CN104002987A - 一种升降臂型电动挂弹车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降臂型电动挂弹车，其由操控台1，举升臂2，挂弹车底架10，伸缩臂4，后轮组12，前轮组9等组成。与现有技术相比，其有益效果是：本升降臂型电动挂弹车采用模块化设计，技术先进，使用维护方便；四个走行轮采用轮毂电机驱动，简化机械机构降低制造成本，并可实现小半径转弯；承物台采用球形铰结构，动作灵活适应性强；采用线型激光导航和定位，能以最短的时间完成弹体安装，能耗少效率高；应用碰撞检测模块可以感应弹体和飞机机体之间的距离，并可根据危险程度发出不同级别的警示，提示工作人员注意，避免发生相互碰撞和干涉，消除损伤飞机机体的重大风险。

Description

一种升降臂型电动挂弹车

所属技术领域

本发明涉及军用设备技术领域，具体讲涉及一种臂式挂装车，主要适用于机翼下方挂装弹体和其他悬挂物(如副油箱)等。

技术背景

目前，国内各机场对机翼下方挂装弹体，所使用的方法，大部分依然采用人工手推挂弹车，这种挂弹车按其结构原理大致可分以下两种：一种是剪刀叉升降型挂弹车；另一种是绳轮组合的绞盘升降型挂弹车。这两种类型的挂弹车最大特点是：集运弹功能和挂弹功能为一体，制造成本低，维护方便，因此，数十年来，这种挂弹车在国内外被广泛应，特别是在和平环境下，这种设备具有庞大的应用市场。手推挂弹车的缺点是：占用空间大，应用受局限；手动挂弹，完全依靠人的体能，技能、经验以及自然环境，劳动强度大，所需人力多，效率低；人力装弹影响因素多，稍不注意或用力不当容易损伤飞机，存在导致重大损失的隐患，已远远适应不了我国经济发展和国防现代化建设的需要。据了解，国外先进的挂弹车一次挂弹时间约16～20分钟左右，而我国则需60分钟左右，差距之大可见一斑。为改变这一现状，近年来，我国科研人员和有关研究部门研制出了多款自动挂弹车，这种自动挂弹车按其动力提供方式可分为两种：一种是由蓄电池提供动力；一种是由柴油发电机提供动力。若按举升方式又可分为升降台型和升降臂型两种。升降台型挂弹车其托弹盘位于升降台正中，受力条件好，但作业时升降台位于飞机挂点正下方，难以挂卸低位挂点的悬挂物，而且，操作空间受飞机起落架、天线等位置的制约，影响装弹效率；升降臂型挂弹车，其升降臂就像人的手臂，托弹盘被安装在升降臂前端，就像人的手掌能左右、前后摆动及回转，这样，托弹盘便可获得多个自由度，较好地满足了挂装时弹体挂点的对位或调整需要。但多年来，虽有多款指标先进的挂弹车问世，但至今尚未被推广应用，究其原因有三：1、功能齐全，技术复杂，造价昂贵；2、技术先进，维护不便，可靠性差；3、使用维护成本高，后勤保障难落实。据统计，在对地攻击为主的的作战中，飞机挂弹作业的工作量占整个地面保障作业的80％，占用人员60％以上，是构成地面保障作业“木桶”中的那块“最短的短板”。因此有必要研制一种技术先进，性能可靠，造价低廉，挂弹高效的挂弹车，以满足新形势下军队建设和国防现代化的需要。

发明内容

一种升降臂型电动挂弹车，由走行机构、执行机构(升降臂)及控制***三大部分组成。其设计思路是：将整个挂弹车分为若干个模块。根据不同用户要求，组装出不同功能的挂弹车，最大限度提高设备的有效利用率，并且每一个模块采用比较成熟的先进技术，以最大限度降低技术风险和研制成本。

本发明解决其技术问题，所采取的技术方案为：一种升降臂型电动挂弹车，其走行机构主要由底架、四个走行轮及转向机构等组成，挂弹车的底架和转向机构采用现成成熟的产品通过局部改造来满足需要，转向机构设置在司机操作台下的两个后轮之间，四个走行轮内置轮毂电机，可进行独立控制，有利实现小半径转弯和增加挂弹车的灵活性、方便性。执行机构由举升臂及承物台组成，举升臂后端分别与举升油缸及挂弹车底架铰接，举升臂的前端设有伸缩臂，伸缩臂前端设有载物台，载物台由托弹盘、锁紧油缸、滑轨、球座、球座底架、顶升臂、顶升油缸等组成。控制***由六个模块组成：导航模块、碰撞检测模块、行驶控制模块、液压动力模块、人机交互模块、电池模块。采用模块化设计便于故障检测、使用维护和降低成本。各模块之间采用总线通信，当检测到某个模块故障时，可以在***开机情况下直接更换该模块，保障***连续正常使用。

导航模块的作用是通过两个独立的一维扫描激光器，引导挂弹车行进并停止在正确的位置(也称粗定位)以及挂弹过程中的对位和引导(通过微调功能实现精确定位)。

碰撞检测模块的作用是通过距离感应和挂弹车工作状态计算出潜在的弹体和飞机机体发生碰撞和干涉情况，并根据危险程度发出不同级别的警示。

行驶控制模块的作用是通过感应驾驶员信息(包括油门信号，制动踏板信号和方向盘转角信息)对挂弹车行驶时的驱动力、驻车时的制动力进行辅助操作和控制。

液压控制模块主要为挂弹车执行机构提供动力。为保证液压***的正常工作和增加其操作柔性，液压***的所有动作均由液压***主控制器通过继电器和电磁阀直接操作，操作人员可通过友好的电子电气化的人机交互对液压***的运行状态进行实时监控、保护和操作。

人机交互模块主要用于***信息显示、***的设置(如：弹型的选择、操作模式的转换等)和人机交互功能的拓展。

电池模块将为整个挂弹车提供电能，该模块设有电池荷电状态(SoC)和健康状况(SoH)的估计功能、充放电保护功能、自主均衡功能和冗余电池组切换控制功能，以保证挂弹车的走行、执行机构的操作及照明等功能的正常发挥。

一种升降臂型电动挂弹车，以机电液一体化为基础，以智能控制为核心，以模块设计为重点，以高稳定性、高可靠性、高精度及功能适应为目标，以信息、能量及结构有机融合实现***集成，具有多项自主知识产权，创新特点突出，机电一体化、智能化特色鲜明。是机电液一体化技术、智能控制技术、传感器与电子信息技术、计算机控制技术、电动车及通信技术等领域集成技术融合的先进装备。与现有技术相比，其有益效果是：本升降臂型电动挂弹车采用模块化设计，技术先进，使用维护方便；四个走行轮采用轮毂电机驱动，简化机械机构降低制造成本，并可实现小半径转弯；载物台采用球形铰结构，动作灵活适应性强；采用线型激光导航和定位，能以最短的时间完成弹体安装，能耗少效率高；应用碰撞检测模块可以感应弹体和飞机机体之间的距离，并可根据危险程度发出不同级别的警示，提示工作人员注意，避免发生相互碰撞和干涉，消除损伤飞机机体的重大风险。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是升降臂型挂弹车总体结构示意图。

图2是升降臂型挂弹车承物台结构示意图。

图3是升降臂型挂弹车控制***结构示意图。

具体实施方式一

图1、图2示出，本发明的一种具体实施方式为：一种升降臂型电动挂弹车，含有操控台1，举升臂2，挂弹车底架10，伸缩臂4，后轮组12，前轮组9等组成。伸缩臂4的前端设有承物台，承物台由托弹盘5、滑轨13、球销座6、姿态调整油缸18、锁紧油缸14、球销座底架7、水平调整油缸15、顶升臂16、顶升油缸17等组成。弹体通过***被固定在托弹盘5上，托弹盘5通过滑轨13被支撑在球销(20)端面的环形板(19)上，球销座6被支撑在球销座底架7上，球销座底架7通过支座8与伸缩臂4铰接，同时，球销座底架7与承物台水平调整油缸15铰接。工作时，挂弹车通过导航模块将弹体运送到机翼下方的合适区域，并通过举升油缸11将举升臂2升至合适高度，同时，通过导航模块内置软件控制载物台水平调整油缸15，使托弹盘5始终以水平状态上升并完成初定位；然后，通过伸缩臂推拉油缸3、顶升油缸17、姿态调整油缸18自动将弹体挂架嵌入机翼下部的卡槽，再通过锁紧油缸14将弹体推送到卡槽终点，完成弹体挂装。松开***，落下举升臂2，挂弹车退出挂弹区，继续下一枚弹体的运装。

具体实施方式二

本发明的第二种实施方式为：将图1和图2中所示的姿态调整油缸18和锁紧油缸14去掉，并由人工完成弹体的姿态调整和推送弹体至卡槽终点，完成弹体挂装。

Claims (8)

1.一种升降臂型电动挂弹车，由操控台(1)、举升臂(2)、挂弹车底架(10)、伸缩臂(4)、后轮组(12)、前轮组(9)等组成，伸缩臂(4)的前端设有承物台，承物台由托弹盘(5)、锁紧油缸(14)、滑轨(13)、球销(20)、球销座(6)、球销座底架(7)、顶升臂(16)、顶升油缸(17)等组成。

2.根据权利要求1所述的一种升降臂型电动挂弹车，其特征在于：所述承物台设有球销(20)。

3.根据权利要求1所述的一种升降臂型电动挂弹车，其特征在于：所述球销(20)的端面设有环形板(19)，在环形板(19)上设有姿态调整油缸(18)。

4.根据权利要求1所述的一种升降臂型电动挂弹车，其特征在于：所述承物台设有水平调整油缸(15)。

5.根据权利要求1所述的一种升降臂型电动挂弹车，其特征在于：所述前轮组(9)、后轮组(12)的轮心设有轮毂电机。

6.根据权利要求1所述的一种升降臂型电动挂弹车，其特征在于：所述举升臂(2)的前端设有伸缩臂(4)。

7.根据权利要求1所述的一种升降臂型电动挂弹车，其特征在于：所述托弹盘(5)下部设有滑轨(13)。

8.根据权利要求1所述的一种升降臂型电动挂弹车，其特征在于：所述球销座(6)的下部设有顶升臂(16)。