一种蒸汽射流多功能飞机除冰车制造技术

本发明专利技术涉及一种蒸汽射流多功能飞机除冰车，该除冰车包括车体、蒸汽发生装置、蒸汽输送装置、除冰执行装置、除冰控制系统等；蒸汽发生装置采用燃油作为动力源，可以产生高温饱和蒸汽和高温干燥空气；蒸汽输送装置包括增压器、耐高温软管和高空作业臂架系统；高空作业臂架系统能一键实现喷头的水平伸缩、竖直升降、水平平动，及沿某特定轨迹运动，操作更简单、效率更高；除冰执行系统包括蒸汽喷头、喷头支架、喷头自适应控制系统等。蒸汽发生装置产生饱和蒸汽，通过蒸汽输送装置输送至除冰执行装置，由喷头向飞机表面喷射高温饱和蒸汽，将飞机表面的霜、雪、冰融化；然后再产生高温干燥空气，对飞机表面进行烘干，防止二次结冰；本发明专利技术除冰效率高、成本低、对飞机及机场地面无二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸汽射流多功能飞机除冰车
本专利技术属于飞机除霜、雪、冰专用车
，具体涉及一种采用蒸汽射流技术的多功能飞机除冰车。
技术介绍
近年来，我国冰雪霜冻恶劣天气频发，对航空交通运输安全产生了巨大的威胁，世界航空组织对飞行事故的统计表明，由于飞机表面结冰、积雪、结霜未及时清除引起的事故占各种气候条件引起事故的9%。及时清除飞机表面的冰、雪、霜对保障航天飞行安全至关重要，航空领域专业化、高效率的飞机除冰车不可或缺。目前，绝大部分航空公司利用飞机除冰车将除冰液(通常是乙二醇)加热到指定温度后以一定的压力喷射到飞机结冰（积雪）部位，进行除（防）冰作业。虽然此方式有着较高的除冰效率，但除冰液会对机场跑道产生腐蚀破坏，存在盐化土壤、污染地下水等较严重的环境问题；同时除冰液的消耗量巨大，除冰作业成本十分昂贵。另外一种较为典型的除冰方式是红外线加热除冰法，即利用集束式大功率红外发生器向飞机表面发射红外线，加热机身以融化冰雪来实现除冰作业，作业过程中没有污染物残留，属于环保型作业法，但设备投资巨大、占用场地面积过大，仅有极少数的机场使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有飞机除冰技术中污染环境、成本高、能耗高等问题，提出一种高效率、低成本的蒸汽射流多功能飞机除冰车。本专利技术通过高温饱和蒸汽融冰，高温干燥空气烘干来实现飞机除（防）冰。本专利技术的技术方案是：一种蒸汽射流多功能飞机除冰车，包括车体、燃油发电机组、蒸汽发生装置、蒸汽输送装置、除冰执行装置、除冰控制系统等；蒸汽发生装置产生饱和蒸汽，通过蒸汽输送装置输送至除冰执行装置，由喷头飞机表面喷射高温饱和蒸汽，将飞机表面的霜、雪、冰融化；然后再产生高温干燥空气，对飞机表面进行烘干，防止二次结冰。本专利技术除冰效率高、成本低、对飞机及机场地面无二次污染。蒸汽发生装置设置在车体上，采用燃油作为动力源，可以产生高温饱和蒸汽和高温干燥空气，包括：水箱、水泵、鼓风机、蒸汽发生器；水箱通过水泵为蒸汽发生器提供水源；鼓风机为蒸汽发生器提供空气，用来产生不同湿度和饱和度的蒸汽和高温干燥空气。蒸汽输送装置包括：增压机、耐高温软管、高空作业臂架系统；增压机对蒸汽发生器产生的蒸汽进行增压，通过耐高温软管输送至除冰执行装置；高空作业臂架系统安装在车体顶部。通过对转台回转，伸缩臂变幅、伸缩，折叠臂变幅进行复合控制，可实现除冰执行装置的水平伸缩、竖直升降、水平平动、和沿特定轨迹的运动；一键操作可以实现飞机表面自动除冰，操作简单，效率高。气管、油管、电缆等需要伸缩的管路，均安装在拖链上，拖链对其起到牵引和保护作用。除冰执行装置包括：喷头自适应装置、喷头、喷头支架；喷头自适应装置安装在折叠臂的末端，通过喷头支架与喷头连接，从而控制喷头实现空间任意角度，适应不同角度、弧度的飞机表面除冰。喷头由耐高温、不透气、不透水，且具有一定耐磨性和保温性能的柔性材制作而成，顶部输入蒸汽，底部开有一系列小孔作为喷嘴，蒸汽由此喷出射向飞机表面，达到除冰和烘干的目的。除冰控制系统包括：控制柜、控制手柄、冰层厚度等级监测系统、传感器系统等。燃油发电机组为系统中所有需要用电的设备提供电源。附图说明图1为本专利技术的总体结构示意图。图2为矩形喷头结构示意图。图3为喷头水平伸缩、水平平动和竖直升降工作示意图。图4为除冰执行装置结构示意图。图5为喷头自适应装置中旋转减速机的结构示意图。图6为飞机引擎除冰示意图。图中：1-车体；2-水箱；3-油箱；4-燃油发电机组；5-水泵；6-水管；7-鼓风机；8-蒸汽发生器；9-增压机；10-控制柜；11-转台；12-举升臂；13-伸缩臂；14-伸缩臂变幅油缸；15-伸缩臂伸缩油缸；16-拖链；17-折叠臂；18-折叠臂变幅油缸；19-耐高温软管；20-喷头自适应装置；21-喷头；22-喷头支架；23-z方向旋转减速机；24-x方向旋转减速机；25-y方向旋转减速机；26、27、28-电机；29-涡轮；30-蜗杆；31-飞机引擎；32-喷嘴；33-拉带。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种蒸汽射流多功能飞机除冰车，由车体1、燃油发电机组4、蒸汽发生装置、蒸汽输送装置、除冰执行装置、除冰控制系统等组成。蒸汽发生装置产生饱和蒸汽，通过蒸汽输送装置输送至除冰执行装置，由喷头向飞机表面喷射高温饱和蒸汽，将飞机表面的霜、雪、冰融化；然后再产生高温干燥空气，对飞机表面进行烘干，防止二次结冰。如图1所示，蒸汽发生装置安装在车体上，采用燃油作为动力源，可以产生高温饱和蒸汽和高温干燥空气，包括：水箱2、水泵5、鼓风机7、蒸汽发生器8；水箱2通过水泵5和水管6与蒸汽发生器8连接，为蒸汽发生器8提供水源；鼓风机7为蒸汽发生器8提供空气，用来产生不同湿度和饱和度的蒸汽和高温干燥空气。如图1所示，蒸汽输送装置包括：增压机9、耐高温软管19、高空作业臂架系统；增压机9对蒸汽发生器8产生的蒸汽进行增压，通过耐高温软管19输送至除冰执行装置；高空作业臂架系统安装在车体顶部。如图1所示，高空作业臂架系统由转台11、举升臂12、伸缩臂13、伸缩臂变幅油缸14、伸缩油缸15、拖链16、折叠臂17、折叠臂变幅油缸18组成；耐高温软管19、油管、电缆等需要伸缩的管路，均安装在拖链16上，拖链对其起到牵引和保护作用。如图3所示，控制系统通过对伸缩臂13的变幅、伸缩，折叠臂17的变幅进行控制，可实现除冰执行装置的水平伸缩和竖直升降；对转台11的回转，伸缩臂13的变幅、伸缩，折叠臂17的变幅进行控制，可实现除冰执行装置的水平平动；一键操作可以实现沿飞机表面进行自动除冰，效率高，操作简单。如图1所示，除冰执行装置包括：喷头自适应装置20、喷头21、喷头支架22；喷头自适应装置20安装在折叠臂17的末端，通过喷头支架22与喷头连接，从而控制喷头实现空间任意角度，适应不同角度、弧度的飞机表面除冰。如图2所示，喷头21由耐高温、不透气、不透水，且具有一定耐磨性和保温性能的柔性材制作而成；喷头21顶部与耐高温软管19连接，输入蒸汽，底部开有一系列小孔作为喷嘴32，蒸汽由此喷出射向飞机表面，达到除冰和烘干的目的；喷头21由柔性材料制作而成，面积较大，充气后形状不稳定，本专利技术将喷头21分成多个子区，通过无弹性拉带33将其上表面和下表面进行固定，可提高喷头的稳定性和可控性。如图4所示，喷头自适应装置20由x、y、z三个相互垂直方向的旋转减速机23、24、25组成，每个方向的旋转减速机由一个电机26、27、28控制转速和转向，三个方向的角度组合可实现喷头的空间任意角度，从而实现飞机不同位置的除防冰功能。如图6所示，将矩形喷头换成圆形喷头，y方向旋转减速机25控制喷头21的方向与飞机引擎31的方向垂直，可实现对飞机引擎除冰。如图5所示，旋转减速机23、24、25由涡轮29、蜗杆30组成，此方案结构紧凑、承载能力大、平稳无噪音，减速比大，更易实现对喷头21小角度变化的控制，自适应能力更强。除冰控制系统包括：控制柜10、控制手柄、冰层厚度等级监测系统、传感器系统等。燃油发电机组4为系统中所有需要用电的设备提供电源。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸汽射流多功能飞机除冰车，其特征在于：该除冰车包括车体1、燃油发电机组4、蒸汽发生装置、蒸汽输送装置、除冰执行装置、除冰控制系统等，蒸汽发生装置产生饱和蒸汽，通过蒸汽输送装置输送至除冰执行装置，由喷头向飞机表面喷射高温饱和蒸汽，将飞机表面的霜、雪、冰融化；然后再产生高温干燥空气，对飞机表面进行烘干，防止二次结冰。

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽射流多功能飞机除冰车，其特征在于：该除冰车包括车体1、燃油发电机组4、蒸汽发生装置、蒸汽输送装置、除冰执行装置、除冰控制系统等，蒸汽发生装置产生饱和蒸汽，通过蒸汽输送装置输送至除冰执行装置，由喷头向飞机表面喷射高温饱和蒸汽，将飞机表面的霜、雪、冰融化；然后再产生高温干燥空气，对飞机表面进行烘干，防止二次结冰。2.如权利要求1所述的蒸汽射流多功能飞机除冰车，其特征在于：蒸汽发生装置采用燃油作为动力源，可以产生高温饱和蒸汽和高温干燥空气，包括：水箱2、水泵5、鼓风机7、蒸汽发生器8；水箱2通过水泵5为蒸汽发生器8提供水源；鼓风机7为蒸汽发生器8提供空气，用来产生不同湿度和饱和度的蒸汽和高温干燥空气。3.如权利要求1所述的蒸汽射流多功能飞机除冰车，其特征在于：蒸汽输送装置包括：增压机9、耐高温软管19、高空作业臂架系统；增压机9对蒸汽发生器8产生的蒸汽进行增压，通过耐高温软管19和高空作业臂架系统输送至除冰执行装置。4.如权利要求1和3所述的蒸汽射流多功能飞机除冰车，其特征在于：高空作业臂架系统由转台11、举升臂12、伸缩臂13、伸缩臂变幅油缸14、伸缩油缸15、拖链16、折叠臂17、折叠臂变幅油缸18组成；通过高空作业臂架系统的控制可以实现水平伸缩、水平平动、竖直升降，和沿特定轨迹的除冰作业、以及实现飞机不同表面的除冰。5.如权利要求1所述的蒸汽射流多功能飞机除冰车，其特征在于：除冰执行装置包括：喷头自适应装置20、喷头21、喷头支架22；喷头自适应装置20安装折叠臂17的末端，通过喷头支架22与喷头21连接，从而控制喷头21实现空间任意角...

【专利技术属性】
技术研发人员：李善德，马艳娥，黄其柏，梁晗，
申请(专利权)人：湖北省专用汽车研究院，
类型：发明
国别省市：湖北,42