王大鹏 1 畅科剑 2 李博 2 惠钊 2 蒙松 2
1.中机科(北京)车辆检测工程研究院有限公司
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关键词:飞机牵引车、抱轮机构、设计
Key words:Aircraft tractor, Holding wheel mechanism, design
国内市场现有的飞机牵引车,其抱轮机构(也可称为举升装置或顶升装置等)大多分为双开门液压顶杆式结构或单门带液压顶杆锁钩式结构,从其结构上分析存在以下几个问题:
(1)无论是单门还是双门,其内开档宽度都比较大,在门打开后给飞机起落架轮胎让开足够的宽度尺寸以保证轮胎能够进入,如:双开门的结构为了给起落架轮胎让开空间将其做成竖直方向的矩形截面结构,单开门要向前打开足够大、或者打开后位于车体外侧以让开飞机起落架轮胎。
(2)受力不好、操作不方便:双开门的结构为了给起落架轮胎让开空间,做成竖直矩形结构将轮胎拦住、其向下重力由后方铲斗承受;单开门结构呈弧形或者下部带平板以承重。无论单开门还是双开门,其抱轮机构抱紧轮胎后起落架的重心大多位于支点外侧。
为了保证受力良好,有的采用将飞机轮胎抬起让移动至承重件的上部或者让飞机前行将前起落架的轮胎运行至承重件上部,采用这种方式,对于重量比较的的飞机而言操作难度较大、容易发生碰撞;对于飞机轮胎处于受力支点外侧的,其整体结构必须足够大以保证必要的强度刚度。
(3)大部分飞机前起落架的主油缸相对地面垂直方向都有一定的倾斜角度,当牵引车牵引飞机时,轮胎绕主油缸的轴心发生偏转,此时左右轮胎的离地高度发生变化、并且是左右轮胎围绕起落架主油缸与轮胎轴心线交点的回转,对于不同尺寸、不同间距的飞机轮胎,其回转中心是不同的。如下图:
目前现有的飞机牵引车大部分没有左右轮胎高度变化补偿措施,个别的采用抱轮机构摆动方式,如抱轮机构采用固定高度旋转轴悬挂式其抱轮机构围绕固定高度(抱轮平台旋转中心线O线)的旋转轴进行偏摆,不能满足不同机型轮胎直径大小的高度变化的补偿需求,当轮胎直径变化时,抱轮机构的摆动中心与轮胎回转中心不重合,理论上是抱轮机构抱紧起落架轮胎实现起落架整体围绕抱轮平台旋转中心线O线整体旋转,实际上起落架可飞机连接不能旋转,如强制旋转会引起对起落架造成一定的扭力伤害。
如下图:
设计一种新的抱轮机构,用于牵引车与飞机起落架对接时将起落架轮胎抱紧与升降操作。该抱轮机构可布置于牵引车的中间位置,采用布置于抱轮机构的四个角的液压缸实现抱轮机构整体抬起与放下,当牵引车转向时,起落架的左右轮胎发生高低变化,引起抱轮机构的某一侧或者某一方向压力增加,通过将四个油缸的进油油路并联、回油油路并联,受力增加的液压缸自动下降、其他液压缸自动上升,形成新的受力平衡状态,以充分消除抱轮机构对起落架造成的扭力伤害;该抱轮机构的前左/右抱夹装置采用连杆原理的回转机构+翻转机构,充分缩小水平占用面积,从而缩小牵引车外形尺寸;该抱轮机构的前左/右抱夹装置、后抱夹装置采用伸缩机构,可实现抱轮机构的整体前后移动,将飞机起落架的重心点调整到牵引车的运动中心位置,以平衡牵引车各个车轮的受力。该抱轮机构受力合理、操作简便,可充分保护飞机起落架、便于实现自动化操作控制,适用于一定范围内不同尺寸的飞机起落架轮胎的抱持与夹紧。
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