一种飞机发动机的安装装置及安装方法与流程

1.本发明涉及飞机发动机领域，具体地说是一种飞机发动机的安装装置及安装方法。


背景技术：

2.飞机发动机安装系统主要用于协助人工将飞机发动机安全、准确、快速安装至飞机发动机短舱。安装过程主要具有以下特征:
3.1、飞机发动机安装系统可调整发动机的空间位置姿态；
4.2、系统起吊重量≥1.2t；
5.3、航向调整距离≥200mm，调整精度≤0.1mm；
6.4、翼展调整距离≥200mm，调整精度≤0.1mm；
7.5、铅垂调整距离≥4000mm，调整精度≤1mm；
8.6、偏航调整范围
±5°
，调整精度≤0.1
°
；
9.现有技术中的飞机发动机安装系统主要包括如下形式：(1)基于升降机的托举式安装系统，其主要通过夹持发动机底部实现安装，需要占用飞机发动机的底部空间，无法满足发动机底部需要进行补加工的情况；(2)基于“行车+平衡载具”的吊装系统，其对发动机的位置及姿态控制精度低，因而现场安装过程中难免出现人工蛮力装配的情况发生。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于提供一种飞机发动机的安装装置及安装方法，能够实现飞机发动机的精密安装。
11.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
12.一种飞机发动机的安装装置，包括发动机安装机架以及设于所述发动机安装机架顶端的二维滑台、并联柔索机构和偏航调整机构，所述二维滑台包括x向滑台、y向滑台和底座，其中底座通过所述偏航调整机构驱动水平旋转，y向滑台可移动地设于所述底座上，x向滑台可移动地设于所述y向滑台上，并联柔索机构包括多个柔索和多个柔索收放装置，且所述柔索分别通过对应的柔索收放装置控制收放，各个柔索收放装置均设于所述x向滑台上，各个柔索下端伸入至发动机安装机架内部并连接飞机发动机。
13.所述y向滑台与下侧底座滑动连接，所述底座上设有y向丝杠，所述底座一侧设有y向驱动装置，且所述y向丝杠通过所述y向驱动装置驱动转动，所述y向滑台下侧设有y向丝母套装于所述y向丝杠上。
14.所述x向滑台与下侧y向滑台滑动连接，所述y向滑台上设有x向丝杠，所述y向滑台一侧设有x向驱动装置，且所述x向丝杠通过所述x向驱动装置驱动转动，所述x向滑台下侧设有x向丝母套装于所述x向丝杠上。
15.所述柔索收放装置包括收放电机和收放滚筒，所述收放滚筒通过所述收放电机驱动转动，柔索缠绕于所述收放滚筒上。
16.所述偏航调整机构包括旋转驱动装置、蜗杆和转台，所述发动机安装机架上端设有安装板，所述转台可转动地设于所述安装板下侧，所述二维滑台的底座设于所述安装板上侧并与所述转台同轴固连，所述安装板一侧设有旋转驱动装置和蜗杆，所述转台下侧设有蜗轮，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，并且所述蜗杆通过所述旋转驱动装置驱动旋转。
17.一种根据所述的飞机发动机的安装装置的安装方法，发动机挂架位于发动机安装机架上端内，飞机发动机先通过并联柔索机构起吊至发动机挂架下方设定高度，然后飞机发动机通过并联柔索机构调整位姿使轴线水平，然后飞机发动机通过偏航调整机构调整偏航角rz使轴线与发动机挂架轴线平行，然后飞机发动机通过二维滑台调整轴向位置tx和横向位置ty并通过并联柔索机构调整高度tz使轴线与发动机挂架轴线位于一条直线上，然后飞机发动机通过二维滑台驱动沿着x向移动进入发动机挂架。
18.本发明的优点与积极效果为：
19.1、本发明包括二维滑台、偏航调整机构和并联柔索机构，二维滑台用于调整飞机发动机的航向及翼展方向位置，偏航调整机构主要用于调整飞机发动机的偏航角，并联柔索机构主要用于调整发动机的高度位置、俯仰角度及横滚角度，可实现飞机发动机的精密安装。
20.2、本发明的并联柔索机构包括多个柔索和多个柔索收放装置，且各个柔索分别通过对应的柔索收放装置驱动收放，进而通过吊装方式实现发动机的高度位置、俯仰角度及横滚角度调整，具备空间精密调姿能力。
21.3、本发明避免了行车吊装和换置吊装的风险，能够确保飞机发动机快速、高效地安装。
附图说明
22.图1为本发明装置的结构示意图，
23.图2为图1中二维滑台、偏航调整机构及并联柔索机构的放大示意图，
24.图3为图2中二维滑台及并联柔索机构的另一角度示意图，
25.图4为图2中的偏航调整机构仰视图，
26.图5为本发明装置的结构原理示意图，
27.图6为飞机发动机及发动机挂架的示意图
28.图7为本发明图6中飞机发动机的位姿调整示意图。
29.其中，1为发动机安装机架，101安装板，2为二维滑台，201为y向滑台，202为x向滑台，203为y向驱动装置，204为x向驱动装置，205为x向滑轨，206为y向滑轨，3为并联柔索机构，301为柔索，302为柔索收放装置，4为飞机发动机，401为发动机吊点，5为发动机挂架，6为偏航调整机构，601为蜗杆，602为旋转驱动装置,603为转台。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明作进一步详述。
31.如图1～7所示，本发明包括发动机安装机架1以及设于所述发动机安装机架1顶端的二维滑台2、并联柔索机构3和偏航调整机构6，其中如图3所示，所述二维滑台2包括x向滑台202、y向滑台201和底座，其中底座通过所述偏航调整机构6驱动水平旋转，y向滑台201可
移动地设于所述底座上，x向滑台202可移动地设于所述y向滑台201上，并联柔索机构3包括多个柔索301和多个柔索收放装置302，且所述柔索301分别通过对应的柔索收放装置302控制收放，各个柔索收放装置302均设于所述x向滑台202上，各个柔索301下端伸入至发动机安装机架1内部并连接飞机发动机4。本发明工作时，所述偏航调整机构6用于调整飞机发动机4的偏航角(rz)；所述二维滑台2安装在偏航调整机构6上，其中所述x向滑台202用于调整飞机发动机4沿发动机轴向的位置(tx)，所述y向滑台201用于调整飞机发动机4沿发动机横向的位置(ty)；并联柔索机构3的柔索收放装置302安装在二维滑台2上，其通过控制柔索301组合收放用于调整飞机发动机4的高度(tz)、俯仰角度(ry)及横滚角度(rx)。
32.如图3所示，本实施例中，所述y向滑台201与下侧底座滑动连接，在所述底座上设有y向滑轨206，所述y向滑台201下侧设有与所述y向滑轨206配合的y向滑块，另外所述底座上设有y向丝杠，所述底座一侧设有y向驱动装置203，且所述y向丝杠通过所述y向驱动装置203驱动转动，所述y向滑台201下侧设有y向丝母套装于所述y向丝杠上，所述y向丝杠转动即通过y向丝母驱动所述y向滑台201移动。所述y向驱动装置203可采用伺服电机等装置实现自动控制。
33.如图3所示，本实施例中，所述x向滑台202与下侧y向滑台201滑动连接，在所述y向滑台201上设有x向滑轨205，所述x向滑台202下侧设有与所述x向滑轨205配合的x向滑块，所述y向滑台201上设有x向丝杠，所述y向滑台201一侧设有x向驱动装置204，且所述x向丝杠通过所述x向驱动装置204驱动转动，所述x向滑台202下侧设有x向丝母套装于所述x向丝杠上，所述x向丝杠转动即通过所述x向丝母驱动所述x向滑台202移动。所述x向驱动装置204可采用伺服电机等装置实现自动控制。
34.如图3所示，本实施例中，所述柔索收放装置302包括收放电机、蜗轮蜗杆减速器和收放滚筒，所述收放滚筒通过所述收放电机驱动转动，且所述收放电机通过所述蜗轮蜗杆减速器传递转矩，柔索301缠绕于所述收放滚筒上。
35.如图4所示，本实施例中，所述偏航调整机构6包括旋转驱动装置602、蜗杆601和转台603，所述发动机安装机架1上端设有安装板101，所述转台603可转动地设于所述安装板101下侧，所述二维滑台2的底座设于所述安装板101上侧并与所述转台603同轴固连，所述安装板101一侧设有旋转驱动装置602和蜗杆601，所述转台603下侧设有蜗轮，所述蜗杆601与所述蜗轮啮合，并且所述蜗杆601通过所述旋转驱动装置602驱动旋转，进而带动所述蜗轮旋转，所述蜗轮旋转带动转台603以及与所述转台603同轴固连的二维滑台2底座旋转。
36.如图4所示，所述柔索301由所述安装板101与所述发动机安装机架1上端梁之间的空隙穿过，且所述空隙应保证足够大，以使得二维滑台2转动时，柔索301不会与所述安装板101或发动机安装机架1上端梁发生碰撞干涉影响飞机发动机4的位姿调整。如图6所示，所述飞机发动机4上设有与柔索301连接的发动机吊点401，且所述柔索301穿过发动机挂架5前部栏杆之间的空隙后与所述飞机发动机4连接并带动飞机发动机4移动。
37.本发明的工作原理为：
38.本发明工作时，所述偏航调整机构6用于调整飞机发动机4的偏航角(rz)；所述二维滑台2安装在偏航调整机构6上，其中所述x向滑台202用于调整飞机发动机4沿发动机轴向的位置(tx)，所述y向滑台201用于调整飞机发动机4沿发动机横向的位置(ty)；并联柔索机构3的柔索收放装置302安装在二维滑台2上，其通过控制柔索301收放用于调整飞机发动
机4的高度(tz)、俯仰角度(ry)及横滚角度(rx)，下面以一个应用例进一步说明。
39.如图1所示，将飞机发动机4放入发动机安装机架1中，通过并联柔索机构3起吊至发动机挂架5附近。如图6～7所示，假设飞机发动机4轴线ab与发动机挂架5轴线ab在初始状态下并不重合，由于发动机挂架5与发动机本体在翼展方向的间隙较小，为此发动机安装过程中采用如下调整方式：(1)通过并联柔索机构3调整飞机发动机4位姿，使飞机发动机4轴线处于水平状态，(2)通过偏航调整机构6调整飞机发动机4偏航角rz，使ab移动到a1b1位置与ab平行；(3)通过二维滑台2调整tx，ty，并通过并联柔索机构3调整高度tz，使发动机轴线ab移动至a2b2位置与发动机挂架5轴线ab位于一条直线，这样可以保证在发动机进入发动机挂架时，在翼展方向的两侧间隙余量接近对称，从而降低装配干涉风险；(4)二维滑台2驱动飞机发动机4沿着x向移动，使飞机发动机4装入发动机挂架5中。