CN103303491B - 一种飞机大部件对接的工艺装备及其对接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于飞机对接技术,涉及一种飞机大部件之间对接的工艺装备及其对接方法。本发明飞机大部件对接的工艺装备由固定部分和活动部分组成。其中,固定部分包括固定在地面的基准平板、主起落架工艺撑杆支撑架及若干加强框托架。活动部分包括地轨、机身前段轨道车、锁紧定位装置及对中装置。其中,车体设置在地轨上,防止前段横滚对中装置设置在车体的托架处,锁紧定位装置设置在对接面处。本发明采用对接工艺装备进行飞机前段、中段的对接时,先固定中段的位置,然后调整前段,再通过轨道移动,实现前段与中段准确对接,以进行后续铆接工作。本发明大幅降低了飞机大部件对接的难度和安全隐患,提高了制造效率和对接质量,有效保证了产品对接精度。
Description
技术领域
本发明属于飞机对接技术,涉及一种飞机大部件之间对接的工艺装备及其对接方法。
背景技术
以前生产的各型号飞机,机身工艺分离面都设计在框位上。机身前段、中段的工艺分离面设计在13框处,在机身前段13框和机身中段13框框缘上设计有一圈对接孔,利用其进行对接。机身前段、中段对接时,将机身中段放置在中段托架上,用吊车、吊挂将机身前段吊起,使机身前段与中段对合。对接孔的孔位由对接平板给予保证,当13框框缘上的对接孔一一对应后,用对接螺栓将机身前段、中段连接在一起,机身前、中段的对接即完成。
近年研制的某型机,机身前、中段的工艺分离面没有设计在框位上,设计在17框后250mm处的横断面上,前、中段的对接由螺接改为铆接。当机身前段、中段对接时,前段、中段相同长桁用铝型材搭接起来,在长桁与外部蒙皮之间垫有带板,在长桁、蒙皮和带板之间涂密封胶,然后进行铆接,使前段、中段对合成一体。由于采用铆接连接,以前采用吊挂进行对接的形式很容易使对接失败,无法满足前段、中段对接的需求。
发明内容
本发明的目的是:提供一种飞机两大部件之间能快速、准确找正,实现铆接方式对接的工艺装备。
另外,本发明还提供一种飞机大部件对接的方法。
本发明的技术方案:一种飞机大部件对接的工艺装备,其由固定部分和活动部分组成,其所述固定部分包括固定在地面并与飞机相应部位对应的41框基准平板、主起落架工艺撑杆支撑架以及若干加强框升降托架;所述活动部分包括地轨、机身前段轨道车、锁紧定位装置、螺旋拉杆机构、对中装置及测量标尺,其中,所述用于移动机身前段的机身前段轨道车设置在地轨上,用于防止机身前段横滚的对中装置设置在机身前段轨道车的托架处,用于锁紧机身前段航向位置的锁紧定位装置设置在机身前段轨道车9临近对接位置处。
所述41框基准平板为设置在机身中段与机身尾段分离面处。
所述主起落架工艺撑杆支撑架顶端装配有V型槽,V型槽的槽底面相对于基准平板的水平基准孔的高度差为155±0.5mm。
所述加强框包括19框、25框、33框、38框。
所述机身前段轨道车包括机身前段轨道底座、6框升降托架、16框升降托架以及平车轮和导向车轮,其中,导向车轮的轮缘为V型槽形式,V型槽卡在地轨上,且两组车轮分别沿拖车中心线对称分布,所述6框、16框两处托架设置在机身前段轨道车的车架上,每个托架由4个托辊支撑,且托架沿飞机对称轴线两端面对称安装有螺旋调整机构。
所述锁紧定位装置设置在相当于17框后300mm处的地面上,其上设有锁头。螺旋拉杆机构的锁舌撞开锁紧机构的锁头,可将机身前段轨道车锁紧定位。
所述螺旋拉杆机构固联在机身前段轨道车临近对接位置处。其拉动机身前段轨道车向中段缓慢移动进行微量调整。
所述16框托架对称中心线处设计有对中孔,在机身前段16框下零纵处安装有工艺对中接头,当机身前段放置在机身前段轨道车上时,工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合后,***有对中装置。
一种飞机大部件对接的工艺方法,其包括如下步骤:
步骤1:飞机机身中段就位
把飞机机身中段产品吊装至前、中段对接工艺装备的固定部分工位处,使机身41框框平面与对接工艺装备的41框基准平板贴合;
步骤2:飞机机身中段位置调整
2.1起落架安装孔上的工艺撑杆分别落在位于机身30框左、右两侧的主起落架工艺撑杆支撑架顶端的V型槽内;
2.2然后调整19框升降托架或38框升降托架,使机身41框上的对接孔与41框基准平板上的基准孔对中,然后***对中插销;
2.3升起38框升降托架或19框升降托架、25框升降托架、33框升降托架,使各托架与机身中段完全贴合,此时,对接的基准件位置状态已确定,然后,松开吊车;
步骤3:机身前端位置就位
将机身前段吊装至前、中段对接工艺装备活动部分的工位处;
步骤4:机身前段位置调整
当机身前段放置在机身前段轨道车上时,调整产品姿态,使16框下零纵处工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合,然后固定对中装置,防止机身前段在轨道车上发生横滚;
步骤5:机身前段和机身中段的对接
5.1推动装载产品的机身前段轨道车沿地轨向机身中段移动,此时,螺旋拉杆机构的端头锁舌撞开锁紧定位装置的锁头,此时前段轨道车被锁紧定位装置紧紧锁住并初步定位,保证机身前段和机身中段对称中心线一致;
5.2初步定位状态下,机身前段和机身中段的对合面间具有一定的间隙,此时,调整6框升降托架、16框升降托架,使两处托架分别做纵向、高度方向的移动,调整机身前段的姿态;
5.3当机身前段、中段的对接姿态符合机身对接技术要求时,摇动螺旋拉杆机构的手柄,使机身前段缓慢向机身中段靠近并完全贴合,旋紧机身前段轨道车的支脚,此时,便可进行机身前段、中段的铆接工作了。
本发明的有益效果:采用对接工艺装备进行飞机前段、中段的对接,降低飞机大部件对接的难度和安全隐患,提高了制造效率,有效保证了产品对接精度。凡是在运8某型机平台上研制的系列飞机,都可在此对接工艺装备上进行前段、中段的对接工作,或者进行补加工就可以进行前段、中段的对接工作。其对运8系列机前段、中段对接技术进行了大革新,改变了以往运8系列机前段、中段的对接方法。
附图说明
图1为41框基准平板结构示意图
图2为固定部分结构示意图
图3为活动部分结构示意图
图4为螺旋拉杆机构和机身前段轨道车位置关系示意图
图5为螺旋调整机构结构示意图
图6为锁紧定位装置和螺旋拉杆机构工作状态示意图
图7为螺旋拉杆机构上的锁舌结构示意图
图8为锁紧定位装置上的锁头结构示意图
图9为对中装置结构示意图
其中,1-41框基准平板、2-对中插销、3-19框升降托架、4-25框升降托架、5-主起落架工艺撑杆支撑架、6-33框升降托架、7-38框升降托架、8-地轨、9-机身前段轨道车、10-6框升降托架、11-16框升降托架、12-螺旋调整机构、13-锁紧定位装置、14-螺旋拉杆机构、15-对中装置、16-测量标尺。
具体实施方式
以下结合附图与具体实例对本发明作进一步详细描述:
本发明飞机大部件对接的工艺装备以某型号运输机为平台,其由固定部分和活动部分两部分组成。
本发明飞机大部件对接的工艺装备的固定部分包括41框基准平板1、主起落架工艺撑杆支撑架5、19框升降托架3、25框升降托架4、33框升降托架6、38框升降托架7,其中,41框为对接框,主起落架工艺撑杆支撑架为主起落架工艺撑杆支撑处,19框、25框、33框、38框为加强框。
请参阅图1,其是41框基准平板1的结构示意图。该41框基准平板上设计有10个φ8.5的基准孔,水平基准孔根据41框对接标准平板协调制造,它们分别位于0长桁、左右14长桁、左右22长桁处,以实现41框框缘上的端面孔正确定位。
请参阅图2,其是支撑飞机中段的固定部分示意图。该支撑飞机中段的固定装置中的主起落架工艺撑杆支撑架5顶端装配有V型块,V型块的槽底面相对于41框基准平板1的水平基准孔的高度差为155±0.5mm,满足飞机设计的结构要求。所述19框、25框、33框、38框均采用丝杠、手轮装置,为可升降托架,其底架与地面固定,实现飞机中段的安全支撑。
当机身中段吊装至对接工艺装备的固定部分上时,使机身41框框平面与对接车的41框基准平板1贴合,起落架安装孔上的工艺撑杆(直径φ80)分别落在位于机身30框左、右两侧的主起落架工艺撑杆支撑架5顶端的V型块内,暂时单独支撑机身中段。然后调整19框升降托架3(或38框升降托架7),使机身41框上的对接孔与41框基准平板上1的基准孔对中,然后***定位插销2。升起38(或19框)、25框、33框、38框升降托架,此时,吊车松开中段吊挂,这四个框与主起落架工艺撑杆支撑架5共同托起机身中段,保证了机身中段在对接工艺装备上的正确对接姿态。当机身前段、中段对接时,机身中段为对接的基准件。
请参阅图4,其是支撑飞机前段的活动部分结构示意图。该活动部分结构包括地轨8、机身前段轨道车9、锁紧定位装置13、螺旋拉杆机构14、对中装置15及测量标尺16。
所述地轨8为两平行钢轨,长10m,轨距为2500±1mm,埋设在地面上,钢轨上表面高出地面25mm,机身前段轨道车9安放在地轨8上,车体可沿机身航向前后移动;在地轨前段(靠近17框附近分离面处)的地面上装有挡板,防止机身前段轨道车9滑离地轨。
所述机身前段轨道车9包括机身前段轨道底座、6框升降托架10、16框升降托架11、以及平车轮和导向车轮。其中,导向车轮的轮缘为V型槽形式,V型槽卡在地轨8上,使拖车沿机身航向前后移动时不会产生横向位移,两组车轮分别沿拖车中心线对称分布。机身前段轨道车9的底座上面设置有6框、16框两处升降托架,且每个托架由4个托辊支撑,实现两处托架横向调整的移动,另外,各托架可升降以做上下调整。
请参阅图5,其是螺旋调整机构结构示意图。托架沿飞机对称轴线两端面处对称安装有螺旋调整机构12,保证两处托架都能方便实现横向调整。
请参阅图6,其是锁紧定位装置和螺旋拉杆机构工作状态示意图。在拖车车架的端头设置有螺旋拉杆机构14,在17框后300mm处的地面处设有锁紧定位装置13。如图5所示,两者之间的结构关系。
请参阅图7,其是螺旋拉杆机构上的锁舌21结构示意图。锁舌21撞开锁紧定位装置13上的锁头22,可将机身前段轨道车9定位锁住。
请参阅图8,其是锁紧定位装置上的锁头22结构示意图。锁住螺旋拉杆机构14上的锁舌21。可将机身前段轨道车9定位锁住。
请参阅图9,其是对中装置15结构示意图。在16框升降托架对称中心线处设计有对中孔,在机身前段16框下零纵处安装有工艺对中接头,当机身前段放置在机身前段轨道车上时,工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合后,***对中装置15,防止了机身前段在机身前段轨道车9上发生横滚,从而基本保证机身前段基本处于正确位置。
下面给出本发明飞机机身前段和中段的对接方法,其过程如下:
步骤1:飞机机身中段就位
把飞机机身中段产品吊装至前、中段对接工艺装备的固定部分工位处,使机身41框框平面与对接工艺装备的41框基准平板1贴合;
步骤2:飞机机身中段位置调整
2.1起落架安装孔上的工艺撑杆分别落在位于机身30框左、右两侧的主起落架工艺撑杆支撑架5顶端的V型槽内;
2.2然后调整19框升降托架3或38框升降托架7,使机身41框上的对接孔与41基准平板1上的基准孔对中,然后***定位插销2;
2.3升起38框升降托架7或19框升降托架3、25框升降托架4、33框升降托架6,使各托架与机身中段完全贴合,此时,对接的基准件位置状态已确定,然后,松开吊车;
步骤3:机身前端位置就位
将机身前段吊装至前、中段对接工艺装备活动部分的工位处;
步骤4:机身前段位置调整
当机身前段放置在机身前段轨道车9上时,调整产品姿态,使16框下零纵处工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合,然后固定对中装置15,防止机身前段在轨道车9上发生横滚;
步骤5:机身前段和机身中段的对接
5.1推动装载产品的机身前段轨道车9沿地轨8向机身中段移动,此时,螺旋拉杆机构14的端头锁舌撞开锁紧定位装置13的锁头,此时前段轨道车9被锁紧定位装置13紧紧锁住并初步定位,保证机身前段和机身中段对称中心线一致;
5.2初步定位状态下,机身前段和机身中段的对合面间具有一定的间隙,此时,摇动螺旋调整机构12的手轮、6框升降托架10、16框升降托架11上的升降手轮,使两处升降托架分别做纵向、高度方向的调整,调整机身前段的姿态;
5.3当机身前段、中段的对接姿态符合机身对接技术要求时,摇动螺旋拉杆机构14的手柄,使机身前段缓慢向机身中段靠近并完全贴合,旋紧机身前段轨道车的支脚,此时,便可进行机身前段、中段的铆接工作了。
另外,在两条地轨的对称中心线上,相当于1框后20mm和19框前250mm处的地面上分别装有测量标尺16,可以检查机身前段、中段对合时,机身前段、中段机身对称轴线的相对位置是否满足制造要求。
固定部分的41框基准平板、30框两侧的三角支撑架、19框、25框、33框、38框升降托架和活动部分的两条地轨、测量标尺16在地面安装时,都采用经纬仪进行测量定位,从而保证飞机对接工艺设备各部件之间的正确位置。
本发明采用对接工艺装备进行飞机前段、中段的对接时,先固定飞机中段的位置,然后调整飞机机身前段,再通过轨道移动,实现机身前段与机身中段准确对接,以进行后续铆接工作。本发明大幅降低了飞机大部件对接的难度和安全隐患,提高了制造效率和对接质量,有效保证了产品对接精度。而且通过此对接平台,可实现批量飞机的对接工作,凡是在运8某型机平台上研制的系列飞机或其改进型,都可在此对接工艺装备上进行前段、中段的对接工作,或者进行补加工就可以进行前段、中段的对接工作,因此具有较大的实际应用价值。
Claims (5)
1.一种飞机大部件对接的工艺装备,其由固定部分和活动部分组成,其特征在于:所述固定部分包括固定在地面并与飞机相应部位对应的41框基准平板(1)、主起落架工艺撑杆支撑架(5)以及若干加强框升降托架;所述活动部分包括地轨(8)、机身前段轨道车(9)、锁紧定位装置(13)、螺旋拉杆机构(14)、对中装置(15)及测量标尺(16),其中,用于移动机身前段的所述机身前段轨道车(9)设置在地轨(8)上,用于防止机身前段横滚的对中装置(15)设置在机身前段轨道车(9)的托架处,用于锁紧机身前段航向位置的锁紧定位装置(13)设置在机身前段轨道车(9)临近对接位置处,所述41框基准平板为设置在机身中段与机身尾段分离面处,所述主起落架工艺撑杆支撑架顶端装配有V型槽,V型槽的槽底面相对于基准平板的水平基准孔的高度差为155±0.5mm,机身的19框、25框、33框、38框为加强框,所述机身前段轨道车(9)包括机身前段轨道车底座、6框升降托架(10)、16框升降托架(11)以及平车轮和导向车轮,其中,导向车轮的轮缘为V型槽形式,V型槽卡在地轨(8)上,使拖车沿机身航向前后移动时不会产生横向位移,且两组车轮分别沿拖车中心线对称分布,所述6框、16框两处升降托架设置在机身前段轨道车(9)的车架上,每个托架由4个托辊支撑,且托架沿飞机对称轴线两端面对称安装有纵向螺旋调整机构(12),在相当于17框后300mm处的地面上设有锁紧定位装置(13),其上设有锁头,螺旋拉杆机构(14)的锁舌撞开锁紧机构(22)的锁头,将机身前段轨道车(9)锁紧定位。
2.根据权利要求1所述的飞机大部件对接的工艺装备,其特征在于:在机身前段轨道车(9)临近对接位置处设有能带动机身前段轨道车(9)向中段缓慢移动进行微量调整的螺旋拉杆机构(14)。
3.根据权利要求2所述的飞机大部件对接的工艺装备,其特征在于:所述16框升降托架对称中心线处设计有对中孔,在机身前段16框下零纵处安装有工艺对中接头,当机身前段放置在机身前段轨道车上时,工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合后,***有对中装置(15)。
4.根据权利要求3所述的飞机大部件对接的工艺装备,其特征在于:在地轨(8)的对称中心线上飞机1框后20mm,19框前250mm处地面上分别装有用于检查对合时机身前、中段的机身对称轴线是否满足对接要求的测量标尺(16)。
5.一种飞机大部件对接的工艺方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:飞机机身中段就位
把飞机机身中段产品吊装至前、中段对接工艺装备的固定部分工位处,使机身41框框平面与对接工艺装备的41框基准平板(1)贴合;
步骤2:飞机机身中段位置调整
2.1起落架安装孔上的工艺撑杆分别落在位于机身30框左、右两侧的主起落架工艺撑杆支撑架(5)顶端的V型槽内;
2.2然后调整19框升降托架(3)或38框升降托架(7),使机身41框上的对接孔与41框基准平板(1)上的基准孔对中,然后***定位插销(2);
2.3升起38框升降托架(7)、19框升降托架(3)、25框升降托架(4)、33框升降托架(6),使各托架与机身中段完全贴合,此时,对接的基准件位置状态已确定,然后,松开吊车;
步骤3:机身前端位置就位
将机身前段吊装至前、中段对接工艺装备活动部分的工位处;
步骤4:机身前段位置调整
当机身前段放置在机身前段轨道车(9)上时,调整产品姿态,使16框下零纵处工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合,然后固定对中装置(15),防止机身前段在机身前段轨道车(9)上发生横滚;
步骤5:机身前段和机身中段的对接
5.1推动装载产品的机身前段轨道车(9)沿地轨(8)向机身中段移动,此时,螺旋拉杆机构(14)的端头锁舌撞开锁紧定位装置(13)的锁头,此时机身前段轨道车(9)被锁紧定位装置(13)紧紧锁住并初步定位,保证机身前段和机身中段对称中心线一致;
5.2初步定位状态下,机身前段和机身中段的对合面间具有间隙,此时,调整6框升降托架(10)、16框升降托架(11),使两处托架分别做横向、纵向、高度方向的移动,调整机身前段的姿态;
5.3当机身前段、中段的对接姿态符合机身对接技术要求时,摇动螺旋拉杆机构(14)的手柄,使机身前段缓慢向机身中段靠近并完全贴合,旋紧机身前段轨道车的支脚,此时,便可进行机身前段、中段的铆接工作了。
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