CN110561327A - 一种三自由度航空发动机安装调姿模拟*** - Google Patents

一种三自由度航空发动机安装调姿模拟*** Download PDF

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何羿桥
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Abstract

一种三自由度航空发动机安装调姿模拟***。其包括运动模块、调姿模块以及承力模块；运动模块包括运动轮和底盘；调姿模块包括升降‑俯仰装置及平移装置；升降‑俯仰装置包括上连杆、下连杆、横向连杆及液压作动筒；平移装置包括伺服电机、纵向丝杠、横向丝杠和移动台；承力模块包括承力框架和发动机夹具。本发明效果：通过将发动机安装过程中升降、俯仰、平移结合于一体并进一步优化，可在航空发动机安装过程中对其进行调姿，构造简单，效率更高，节省人力，减少人为差错；通过液压作动筒和连杆配合，可实现航空发动机安装过程中的升降和俯仰动作；通过伺服电机和丝杠配合，可实现平移运动，保证精确控制。

Description

一种三自由度航空发动机安装调姿模拟***
技术领域
本发明属于航空发动机安装技术领域，尤其涉及一种三自由度航空发动机安装调姿模拟***。
背景技术
目前,我国民用航空领域对于发动机整机安装仍然以人工安装的模式为主，对于航空发动机的数字化安装研究工作开展缓慢。然而发动机的安装在飞机装配的过程中占有十分重要的地位，安装的质量直接影响着整个飞机的性能。现代飞机需要采用安装平台的形式来缩短发动机的拆装时间，提高维修效率，减少人为差错，提高飞机发动机的维修性。
随着科技的进步，发动机安装平台对于现代航空维修业有着十分重要的推动作用，可以大大提升发动机的安装效率，减少人工成本以及不必要的人为差错。因此，针对民航飞机最常用的涡轮风扇发动机安装提供了一种三自由度航空发动机调姿平台模拟***的设计，更好地满足安装过程中发动机的姿态调整，提高机务工作效率，减少人为差错，节省人力，具有重要的现实意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种三自由度航空发动机安装调姿模拟***。
为了达到上述目的，本发明提供的三自由度航空发动机安装调姿模拟***包括运动模块、调姿模块以及承力模块；其中，所述的运动模块包括四个运动轮和底盘；底盘的四个角处分别安装一个运动轮，用于承托调姿模块及承力模块；
所述的调姿模块包括升降-俯仰装置及平移装置；升降-俯仰装置包括四根上连杆、四根下连杆、多根横向连杆以及两个液压作动筒；每根下连杆的下端铰接在底盘的表面一个角处；每根上连杆的下端铰接在一根下连杆的上端；每根横向连杆的两端分别连接在两根位于同一端的上连杆或下连杆之间，用于承载整个***的重量以及液压作动筒的推力；两个液压作动筒分别设置在斜对的一组上连杆和下连杆上，每个液压作动筒的上端铰接在一根上连杆上，下端铰接在相对应的下连杆上；控制液压作动筒上活塞杆的伸出量便可以控制上连杆和下连杆之间的夹角，从而实现升降运动；平移装置包括三台伺服电机、纵向丝杠、两根横向丝杠和移动台；移动台为口字形板状结构，底面四角处分别与四根上连杆的上端铰接；纵向丝杠设置在移动台的开口内部，前后端分别贯穿设置在移动台的前后边中部，并且前或后端与一台伺服电机的输出轴相连接；两根横向丝杠分别设置在移动台的开口前后部，两端分别贯穿设置在移动台的左右边前后部，并且一端与一台伺服电机的输出轴相连接；纵向丝杠用于实现承力模块的前后运动，横向丝杠用于实现承力模块的左右运动；
所述承力模块包括承力框架和发动机夹具；承力框架为板状结构，底面通过多个丝杠母安装在纵向丝杠和两根横向丝杠上，因此能够前后及左右移动；发动机夹具安装在承力框架的表面，用于承托及固定航空发动机。
所述的运动轮采用麦克纳姆轮。
所述的升降-俯仰装置还包括两根稳定杆，每根稳定杆的上端铰接在一根安装有液压作动筒的上连杆和下连杆的连接部位，下端铰接在位于同一侧的底盘的前或后端边沿上。
本发明提供的三自由度航空发动机安装调姿模拟***的优点和积极效果是：
1、本发明通过将发动机安装过程中升降、俯仰、平移结合于一体并进一步优化，可在航空发动机安装过程中对其进行调姿，构造简单，效率更高，节省人力，减少人为差错；
2、本发明通过液压作动筒和连杆配合，可实现航空发动机安装过程中的升降和俯仰动作；
3、本发明通过伺服电机和丝杠配合，可实现平移运动，保证精确控制。
附图说明
图1为本发明提供的三自由度航空发动机安装调姿模拟***结构立体图；
图2为本发明提供的三自由度航空发动机安装调姿模拟***中平移装置结构侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来说明本发明。
如图1、图2所示，本发明提供的三自由度航空发动机安装调姿模拟***包括运动模块、调姿模块以及承力模块；其中，所述的运动模块包括四个运动轮1和底盘2；底盘2的四个角处分别安装一个运动轮1，用于承托调姿模块及承力模块；
所述的调姿模块包括升降-俯仰装置3及平移装置4；升降-俯仰装置3包括四根上连杆11、四根下连杆12、多根横向连杆13以及两个液压作动筒7；每根下连杆12的下端铰接在底盘2的表面一个角处；每根上连杆11的下端铰接在一根下连杆12的上端；每根横向连杆13的两端分别连接在两根位于同一端的上连杆11或下连杆12之间，用于承载整个***的重量以及液压作动筒7的推力；两个液压作动筒7分别设置在斜对的一组上连杆11和下连杆12上，每个液压作动筒7的上端铰接在一根上连杆11上，下端铰接在相对应的下连杆12上；控制液压作动筒7上活塞杆的伸出量便可以控制上连杆11和下连杆12之间的夹角，从而实现升降运动；平移装置4包括三台伺服电机、纵向丝杠9、两根横向丝杠10和移动台14；移动台14为口字形板状结构，底面四角处分别与四根上连杆11的上端铰接；纵向丝杠9设置在移动台14的开口内部，前后端分别贯穿设置在移动台14的前后边中部，并且前或后端与一台伺服电机的输出轴相连接；两根横向丝杠10分别设置在移动台14的开口前后部，两端分别贯穿设置在移动台14的左右边前后部，并且一端与一台伺服电机的输出轴相连接；纵向丝杠9用于实现承力模块的前后运动，横向丝杠10用于实现承力模块的左右运动；
所述承力模块包括承力框架5和发动机夹具6；承力框架5为板状结构，底面通过多个丝杠母安装在纵向丝杠9和两根横向丝杠10上，因此能够前后及左右移动；发动机夹具6安装在承力框架5的表面，用于承托及固定航空发动机。
所述的运动轮1采用麦克纳姆轮，可实现多向运动。
所述的升降-俯仰装置3还包括两根稳定杆8，每根稳定杆8的上端铰接在一根安装有液压作动筒7的上连杆11和下连杆12的连接部位，下端铰接在位于同一侧的底盘2的前或后端边沿上。在两侧上连杆11和下连杆12升降高度不同时、安装在发动机夹具6上的航空发动机等载荷有俯仰姿态角，从而产生重力的侧向分量时，需要利用稳定杆8来平衡。
现将本发明提供的三自由度航空发动机安装调姿模拟***的使用方法阐述如下：首先将航空发动机放置在发动机夹具6上并固定好，然后使运动轮1进行转动，由此将本***及航空发动机移向飞机机翼发动机吊架正下方区域，之后通过控制升降-俯仰装置3上液压作动筒7的活塞杆伸出量的方式来控制上连杆11和下连杆12之间的夹角，从而实现升降运动。若航空发动机需要处于倾斜状态，可利用使升降-俯仰装置3两侧的液压作动筒7上活塞杆产生不同伸出量的方式来实现俯仰运动。升降以及俯仰调姿完成后，利用平移装置4中的相应伺服电机驱动纵向丝杠9和/或横向丝杠10，从而使移动台14沿纵向丝杠9以及横向丝杠10进行移动，由此实现航空发动机的前后、左右移动，从而达到对航空发动机平移运动的精准控制。待航空发动机的吊点靠近飞机机翼发动机吊架时，再次利用升降-俯仰装置3以及平移装置4对本***进行精准微调，直至使航空发动机到达指定位置。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种三自由度航空发动机安装调姿模拟***，其特征在于：所述的三自由度航空发动机安装调姿模拟***包括运动模块、调姿模块以及承力模块；其中，所述的运动模块包括四个运动轮(1)和底盘(2)；底盘(2)的四个角处分别安装一个运动轮(1)，用于承托调姿模块及承力模块；
所述的调姿模块包括升降-俯仰装置(3)及平移装置(4)；升降-俯仰装置(3)包括四根上连杆(11)、四根下连杆(12)、多根横向连杆(13)以及两个液压作动筒(7)；每根下连杆(12)的下端铰接在底盘(2)的表面一个角处；每根上连杆(11)的下端铰接在一根下连杆(12)的上端；每根横向连杆(13)的两端分别连接在两根位于同一端的上连杆(11)或下连杆(12)之间，用于承载整个***的重量以及液压作动筒(7)的推力；两个液压作动筒(7)分别设置在斜对的一组上连杆(11)和下连杆(12)上，每个液压作动筒(7)的上端铰接在一根上连杆(11)上，下端铰接在相对应的下连杆(12)上；控制液压作动筒(7)上活塞杆的伸出量便可以控制上连杆(11)和下连杆(12)之间的夹角，从而实现升降运动；平移装置(4)包括三台伺服电机、纵向丝杠(9)、两根横向丝杠(10)和移动台(14)；移动台(14)为口字形板状结构，底面四角处分别与四根上连杆(11)的上端铰接；纵向丝杠(9)设置在移动台(14)的开口内部，前后端分别贯穿设置在移动台(14)的前后边中部，并且前或后端与一台伺服电机的输出轴相连接；两根横向丝杠(10)分别设置在移动台(14)的开口前后部，两端分别贯穿设置在移动台(14)的左右边前后部，并且一端与一台伺服电机的输出轴相连接；纵向丝杠(9)用于实现承力模块的前后运动，横向丝杠(10)用于实现承力模块的左右运动；
所述承力模块包括承力框架(5)和发动机夹具(6)；承力框架(5)为板状结构，底面通过多个丝杠母安装在纵向丝杠(9)和两根横向丝杠(10)上，因此能够前后及左右移动；发动机夹具(6)安装在承力框架(5)的表面，用于承托及固定航空发动机。
2.根据权利要求1所述的三自由度航空发动机安装调姿模拟***，其特征在于：所述的运动轮(1)采用麦克纳姆轮。
3.根据权利要求1所述的三自由度航空发动机安装调姿模拟***，其特征在于：所述的升降-俯仰装置(3)还包括两根稳定杆(8)，每根稳定杆(8)的上端铰接在一根安装有液压作动筒(7)的上连杆(11)和下连杆(12)的连接部位，下端铰接在位于同一侧的底盘(2)的前或后端边沿上。
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