支撑机身节段用于进行组装的灵活的静液压标准化支架的制作方法

文档序号:14373917阅读:167来源:国知局
支撑机身节段用于进行组装的灵活的静液压标准化支架的制作方法

本公开整体涉及用于支撑重型结构的组件。更具体地,本公开涉及用于在飞机制造期间支撑机体的组件。



背景技术:

在飞机的机体组装期间,需要支撑机身部件。通常,用起重机将机身部件装载到支撑系统上,该支撑系统从下面支撑部件。机身部件相当重并且需要精确地定位而不损坏机身部件或损害工人的安全。

过去的系统已经使用各种各样横杠类型的机构来均匀地分布载荷。横杠机构包括必须在起重机装载期间被管控的不必要的俯仰自由度。载荷的管控往往要求人员处于悬挂的载荷下,这是一个安全问题。另外,不必要的俯仰自由度能够产生不确定的边缘载荷条件,这会有可能导致对所支撑的机体部件的损坏。鉴于上述内容,期望用于在制造期间支撑机身部件的新设备和方法。



技术实现要素:

本公开描述了一种机身支架支撑组件,其能够在飞机制造期间用作顶升系统的一部分。机身支架支撑组件能够包括机身支架阵列。机身支架支撑组件能够被配置成将支架阵列中的每个机身支架的运动限制为仅竖直和水平移动。能够使用以某种方式连通地耦接到彼此的致动器来产生竖直移动,以在支架阵列内分布载荷。在一个实施例中,液压致动器能够被耦接到每个机身支架。液压致动器能够横跨多个机身支架流体耦接到彼此,以在支架阵列中的机身支架之间提供被动载荷分布。

在一方面,组件通常能够被表征为包括:1)第一支架,其被配置成在机身节段上的第一位置处接收和支撑机身节段,并且相对于组件仅在第一方向和第二方向上移动,其中第一方向和第二方向能够近似垂直;2)第二支架,其被配置成在机身节段上的第二位置处接收和支撑机身节段,并且仅在第一方向和第二方向上移动;3)第一液压致动器,其耦接到第一支架并且被配置成仅在第二方向上移动第一支架;4)第二液压致动器,其耦接到第二支架并且被配置成仅在第二方向上移动第二支架;5)静液压系统,其流体耦接第一液压致动器和第二液压致动器,使得在第一支架和第二支架之间分布载荷;以及6)支撑结构,其被配置成支撑第一支架、第二支架、第一液压致动器、第二液压致动器和静液压系统。

在另一方面,机身支架支撑组件通常能够被表征为包括第一轨道、第二轨道、第三轨道、第一支架、第二支架、第一液压致动器、第二液压致动器和支撑结构。第二轨道能够近似垂直于第一轨道。第三轨道能够近似垂直于第一轨道并且近似平行于第二轨道。支撑结构能够被配置成支撑第一轨道、第二轨道、第三轨道、第一支架、第二支架、第一液压致动器、第二液压致动器和静液压系统。

在该示例中,支架阵列能够包括第一支架和第二支架。第一支架能够被配置成接收和支撑机身节段,在与第一轨道对准的第一方向上移动,并且在与第二轨道对准的第二方向上移动。第二支架能够被配置成接收和支撑机身节段,在与第一轨道对准的第一方向上移动,并且在与第三轨道对准的第二方向上移动。

使用液压致动器能够提供支架间的载荷分布。第一液压致动器能够耦接到第一支架,并且被配置成在第二方向上移动第一支架。第二液压致动器能够耦接到第二支架,并且被配置成在第二方向上移动第二支架;静液压系统流体耦接第一液压致动器和第二液压致动器,使得在第一支架和第二支架之间分布载荷。

在特定实施例中,组件能够进一步包括被配置成接收第一支架的第一套筒。第一液压致动器能够被设置在第一套筒和第一支架之间。在该示例中,第一轨道能够机械地耦接到支撑结构并且被设置在第一套筒和支撑结构之间。

此外,第一机构能够被耦接到第一套筒并且被设置在第一套筒和第一轨道之间。第一机构能够被配置成促进沿第一轨道在第一方向上在第一套筒和第一轨道之间的移动。第一机构能够包括轮子和/或轴承。进一步地,能够提供被配置成将第一套筒固定在第一轨道上的第一位置处的锁定机构。第二轨道能够被设置在第一套筒和第一支架之间,使得第一支架能够相对于第一套筒在第二方向上移动。为促进第一支架响应于由第一液压致动器施加的力而相对于第一套筒的移动,能够提供第一机构。

在另一些实施例中,能够提供与第一轨道近似平行的第四轨道,第四轨道被耦接到支撑结构并且被设置在第一套筒和支撑结构之间。第一套筒能够被配置成同时沿第一轨道和第四轨道移动。进一步地,第一轨道能够被定位在第一套筒的第一侧上,并且第四轨道能够被定位在第一套筒的第二侧上。

在另一个实施例中,能够提供第四轨道,第四轨道近似平行于第二轨道并且被设置在第一套筒和第一支架之间。第一支架能够被配置成同时沿第二轨道和第四轨道移动。此外,第二轨道能够被定位在第一套筒的第一侧上,并且第四轨道能够被定位在第一套筒的第二侧上。

在进一步的实施例中,能够提供第三液压致动器。第三液压致动器能够被设置在第一支架和第一套筒之间,并且被耦接到第一支架。第三液压致动器能够被配置成在第二方向上移动第一支架。第一液压致动器能够被定位在第一套筒的第一侧上,并且第三液压致动器能够被定位在第一套筒的第二侧上。

在又一个实施例中,第三液压致动器能够被耦接到第一支架。第一液压致动器和第三液压致动器能够被配置成在第二方向上移动第一支架。此外,第四液压致动器能够被耦接到第二支架。

第二液压致动器和第四液压致动器能够被配置成在第二方向上移动第二支架。进一步地,第二静液压系统能够被配置成流体耦接第三液压致动器和第四液压致动器。替代性地,第一液压致动器、第二液压致动器、第三液压致动器和第四液压致动器能够经由静液压系统流体耦接到彼此。

在附加实施例中,第一液压致动器包括具有第一活塞面积的第一活塞,并且第二液压致动器包括具有第二活塞面积的第二活塞。第一活塞面积和第二活塞面积能够是彼此不同的面积。同样地,第一活塞面积和第二活塞面积是彼此相同的面积。能够提供第一止动机构以限制第一液压致动器的向上移动。第一止动机构能够被定位成当载荷被施加到第一支架和第二支架时防止第二液压致动器降到最低点/触底。

支撑结构能够进一步包括与第一轨道近似垂直的第一构件。第一构件能够包括在第一端部上的第一接口和在第二端部上的第二接口,第一接口被配置成将第一构件附接到第一千斤顶,第二接口被配置成将第一构件附接到第二千斤顶。第一构件能够是具有顶部和底部的直梁。第一支架的底部和第二支架的底部均在第一构件的顶部下方延伸。

另一方面能够被表征为使用组件的方法。该方法能够包括:1)沿第一方向将第一支架和第二支架定位在组件上,其中第一支架和第二支架被约束为相对于组件仅在第一方向和第二方向上移动,并且其中第一液压致动器被耦接到第一支架并被配置成在第二方向上移动第一支架;第二液压致动器被耦接到第二支架并被配置成在第二方向上移动第二支架;并且静液压系统被流体耦接到第一液压致动器和第二液压致动器,使得在第一支架和第二支架之间分布载荷;2)将组件耦接到第一千斤顶和第二千斤顶;3)经由第一千斤顶和第二千斤顶来调整组件的高度,以及将机身部件接收到第一支架和第二支架上,直到机身部件搁置在第一支架和第二支架上,使得经由第一液压致动器、第二液压致动器和静液压系统,第一支架在第二方向上移动第一量,并且第二支架在第二方向上移动第二量,使得载荷分布在第一支架和第二支架之间。

附图说明

已经以一般的方式描述了本公开的示例,现在将参考附图,附图不一定按比例绘制,并且其中相同的附图标记贯穿几个视图表示相同或相似的部分,并且其中:

图1是示出根据本公开的一个方面的用于组装飞机的部件的顶升系统的透视图,其中飞机的轮廓以虚线表示。

图2是根据本公开的一个方面的包括作为图1所示的顶升系统的一部分的机身支架阵列的机身支撑支架组件的透视图。

图3根据本公开的一个方面的包括作为图1所示的顶升系统的一部分的机身支架阵列的机身支撑支架组件的侧视图。

图4a和图4b是根据本公开的一个方面的包括用于机身支架的静液压致动的移动系统的侧视图。

图5a和图5b是根据本公开的一个方面的在机身支撑支架组件中使用的静液压致动系统的顶视图。

图6是根据本公开的一个方面的在制造期间可利用机身支撑支架组件的飞机生产和使用方法的框图。

图7是根据本公开的一个方面的在制造期间可利用机身支撑支架组件的飞机的示意图。

具体实施方式

在下面的描述中,阐述了许多具体细节,以便提供对所呈现的概念的透彻理解。在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下仍可实践所呈现的概念。在其他情况下,未详细描述公知的处理操作,以免不必要地模糊所描述的概念。虽然将结合具体示例描述一些概念,但是应当理解,这些示例并非旨在是限制性的。

本文中对“一个示例”或“一个方面”的引用意味着在至少一个具体实施中包括结合该示例或方面描述的一个或多个特征、结构或特性。在说明书中各处的短语“一个示例”或“一个方面”可或可不指相同的示例或方面。引言

本公开描述了机身支架支撑组件的各种实施例。机身支架支撑组件包括机身支架的阵列,每个机身支架均从下方支撑机身。机身支撑组件能够被耦接到千斤顶。这些千斤顶能够被用于升高或降低机身支撑组件,并且因此升高或降低机身支撑组件支撑的机身。

在阵列中的机身支架之间的间距能够变化,以与机体中的结构部件诸如机体中的肋形件对齐,并且避开会从机体突出的物体。支架阵列能够包括偶数或奇数个机身支架,这允许更大的间距控制。在使用横杠机构的支架设计中,为保持载荷平衡,仅能够使用偶数个机身支架。

机身支架支撑组件能够被配置成将支架阵列中的每个机身支架的运动限制成仅竖直移动和水平移动。能够使用以某种方式连通地耦接到彼此的致动器来产生竖直移动,以在支架阵列内分布载荷。在一个实施例中,一个或多个液压致动器能够被耦接到每个机身支架。液压致动器能够横跨多个机身支架被流体耦接到彼此,以在支架阵列中的机身支架间提供被动载荷分布。

如下面将更详细地描述的,关于图1描述了用于组装飞机的部件的顶升系统,该顶升系统能够利用机身支撑支架组件。关于图2和图3描述了包括机身支架阵列的机身支撑支架组件的一个实施例。机身支撑支架组件被设计成允许机身支架均仅在竖直和水平方向上移动。关于图4a和图4b讨论了包括用于机身支架的液压致动的移动系统。

关于图5a和图5b描述了能够被用于竖直移动机身支架的静液压致动系统。关于图6讨论了在制造期间可利用机身支撑支架组件的飞机生产和使用方法的框图。最后,关于图7描述了在制造期间可利用机身支撑支架组件的飞机的示例。

顶升系统

参考图1,顶升系统40被用于支撑飞机500(参见图7)的部件并将其移动到组装位置。组装位置可以由外部测量系统(未示出)计算。顶升系统40可以包括可移动的支撑构件,诸如千斤顶44和45。所示机身支架支撑组件诸如50在有轮的滑架上。然而,机身支架支撑组件诸如50也能够被耦接到千斤顶诸如44。千斤顶诸如44和45能够被安装成在导轨48上移动。

在所示的示例中,千斤顶44被用于支撑和移动机翼节段34,然而,可采用类似的千斤顶(未示出)以支撑包括竖直部件38和水平部件41的尾翼组件36,并且将其移动到最终组装位置。千斤顶44可以能够沿多个轴线中的任轴线移动机翼节段34,以便将机翼节段34与机身32精确对准。基于部件中每个部件的已知位置,顶升系统42能够使用被自动确定的移动将部件移动到其最终组装位置。在一些实施例中,能够自动确定千斤顶44和45的最佳位移以及部件的最终组装位置。

机身支架支撑组件

图2是包括机身支架阵列的机身支撑支架组件100的透视图。在该示例中,阵列包括八个机身支架,诸如102a和102b。在特定实施例中,阵列能够包括两个或更多个机身支架,诸如两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个支架。阵列能够利用偶数或奇数个支架。在横杠设计中,为了平衡力/载荷,仅能够利用偶数个支架。使用奇数个支架的能力为每个支架之间能够实现的间距提供了更大的灵活性。

每个支架诸如102a、102b和102c包括顶表面诸如114。顶表面与机身支架支撑的物体诸如机身节段接触。顶表面114能够被加垫以避免损坏支架支撑的物体的表面。例如,顶表面114能够被氯丁橡胶覆盖以避免损坏飞机机身的铝蒙皮。

每个支架诸如102a、102b和102c的顶表面114能够被成形为沿循曲线轮廓,诸如圆或椭圆的一部分。曲线轮廓也能够包括笔直部分。顶表面114也能够是大体3-d表面。在该示例中,在图2中,曲线轮廓是圆的一部分。对于每个机身支架,所示顶表面114的宽度相同。在替代实施例中,宽度能够针对各支架是变化的。

在替代实施例中,能够选择曲线轮廓的形状以符合由支架支撑的物体诸如机身节段的一部分的形状。在一个实施例中,每个支架的顶表面114所用的曲线轮廓相同。在另一些实施例中,顶表面114的曲线轮廓能够针对各机身支架是变化的,以便考虑到由包括支架102a、102b和102c的支架阵列支撑的机身节段的形状在方向112a上的变化。

在一个实施例中,一个或多个机身支架的顶部部分能够是可移除的。因此,能够移除顶部部分以改变机身支架的形状。形状能够被改变成适应具有不同形状的不同物体。

每个机身支架诸如102a、102b和102c均能够包括主体116。支架的主体116能够装配到套筒诸如118中。每个套筒能够支撑一个或多个致动器诸如120。致动器能够被配置成升高或降低每个机身支架。可被利用的致动器的示例包括但不限于液压致动器、气动致动器、电动致动器、热/磁致动器和机械致动器。

套筒提供了用于约束机身支架在所选方向上的运动的支撑结构。套筒不一定被利用。例如,可以使用仅在其侧面上约束机身支架的机构,诸如接收狭槽。因此,不一定使用从支架的一侧延伸到另一侧的结构。

进一步地,接收狭槽不必是可移动的。例如,能够利用具有固定位置的多个接收狭槽。当将两个机身支架放置在组件100中时,机身支架能够被放置在彼此相邻的接收狭槽中,或者能够跳过一个或多个接收狭槽。能够跳过所述一个或多个接收狭槽以获得所述两个机身支架之间的期望的间距。

在一个实施例中,能够使用液压致动器诸如120。液压致动器能够包括使用液压动力以促进机械操作的汽缸或流体马达。机械运动提供了线性、旋转或振荡运动方面的输出。

通常,液压致动器能够采用相对不可压缩的流体以便在致动器的部件之间传递力。液压流体能够是水基或油基流体。此外,液压流体能够包含各种不同的化学化合物,包括:油、丁醇、酯(例如,邻苯二甲酸酯如dehp,以及己二酸酯如双(2-乙基己基)己二酸酯)、聚亚烷基二醇(pag)、有机磷酸酯(例如,磷酸三丁酯)、硅氧烷、烷基化芳烃、聚α-烯烃(pao)(例如,聚异丁烯)、腐蚀抑制剂(包括酸清除剂)、抗腐蚀添加剂等。

作为示例,液压致动器能够包括圆柱形管,活塞能够沿该圆柱形管滑动。通过向液压流体施加压力来提供活塞的动作。单动式(singleacting)液压致动器能够使用仅施加到活塞一侧的流体压力。活塞能够在仅一个方向上移动,通常使用弹簧或一些其他机构来给活塞提供返回冲程。当在活塞的每侧上施加压力时,使用所谓的双动式。因此,活塞的两侧之间的任何压力差异将活塞移动到一侧或另一侧。

在图2中,液压致动器120被用于在方向112b上输出线性运动。轨道系统(参见图4a和图4b)能够与每个机身支架一起使用以将运动限制成竖直方向112b。在一个实施例中,能够包括轨道、轮子和/或轴承的轨道系统能够被设置在机身支架和套筒之间,诸如在主体116和套筒118之间。轨道能够与方向112b对准。能够为每个套筒诸如118提供一个或多个轨道。在一个实施例中,所有的机身支架均能够被配置成在竖直方向112b上移动。

轨道系统能够被用于将机身支架的运动约束在特定方向上。能够使用约束机身支架的运动的替代机构。例如,一个或多个对准销(未示出)能够从机身支架延伸或延伸到机身支架中。每个对准销能够延伸到被配置成接收销的空腔中。空腔和销之间的相互作用能够将机身支架的运动约束到特定方向。

在另一个实施例中,致动器能够被设置在对准销的顶部和接收对准销的空腔的底部之间。致动器能够被配置成提供使对准销相对于接收空腔移动的力。在特定实施例中,致动器的外表面能够被用作对准销。

相对于机身支架支撑组件100测量方向112a和112b。因此,方向112a和112b可以或可以不平行和竖直于地面。例如,如果机身支架组件相对于地面倾斜,则方向112a和112b可以不平行于地面。然而,如上所述,更详细地如下描述,机身支架支撑系统能够被配置成允许每个机身支架仅在方向112a和112b上移动。

能够使用主动或被动的力分布系统(参见图5a和图5b)来控制由每个致动器输出的力的量。主动系统能够涉及测量每个致动器处的力,每个机身支架的位置,并且使用主动控制系统。主动控制系统能够被用于控制来自每个致动器的力输出,并且在支架阵列中的机身支架之间分布载荷。

被动力分布系统自动地在致动器中的两个或更多个之间分布载荷。例如,当使用液压致动器时,液压致动器中的两个或更多个能够与彼此流体连通。流体在致动器之间传递力以平衡每个致动器上的载荷,并且因此平衡作用在支架阵列中的支架上的力。在横杠机构中,使用具有枢转点的连接梁来机械地分布力。

返回到图2,包括轨道124和第二轨道(未示出)的轨道系统用于允许每个机身支架和套筒对在水平方向112a上移动。轨道与方向112a对准。在一个实施例中,能够使用像轴承诸如122的机构促进套筒沿轨道124的移动。在另一些实施例中,能够使用轮子。如关于图3更详细地描述的,轨道系统能够被用于调整每个机身支架之间的间距。

支撑结构105能够被用于支撑机身支架和套筒,并且提供至顶升系统(参见图1)中的千斤顶诸如44或至滑架的接口。在该示例中,在机身支架的任一侧上对称的支撑结构105包括:i)轨道124位于其上的第一构件106,ii)竖直于构件106的第二构件104,iii)第三构件110a,以及iv)第四构件110b。第三构件110a和110b提供扭转刚度。接口108用于将组件100耦接到千斤顶或滑架。在该示例中,第二构件104是直梁。

在图2中,支撑结构105仅仅是出于说明的目的,并非旨在是限制性的。能够使用其他支撑结构配置。例如,能够在组件的任一端部处使用两个横梁如104,以允许组件100耦接到四个千斤顶而不是两个千斤顶。

在一个实施例中,能够使用一对千斤顶来升高或降低组件100。千斤顶能够被用于将组件100的各侧升高相等的量,使得梁104大致平行于地面,并且方向112b处于与千斤顶相关联的提升方向。在另一些实施例中,千斤顶能够被升高不相等的量,使得组件100相对于地面倾斜。

图3是机身支撑支架组件100的侧视图。如图2所示,梁104的顶表面104a在机身支架的底部上方。千斤顶球中心164是千斤顶诸如图1中的44能够经由接口108被耦接到组件100的位置。组件100的重心162稍微低于千斤顶球中心164。在该配置中,距离166约为3英寸。在一个实施例中,距离166在0英寸和3英寸之间。在另一个实施例中,距离在0英寸和6英寸之间。在另一个实施例中,距离在0英寸和12英寸之间。

当使用横杠机构时,机身支架趋于更高。该定位与图3所示的设计相比导致组件重心通常距离千斤顶球中心更远。从组件100的重心162到千斤顶球中心164的距离充当力矩臂。因此,使该距离166最小化减小了相关联的力矩,并且提供了更易于控制的组件诸如100。此外,分布在整个支架阵列中的机身支架上的力是更加可预测的。

如关于图2所述,机身支架诸如156、158、102b和160能够被分别放置在支架支撑件或套筒168、170、172、174和118中。如关于图2所述,套筒中的每个能够沿轨道移动。轨道不一定是连续的。例如,能够使用多个离散轨道节段。因此,能够调整诸如152和154的套筒之间的间距。例如,能够选择机身支架的数量和它们的间距以与机身节段的肋形件对准,并且/或者避开从机身节段突出的部件。诸如152和154的套筒之间的间距能够是相同的或者可以是不同的。

在替代实施例中,不一定利用套筒。例如,能够使用固定位置中的多个接收狭槽。为在机身支架之间提供期望的空间,能够在机身支架之间跳过一个或多个接收狭槽。另外,接收狭槽不一定完全围绕机身支架。例如,接收狭槽能够仅在其侧面上约束机身支架的运动。

在一个实施例中,能够提供锁定机构以将套筒锁定在适当位置。例如,能够使用销或夹具以固定机身支架的位置。因此,在机身节段和套筒被定位在轨道上之后,能够使用锁定机构固定其位置。

图4a和图4b是包括用于机身支架的静液压致动的移动系统的侧视图。图4a示出了液压致动器120,其被配置成推压套筒118,以升高或降低机身支架与主体116。如将关于图5a和图5b更详细地描述的,液压致动器能够被流体耦接到一个或多个其他液压致动器以分布所支撑的载荷。

在图4b中,示出了致动器120、套筒118和支撑结构106的细节。液压致动器120包括在底部部分212中的汽缸内移动的活塞210。液压压力能够使活塞210相对于底部部分212移动,并且增加或减小距离214。被耦接到机身支架主体116的构件216能够被配置成沿竖直对准的轨道(未示出)移动。在该实施例中,轨道被机械地耦接到套筒118。第二轨道(未示出)能够位于套筒118的另一相反侧上。能够使用轮子或轴承来促进沿轨道的移动。

一个或多个竖直对准的轨道能够被用于将机身支架的移动限制成仅竖直方向。如上所述,套筒118能够沿轨道124在水平方向上移动。因此,每个机身支架能够被约束为相对于支撑结构106仅具有两个移动自由度,即竖直运动和水平运动。

在一个实施例中,机身支架的移动能够向上受限,其中向上是在部件处于与重力方向相反时的方向上移动。当两个液压致动器流体耦接在一起时,以不平衡的方式装载致动器能够使致动器中的一个升高,并且使另一个下沉。当升高的致动器向上受限时,防止其升高超过一定的高度。例如,如果致动器120被耦接到一个或多个其他致动器,并且所述一个或多个其他致动器正以使致动器120升高的方式被装载,则距离214能够具有由物理机构诸如停止致动器向上运动的结构施加的最大值。

当被流体耦接到彼此的液压致动器中的一个达到最大高度时,静液压系统中的流体上的压力开始增加。压力的增加能够停止正在下沉的液压致动器中的活塞的向下移动。该系统能够被设计成具有向上受限的位置和无载荷的流体压力,所述位置和流体压力被选择为当装载机身支架时防止液压致动器中的任一个降到最低点/触底。无载荷的流体压力确定当仅支撑机身支架的重量(即,没有附加的重量搁置在支架上)时的致动器的初始高度。

静液压系统能够被设计成处理与将机身节段的重量支撑在静态位置中相关联的压力。此外,机身支撑支架组件被动态装载的方式能够影响压力。因此,静液压系统能够被设计成处理在动态装载期间能够产生的压力。最大压力能够确定静液压系统所需的配件、导管和液压流体的类型。此外,静液压系统的最大压力,预期载荷和装载条件能够确定系统以无载荷状态初始化的最小压力。

返回到图4b,其示出了限制机身支架的向上运动并因此限制致动器120的向上运动的机构的示例。实心构件204从机身支架的主体116延伸。止动件206延伸穿过套筒118中的孔208。致动器120的顶部部分210能够升高。因此,构件204与止动件206能够升高。当止动件206到达孔208的顶部时,能够防止机身支架并且因此防止致动器120的顶部部分210进一步升高。因此,如果静液压系统上的载荷持续升高,则静液压系统中的压力将升高。

在特定实施例中,能够为每个机身支架提供限制机身支架向上运动的一个或多个机构。例如,限制机身支架的向上运动的两个机构能够被提供在机身的任一侧上。因此,能够在机身支架的另一侧上提供包括构件204、止动件206和孔208的机构。

在另一些实施例中,机身支架阵列中的机身支架能够向上受限,使得每个机身支架能够升高的最大高度相同。在另一些实施例中,机身支架阵列中的机身支架能够向上受限,使得每个机身支架能够升高的最大高度针对支架阵列中的各机身支架是变化的。例如,能够使用“v”形图案,其中相比于靠近阵列中部的机身支架,靠近支架阵列端部的机身支架能够被允许升高更高。这种具有最大支架高度的“v”排列图案影响机身支架能够经历的可能的载荷分布。

在一个实施例中,能够在最大支架高度和最小支架高度之间绘制线。机身支架的最大和最小之间的受限高度能够沿该线排列。能够使用两条线来形成“v”形排列。作为示例,“v”中的每条线与水平线之间的角度能够约为一度。能够使用更大或更小的角度。而且,也能够采用其他排列图案,并且仅出于说明的目的提供“v”形的示例。

如上所述,两个或更多个静液压致动器能够在静液压致动系统中流体耦接到彼此。图5a和图5b是在机身支撑支架组件中使用的静液压致动系统的顶视图。在图5a和图5b中,示出了静液压致动系统300和350。在静液压系统300和350中,使用两个静液压致动器来支撑每个机身支架。例如,在300中,致动器302a和302b被用于支撑机身支架304,并且致动器302c和302d被用于支撑机身支架306。在350中,致动器352a和352b被用于支撑机身支架304,并且致动器354a和354b被用于支撑支架306。

在特定实施例中,一个或多个致动器能够被用于支撑每个机身支架,诸如每个机身支架由一个、两个、三个等致动器支撑。例如,能够使用三个致动器支撑支架304而不是两个致动器。用于支撑每个机身支架的致动器的数量能够针对支架阵列中的各支架是变化的。例如,能够使用三个致动器支撑支架304,并且能够使用单个致动器支撑支架306。

在另一些实施例中,在静液压系统中,具有相同面积的活塞头的致动器能够被用于致动器中的每一个。例如,在300中,致动器302a、302b、302c和302d均使用具有直径314的圆形活塞头。活塞确定致动器对液压压力的响应,即活塞的移动。对于不可压缩的液压流体,每个活塞头处的压力对于流体耦接的每个致动器是相同的。因此,流体耦接到彼此的致动器诸如(302a至302c)或(302b至302d)能够均被预期为响应于共同的压力。因此,致动器302a和302c可经受第一压力,以及致动器302b和302d可经受第二压力。

在另外的实施例中,在静液压系统中,能够使用具有不同面积的活塞头的致动器。例如,在350中,致动器352a和352b具有第一直径358的活塞头,并且致动器354a和354b具有第二直径360的活塞头。致动器352a、352b、354a和354b均经由流体系统356流体耦接到彼此。因此,致动器能够均经受相等的压力。然而,由于活塞头尺寸在致动器之间是变化的,所以致动器之间的载荷分布不同于所有致动器使用相同尺寸的致动器活塞头的情况。

流体系统将液压致动器流体耦接到彼此。流体系统能够包括刚性和/或柔性的管和配件,所述配件将管耦接在一起并将它们耦接到液压致动器。能够提供一个或多个放泄阀,其允许从系统中移除气体。进一步地,能够提供允许添加液压流体到流体系统或从流体系统排出液压流体的一个或多个接口。流体耦接的液压致动器共享共同的压力。

在一个实施例中,支架阵列中的每个支架包括在支架的每侧上的液压致动器,即每个支架两个致动器。在支架的每侧上的液压致动器均耦接到彼此。然而,在任一侧上的液压致动器不交叉连接。因此,致动器302a和302c经由静液压流体系统310流体耦接到彼此,并且致动器302b和302d经由静液压流体系统312流体耦接到彼此。然而,流体系统310和312之间没有流体连通。

在图2和图3所示的示例中,支架阵列包括八个机身支架,其中每个支架具有两个致动器。因此,在支架阵列的一侧上的第一组八个液压致动器能够流体连接在一起,并且在支架阵列的另一侧上的第二组八个液压致动器能够流体耦接在一起。然而,第一组液压致动器和第二组液压致动器可以并未流体耦接到彼此。

在另一个实施例中,在流体系统350中,所有液压致动器经由流体系统356流体耦接到彼此。通常,支架阵列中的每个液压致动器能够并未流体耦接到其他液压致动器、所有液压致动器或所有液压致动器中的一部分(即,一个或多个其他液压致动器)。因此,组件能够包括并未流体耦接到彼此的两个或更多个流体子系统。例如,具有六个液压致动器的流体系统能够被配置成使得:1)所有六个液压致动器流体耦接在一起,2)一组两个液压致动器流体耦接在一起,并且一组四个液压致动器流体耦接在一起,3)第一组两个致动器流体耦接在一起,第二组两个致动器流体耦接在一起,以及第三组两个致动器流体耦接在一起,4)一个致动器未流体耦接到任何其他致动器,以及五个致动器流体耦接到彼此,等等。

如上所述,致动器之间的流体耦接影响支架阵列中的每个支架上的载荷的分布。对于非液压系统,能够利用类似的耦接方案。例如,主动系统能够被配置成作为一组控制所有致动器,或者致动器能够被分成子组并且能够控制每个子组。

飞机应用的示例

现在将描述图6所示的飞机制造和使用方法400以及图7所示的飞机500,以更好地说明本文呈现的过程和系统的各种特征。机身支架支撑组件能够在飞机使用期的任何阶段中被使用,诸如原型设计、制造、操作和维护。如上所述,支架支撑组件设计能够被用于支撑其他类型的物体,并且不限于仅支撑机体。例如,支架支撑组件能够被用于在制造期间支撑坦克或火箭节段。

在预生产期间,飞机制造和使用方法400可以包括飞机500的规格和设计402以及材料采购404。生产阶段涉及飞机500的部件和子组件制造406以及系统整合408。上面关于图1描述了部件和子组件制造的方面。此后,飞机500可以通过认证和交付410,以便投入使用412。在由客户使用时,安排飞机500进行日常维护和维修414(其还可包括修改、重构、翻新等)。虽然本文描述的实施例一般涉及商用飞机的使用,但是它们可在飞机制造和使用方法400的其他阶段被实践。

飞机制造和使用方法400的过程中的每个可由系统整合商、第三方和/或运营商(例如,客户)执行或进行。出于本说明书的目的,系统整合商可包括但不限于例如任何数量的飞机制造商和主要系统分包商;第三方可包括但不限于任何数量的供应商、分包商和供货商;以及运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等。

如图7所示,通过图6中的例示性方法400生产的飞机500可包括具有多个高级系统520和内部522的机体518。高级系统520的示例包括推进系统524、电气系统526、液压系统528和环境系统530中的一个或多个。可包括任何数量的其他系统。虽然示出了航空航天的示例,但是本文公开的原理可应用于其他行业,诸如汽车或航运工业。因此,除飞机500之外,本文公开的原理可应用于其他交通工具,例如,陆上交通工具、海上交通工具、太空交通工具等。

可在飞机制造和使用方法400的任何一个或多个阶段期间采用本文所示或所述的设备和方法。例如,对应于部件和子组件制造408的部件或子组件可以以类似于在飞机500使用时生产的部件或子组件的方式制造或生产。另外,可在例如操作408和410期间利用设备、方法或其组合的一个或多个方面,从而显著地加快飞机500的组装或降低飞机500的成本。类似地,例如但不限于当飞机500在使用中时,例如在维护和维修416时,可利用设备或方法实现或其组合的一个或多个方面。

结论

本文公开的设备和方法的不同示例和方面包括各种部件、特征和功能。应当理解,本文公开的设备和方法的各种示例和方面可包括本文以任何组合公开的设备和方法的其他示例和方面中的任一个的部件、特征和功能的中的任一个,并且所有这些可能性旨在在本公开的范围内。

本公开所属领域的技术人员将会想到本文所阐述的公开内容的许多修改和其他示例,这些修改和示例具有前述描述和相关联的附图中呈现的教导的益处。

进一步地,本公开包括根据以下条款的实施例:

1.一种组件,其包括:

第一支架,其被配置成在机身节段上的第一位置处接收和支撑所述机身节段,并且相对于所述组件仅在第一方向和第二方向上移动,其中所述第一方向和所述第二方向近似垂直;

第二支架,其被配置成在所述机身节段上的第二位置处接收和支撑所述机身节段,并且仅在所述第一方向和所述第二方向上移动;

第一液压致动器,其耦接到所述第一支架并且被配置成仅在所述第二方向上移动所述第一支架;

第二液压致动器,其耦接到所述第二支架并且被配置成仅在所述第二方向上移动所述第二支架;

静液压系统,其流体耦接所述第一液压致动器和所述第二液压致动器,使得载荷分布在所述第一支架和所述第二支架之间;以及

支撑结构,其被配置成支撑所述第一支架、所述第二支架、所述第一液压致动器、所述第二液压致动器和所述静液压系统。

2.根据条款1所述的组件,其进一步包括被配置成接收所述第一支架的第一支架支撑件,其中所述第一液压致动器被设置在所述支架支撑件和所述第一支架之间。

3.根据条款2所述的组件,其进一步包括与所述第一方向对准的第一引导机构,所述第一引导机构机械地耦接到所述支撑结构,并且被设置在所述第一支架支撑件和所述支撑结构之间。

4.根据条款3所述的组件,其中所述第一引导机构包括轨道或狭槽。

5.根据条款3和4中任一项所述的组件,其进一步包括第一机构,所述第一机构被耦接到所述第一支架支撑件并且被设置在所述第一支架支撑件和所述第一引导机构之间,所述第一引导机构被配置成促进所述第一支架支撑件在所述第一方向上的移动。

6.根据条款5所述的组件,其中所述第一机构包括轮子或轴承中的至少一个。

7.根据条款3至6中任一项所述的组件,其进一步包括锁定机构,所述锁定机构被配置成将所述第一支架支撑件固定在与所述引导机构相关联的第一位置处。

8.根据条款2至7中任一项所述的组件,其进一步包括第二引导机构,所述第二引导机构被配置成响应于从所述第一液压致动器施加的力将所述第一支架的相对于所述支架支撑件的运动约束到所述第二方向。

9.根据条款8所述的组件,其中所述第二引导机构包括一个或多个对准销。

10.根据条款8和9中任一项所述的组件,其中所述第二引导机构被设置在所述第一支架支撑件和所述第一支架之间,并且包括轨道。

11.根据条款2至10中任一项所述的组件,其进一步包括第三液压致动器,所述第三液压致动器被设置在所述第一支架和所述第一支架支撑件之间并且被耦接到所述第一支架,所述第三液压致动器被配置成在所述第二方向上移动所述第一支架,其中所述第一液压致动器被定位在所述第一支架支撑件的第一侧上,并且所述第三液压致动器被定位在所述第一支架支撑件的第二侧上。

12.根据条款1至11中任一项所述的组件,其进一步包括耦接到所述第一支架的第三液压致动器以及耦接到所述第二支架的第四液压致动器,所述第一液压致动器和所述第三液压致动器被配置成在所述第二方向上移动所述第一支架,所述第二液压致动器和所述第四液压致动器被配置成在所述第二方向上移动所述第二支架。

13.根据条款12所述的组件,其进一步包括被配置成流体耦接所述第三液压致动器和所述第四液压致动器的第二静液压系统。

14.根据条款12和13中任一项所述的组件,其中所述第一液压致动器、所述第二液压致动器、所述第三液压致动器和所述第四液压致动器经由所述静液压系统流体耦接到彼此。

15.根据条款1至14中任一项所述的组件,其中所述第一液压致动器包括具有第一活塞面积的第一活塞,并且所述第二液压致动器包括具有第二活塞面积的第二活塞,其中所述第一活塞面积和所述第二活塞面积是彼此不同的面积。

16.根据条款1所述的组件,其中所述第一液压致动器包括具有第一活塞面积的第一活塞,并且所述第二液压致动器包括具有第二活塞面积的第二活塞,其中所述第一活塞面积和所述第二活塞面积是彼此相同的面积。

17.根据条款1所述的组件,其进一步包括第一止动机构,所述第一止动机构被配置成限制所述第一液压致动器的向上移动,其中所述第一止动机构被定位成当载荷施加到所述第一支架和所述第二支架时防止所述第二液压致动器触底。

18.根据条款1至17中任一项所述的组件,其中所述支撑结构进一步包括与所述第一方向近似垂直的第一构件,所述第一构件包括在第一端部上的第一接口和在第二端部上的第二接口,所述第一接口被配置成将所述第一构件附接到第一千斤顶,所述第二接口被配置成将所述第一构件附接到第二千斤顶。

19.根据条款17所述的组件,其中所述第一构件是直梁,其中所述第一支架的底部和所述第二支架的底部均在所述第一构件的顶部下方延伸。

20.一种方法,其包括:

沿第一方向将第一支架和第二支架定位在组件上,

其中所述第一支架和所述第二支架被约束为相对于所述组件仅在第一方向和第二方向上移动,以及

其中第一液压致动器被耦接到所述第一支架并且被配置成在所述第二方向上移动所述第一支架;第二液压致动器被耦接到所述第二支架并且被配置成在所述第二方向上移动所述第二支架;并且静液压系统被流体耦接到所述第一液压致动器和所述第二液压致动器,使得载荷分布在所述第一支架和所述第二支架之间;将所述组件耦接到第一千斤顶和第二千斤顶;

经由所述第一千斤顶和所述第二千斤顶来调整所述组件的高度,以及将机身部件接收到所述第一支架和所述第二支架上,直到所述机身部件搁置在所述第一支架和所述第二支架上,使得经由所述第一液压致动器、所述第二液压致动器和所述静液压系统,所述第一支架在所述第二方向上移动第一量,并且所述第二支架在所述第二方向上移动第二量,使得载荷分布在所述第一支架和所述第二支架之间。

21.根据条款20所述的方法,其中所述第一支架和所述第二支架被定位成匹配所述机身节段中的肋形件位置。

22.一种组件,其包括:

第一装置,其用于支撑机身部件;

第二装置,其用于支撑所述机身部件;

第三装置,其用于将所述第一装置和所述第二装置的运动约束到第一方向;

第四装置,其用于将所述第一装置和所述第二装置的所述运动约束到第二方向,其中所述第一装置和所述第二装置被约束为仅在所述第一方向和所述第二方向上移动,并且其中所述第一方向和所述第二方向近似垂直于彼此;以及

第五装置,其用于通过使所述第一装置在所述第二方向上移动第一量以及使所述第二装置在所述第二方向上移动第二量,在所述第一装置和所述第二装置之间分布载荷;以及

第六装置,其用于限制在所述第二方向上的所述第一量和所述第二量。

23.根据条款22所述的组件,其中第三装置包括轨道。

24.根据条款22所述的组件,其中所述第四装置包括轨道、对准销或其组合。

25.根据条款22所述的组件,其中所述第五装置包括经由液压致动系统耦接到彼此的多个液压致动器。

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