无杆飞机牵引车制造技术

本实用新型专利技术提供了一种能与机轮自适应运动的扁平化的无杆飞机牵引车,包括：作为牵引车各机构和系统的刚性支撑的框架结构，和以挠性方式连接在框架结构上的抱轮顶升机构，且所述抱轮顶升系统内部各机构之间的连接能自适应运动；还包括设置在框架结构上行走系统且对整车结构进行驱动和转向，以及为行走系统和控制系统提供电力的供电系统，为抱轮顶升机构的动作部件提供动力的液压系统，所述控制系统，对抱轮顶升机构、行走系统和动力系统进行控制和反馈；本实用新型专利技术解决现有飞机牵引车存在的问题，能够实现牵引车与机轮的自适应运动，适用不同型号的机轮及不同作业环境条件，降低成本且节省作业空间，能够方便快捷实现牵引车的保障作业。

Rodless aircraft tractor

The utility model provides a towbarless aircraft tractor, including flat wheel and adaptive motion of frame structure as the tractor of institutions and the system of rigid support, and connected to the frame structure with the flexible way of holding the wheel lifting mechanism, and the connection between the top of the wheel holding up system organizations can also include setting up adaptive motion; walking system and structure of vehicle driving and steering on the frame structure, provide power and power supply system for running system and control system, a hydraulic system provides power for the actuating member holding the wheel lifting mechanism, the control system of holding the wheel top the lifting mechanism, walking system and power system control and feedback; the utility model solves the existing problems of aircraft tractor, can realize the adaptive motion of tractor and wheel, not applicable The same type of wheel and different working environment conditions can reduce the cost and save the operation space, and it can realize the support work of the tractor conveniently and quickly.

【技术实现步骤摘要】
无杆飞机牵引车
本技术属于飞机智能牵引设备
，尤其是涉及一种能与机轮自适应运动的扁平化的无杆飞机牵引车。
技术介绍
飞机牵引车，在空港
中作为重要的保障装备用于飞机的牵引及顶推作业，现有的飞机牵引车具有车身低、车辆自重较大、牵引力大等特点，根据其构造的不同分为有杆牵引车和无杆牵引车。其中，因无杆牵引车具有车身体积小、重量轻、牵引顶推作业面积小、无需更换牵引杆等优点逐步成为国内外飞机地面保障设备的研制重点；而无杆飞机牵引车的关键设计要点就在牵引车与飞机机轮对接部分，其对接部分的结构性能及工作状况的好坏直接影响飞机地面服务保障作业的安全与否；而有杆飞机牵引车底盘高，不能到达飞机机腹以下，只能通过刚性连接杆与飞机前起落架连接；现有的无杆牵引车对接飞机时，举升机构采用单杆球铰举升，此过程中容易造成飞机前起落架垂线与重心不重合而产生附加扭矩，不仅对车体本身的使用寿命造成影响，更严重的会影响飞机起落架的主体结构；并且，现有的无杆牵引车的举升机构和夹持机构的动力装置分布较分散，控制系统的集成性不好，复杂程度增加；现有的无杆牵引车缺少自动匹配机轮尺寸的功能，即不能夹持不同直径的机轮，且抱轮机构约束力不够，牵引过程中机轮很容发生跳动，导致机轮跳出抱轮机构，摆脱无杆飞机牵引车而容易引起事故；牵引车在转弯过程中，抱轮机构与机轮容易发生侧滑的危险，且抱轮机构抱紧举升时存在抱夹状态不稳定，机轮中心不稳定，进而极易引发安全事故；国外大多数无拖杆飞机牵引车均带有驾驶室，除了增加成本以外，底盘相对较高，操作视线容易遮挡。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种能自适应运动的无杆飞机牵引车，解决现有牵引车的自身结构缺陷以及作业过程中的安全隐患问题，使各部结构布局合理，能够实现牵引车与机轮的自适应运动，能够实现稳定作业和安全作业，并广泛适用于不同型号的机轮及不同作业环境条件，同时通过扁平化设计成无驾驶室的结构，能深入机腹以下，无需考虑牵引路径，降低设备成本且节省牵引作业所需空间场地，能够方便快捷实现牵引车的保障作业。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：本技术中部分术语的定义：自由度，在本技术的刚体连接中，设定空间XYZ正交三轴向坐标系，X轴上有平移自由度和转动自由度，Y轴上有平移自由度和转动自由度，Z轴上有平移自由度和转动自由度；具体的在本技术中，设定水平面内正交于车辆直向行进方向为X轴，竖直面内正交于车辆行进方向为Y轴，车辆直向行进方向为Z轴；自适应运动，在本技术的刚体连接中，多个连接机构之间的协调设计和动作，互相适应各自的运动，在转动、倾斜、升降等过程中无附加力矩的产生，保证各部分结构的安全性。一种无杆飞机牵引车，包括：框架结构，作为牵引车各机构和系统的刚性支撑结构；抱轮顶升机构，以挠性方式连接在框架结构上，对机轮进行抱紧、升降和转向，且所述抱轮顶升系统内部各机构之间的连接能自适应运动；行走系统，设置在框架结构上且对整车结构进行驱动和转向，且抱轮顶升机构与框架结构、行走系统能自适应运动；动力系统，设置在框架结构上，其中，动力系统还包括供电系统和液压系统，所述供电系统为行走系统和控制系统提供电力，液压系统为抱轮顶升机构的动作部件提供动力；控制系统，对抱轮顶升机构、行走系统和动力系统进行控制和反馈；其中，所述抱轮顶升机构与框架结构之间还设有导向组件，导向组件用于抱轮顶升机构中的升降部件的滑动和导向，实现稳定自适应运动。进一步的，所述抱轮顶升机构内部设有抱轮机构、升降机构以及用于连接抱轮顶升机构与框架机构的连接机构；所述抱轮机构和连接机构分设在升降机构两侧，抱轮机构能抱紧夹持机轮，连接机构能将抱轮机构和升降机构连接在飞机牵引车的车底主框架上并随动，升降机构能将抱轮机构进行顶升和下降所述抱轮机构在Z轴方向上具有平移自由度；所述升降机构在Z轴方向上具有转动自由度、Y轴方向上具有平移自由度；所述连接机构在XYZ正交三轴上具有转动自由度、Y轴方向上具有平移自由度；在Z轴方向上，升降机构的转动中心轴线与连接机构的转动中心轴线重合；进一步的，其中动力系统包括电力系统和液压系统，所述电力系统为行走系统和控制系统提供源动力，液压系统为抱轮顶升系统提供源动力；进一步的，所述抱轮顶升系统与框架系统之间还设有辅助限位部件，用于抱轮顶升系统的滑动和导向，实现稳定自适应运动；进一步的，所述框架机构，包括：车底主框架，车底主框架包括驱动轮组件、转向轮组件、U型框架，车底主框架主体架构的U型框架内部设有提供抱轮顶升机构连接的机械接口，能够将抱轮顶升机构固定于车底主框架内部，为抱轮顶升机构的动作提供支撑载体；进一步的，车底主框架呈U型结构，U型框架内部若干个面提供对应数量的安装面，优选三个面提供三处与抱轮顶升机构连接的安装面，作为抱轮顶升机构的安装平台，保证抱轮顶升机构与车底主框架相对运动，当抱轮顶升机构的升降运动的液压缸行程全为零时，车底主框架相对地面水平；其中，车底主框架的U型结构开口前端为两同轴安装的固定座，固定座为驱动轮和驱动电机、驱动减速器、传动轴的安装提供接口；车底主框架的后端两侧分布有与转向轮组件连接的安装板，方便转向轮组件快速安装和拆卸；其中，驱动轮包括实心钢制轮毂以及轮毂外侧挂高硬度聚氨酯，驱动轮既能提供大承载能力，又能与地面之间形成较大的附着力；进一步的，所述行走系统，包括：转向轮组件包括转向轮固定座、传动部件安装板、转向电机、减速器、传动轴、驱动齿轮、转盘轴承、脚轮转接固定座、脚轮、角度编码器、角度编码器固定法兰、连轴器、传动轴承、测角小齿轮、角度限位条及接近开关等。转盘轴承为外齿式转盘轴承，包括内圈和外圈齿轮；转向轮固定座一端与车底主框架的后端两侧的安装板螺接固定，转向轮固定座另一端通过螺钉将传动部件安装板、转盘轴承内圈固连在一起，转盘轴承外圈齿轮、脚轮转接固定座、脚轮通过螺钉固连在一起；驱动齿轮位于传动部件安装板一侧，与转盘轴承处于同一平面，驱动齿轮与转盘轴承外圈齿轮啮合。转向电机、减速器、传动轴、驱动齿轮同轴安装，通过减速器法兰固定于传动部件安装板上，驱动齿轮由转向电机经减速器、传动轴传动驱动。还包括，角度编码器、角度编码器固定法兰、连轴器、传动轴承、测角小齿轮同轴安装，通过角度编码器固定法兰固定于传动部件安装板上；测角小齿轮与转盘轴承处于同一平面内且与转盘轴承外圈齿轮啮合；通过转向电机驱动减速器、传动轴、驱动齿轮转动，从而带动转盘轴承外圈齿轮转动，转盘轴承外圈齿轮通过脚轮转接固定座最终带动脚轮转动，从而实现转向轮组件的主动转向功能；转盘轴承外圈齿轮转动带动测角小齿轮转动，角度编码器实时检测测角小齿轮、转盘轴承外圈齿轮和脚轮的转向角度；角度限位条螺接在转盘轴承外圈上，随转盘轴承外圈一块转动；接近开关共两个，安装于传动部件安装板上，分别对应限制角度限位条的旋转角度，从而最终限制脚轮的转向角度；通过转向电机的驱动转向功能、角度编码器的测角功能、接近开关的转角限位功能以及控制转向算法能够顺畅地完成转向轮组件的主动转向功能；还包括：驱动轮组件，分设在车底主框架的前方两个角，每一驱动轮组件包括驱动轮、传动轴、驱动电机和驱动减速器；每一驱动轮均通过传动轴与电机、减速器连接，驱动轮组件采用轮毂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无杆飞机牵引车，其特征在于，包括：框架结构，作为牵引车各机构和系统的刚性支撑结构；抱轮顶升机构(100)，以挠性方式连接在框架结构上，对机轮进行抱紧、升降和转向，且所述抱轮顶升系统内部各机构之间的连接能自适应运动；行走系统，设置在框架结构上且对整车结构进行驱动和转向，且抱轮顶升机构(100)与框架结构、行走系统能自适应运动；动力系统，设置在框架结构上，其中，动力系统还包括供电系统(300)和液压系统(400)，所述供电系统(300)为行走系统和控制系统(500)提供电力，液压系统(400)为抱轮顶升机构(100)的动作部件提供动力；控制系统(500)，对抱轮顶升机构(100)、行走系统和动力系统进行控制和反馈；其中，所述抱轮顶升机构(100)与框架结构之间还设有导向组件，导向组件用于抱轮顶升机构(100)中的升降部件的滑动和导向，实现稳定自适应运动。

【技术特征摘要】
1.一种无杆飞机牵引车，其特征在于，包括：框架结构，作为牵引车各机构和系统的刚性支撑结构；抱轮顶升机构(100)，以挠性方式连接在框架结构上，对机轮进行抱紧、升降和转向，且所述抱轮顶升系统内部各机构之间的连接能自适应运动；行走系统，设置在框架结构上且对整车结构进行驱动和转向，且抱轮顶升机构(100)与框架结构、行走系统能自适应运动；动力系统，设置在框架结构上，其中，动力系统还包括供电系统(300)和液压系统(400)，所述供电系统(300)为行走系统和控制系统(500)提供电力，液压系统(400)为抱轮顶升机构(100)的动作部件提供动力；控制系统(500)，对抱轮顶升机构(100)、行走系统和动力系统进行控制和反馈；其中，所述抱轮顶升机构(100)与框架结构之间还设有导向组件，导向组件用于抱轮顶升机构(100)中的升降部件的滑动和导向，实现稳定自适应运动。2.如权利要求1所述的无杆飞机牵引车，其特征在于，所述抱轮顶升机构(100)内部设有抱轮机构、升降机构以及用于连接抱轮顶升机构(100)与车底主框架(200)的连接机构；所述抱轮机构和连接机构分设在升降机构两侧，抱轮机构能抱紧夹持机轮，连接机构能将抱轮机构和升降机构连接在飞机牵引车的车底主框架(200)上并随动，升降机构能将抱轮机构进行顶升和下降；所述抱轮机构在Z轴方向上具有平移自由度；所述升降机构在Z轴方向上具有转动自由度、Y轴方向上具有平移自由度；所述连接机构在XYZ正交三轴上具有转动自由度、Y轴方向上具有平移自由度；在Z轴方向上，升降机构的转动中心轴线与连接机构的转动中心轴线重合。3.如权利要求1所述的无杆飞机牵引车，其特征在于，所述框架结构，包括：车底主框架(200)，车底主框架(200)包括驱动轮组件(201)、转向轮组件(202)、U型框架(203)，车底主框架(200)主体架构的U型框架(203)内部设有提供抱轮顶升机构(100)连接的机械接口，能将抱轮顶升机构(100)固定于车底主框架(200)内部，为抱轮顶升机构(100)的动作提供支撑载荷；其中，车底主框架(200)呈U型结构，U型框架(203)内部若干个面提供与抱轮顶升机构对应连接的安装面，作为抱轮顶升机构的安装平台，保证抱轮顶升机构与车底主框架相对运动；其中，所述车底主框架(200)的U型结构开口前端为两同轴安装的固定座(203b)，固定座为驱动轮(201a)和驱动电机(201c)、驱动减速器(201d)、传动轴的安装提供接口；车底主框架(200)的后端两侧分布有与转向轮组件连接的安装板(203a)，方便转向轮组件快速安装和拆卸；其中，驱动轮(201a)包括实心钢制轮毂以及轮毂外侧挂高硬度聚氨酯，驱动轮(201a)既能提供大承载能力，又能与地面之间形成大的附着力。4.如权利要求1所述的无杆飞机牵引车，其特征在于，所述行走系统，包括：驱动轮组件(201)，分设在车底主框架(200)的前方两个角，每一驱动轮组件(201)包括驱动轮(201a)、传动轴(201b)、驱动电机(201c)和驱动减速器(201d)；每一驱动轮(201a)均通过传动轴(201b)与驱动电机(201c)、减速器(201d)连接，驱动轮组件(201)采用轮毂电机结构，轮毂电机将驱动轮、电机、减速器在结构上进行了融合，成为一体式结构；转向轮组件(202)，分设在车底主框架(200)的后方两个角，包括转向轮固定座(202a)、传动部件安装板(202b)、转向电机(202c)、减速器(202d)、传动轴(202e)、驱动齿轮(202f)、转盘轴承(202g)、脚轮转接固定座(202h)、脚轮(202i)、角度编码器(202j)、角度编码器固定法兰(202k)、连轴器(202l)、传动轴承(202m)、测角小齿轮(202n)、角度限位条(202o)及接近开关(202p)；转盘轴承(202g)为外齿式转盘轴承，包括内圈和外圈齿轮；转向轮固定座(202a)一端与车底主框架(200)的后端两侧的安装板(203a)螺接固定，转向轮固定座(202a)另一端通过螺钉将传动部件安装板(202b)、转盘轴承(202g)内圈固连在一起，转盘轴承(202g)外圈齿轮、脚轮转接固定座(202h)、脚轮(202i)通过螺钉固连在一起；驱动齿轮(202f)位于传动部件安装板(202b)一侧，与转盘轴承(202g)处于同一平面，驱动齿轮(202f)与转盘轴承(202g)外圈齿轮啮合；转向电机(202c)、减速器(202d)、传动轴(202e)、驱动齿轮(202f)同轴安装，通过减速器(202d)法兰固定于传动部件安装板(202b)上，驱动齿轮(202f)由转向电机(202c)经减速器(202d)、传动轴(202e)传动驱动；角度编码器(202j)、角度编码器固定法兰(202k)、连轴器(202l)、传动轴承(202m)、测角小齿轮(202n)同轴安装，通过角度编码器固定法兰(202k)固定于传动部件安装板(202b)上；测角小齿轮(202n)与转盘轴承(202g)处于同一平面内且与转盘轴承(202g)外圈齿轮啮合；通过转向电机(202c)驱动减速器(202d)、传动轴(202e)、驱动齿轮(202f)转动，从而带动转盘轴承(202g)外圈齿轮转动，转盘轴承(202g)外圈齿轮通过脚轮转接固定座(202h)最终带动脚轮(202i)转动，从而实现转向轮组件(202)的主动转向功能；转盘轴承(202g)外圈齿轮转动带动测角小齿轮(202n)转动，角度编码器(202j)实时检测测角小齿轮(202n)、转盘轴承(202g)外圈齿轮和脚轮(202i)的转向角度；角度限位条(202o)螺接在转盘轴承(202g)外圈上，随转盘轴承(202g)外圈一块转动；接近开关(202p)共两个，安装于传动部件安装板(202b)上，分别对应限制角度限位条(202o)的旋转角度，从而最终限制脚轮(202i)的转向角度；通过转向电机(202c)的驱动转向功能、角度编码器(202j)的测角功能、接近开关(202p)的转角限位功能能够顺畅地完成转向轮组件(202)的主动转向功能；转向轮组件(202)还包括被动万向脚轮。5.如权利要求3所述的无杆飞机牵引车，其特征在于，供电系统(300)，供电系统(300)置于车底主框架(200)两侧，为牵引车各分系统供电；供电系统(300)为蓄电池组(301)，蓄电池组(301)由多块蓄电池(301a)通过串并联的方式得到牵引车所需要的供电电压，蓄电池组(301)放置于车底主框架200两侧的蓄电池支撑框架(204)上方，通过蓄电池组(301)为牵引车驱动行走转向系统、液压系统(400)和控制系统(500)供电；供电系统(300)与控制系统(500)、各电机以及充放电装置电连接；供电系统(300)设置于底主框架(200)的后部；液压系统(400)，液压系统(400)置于车底主框架(200)后部中间位置，为牵引车的液压缸提供动力。6.如权利要求3所述的无杆飞机牵引车，其特征在于，所述控制系统(500)，控制系统(500)置于车底主框架(200)后部，控制系统(500)用于实现牵引车行走、转向、锁紧、抱轮、顶升动作的控制、过程中的状态显示、故障报警功能；所述车底主框架(200)侧面设有对供电系统(300)的起机械支撑作用的蓄电池支撑框架204；车底主框架(200)后部设有对液压系统(400)和控制系统(500)的起机械支撑作用的液压系统支撑框架(205)和控制系统支撑框架(206)；液压系统(400)通过液压系统底板(407)与液压系统支撑框架(205)上连接板(205c)固定在一起；液压系统(400)中包括油箱(401)、电机(402)、液压泵(403)、控制阀组(404)、液压管路(405)及接头(406)，液压分系统通过液压缸驱动抱轮顶升机构，实现对前起机轮的锁紧、顶升、抱轮等动作和功能；液压系统支撑框架(205)通过液压系统支撑框架侧连接板(205a)和液压系统支撑框架背连接板(205b)与U型框架(203)进行螺接固定，为液压系统(400)提供支撑；其中，车底主框架(200)的后部为控制系统支撑框架(206)，控制系统支撑框架(206)通过控制系统支撑框架侧连接板(206a)与U型框架(203)进行螺接固定，为控制系统(500)提供支撑；控制系统(500)，内集成有驱动器、控制板卡、充放电装置及接口，控制板卡内集成有控制电路，控制系统(500)分别与各电机以及充放电装置电连接；控制系统(500)设置于底主框架(200)的后部。7.如权利要求1所述的无杆飞机牵引车，其特征在于，所述抱轮顶升机构(100)，包括主框架组件(101)、滑梁组件(102)、主横梁组件(103)、第一液压缸(104)、第二液压缸(105)、第三液压缸(106)、第六液压缸(109)、第七液压缸(110)、第八液压缸(111)、左压抓(112)、右压抓(113)、铲斗114、主框架后连接座(117)以及若干用于限制液压缸行程的传感器；主框架组件(101)，主要由若干滑板调整组件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏鹏，李祺，刘丹，闫莉佳，
申请(专利权)人：天津航天机电设备研究所，
类型：新型
国别省市：天津,12