阅读说明：本技术 一种用于飞机整流罩安装的四自由度安装车 (Four-degree-of-freedom installation vehicle for installing aircraft fairing ) 是由 李希 王鸿昇 钟李欣 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于飞机整流罩安装的四自由度安装车,安装车包括整体托架、四自由度调姿机构和可移动底盘组件,最上层为整体托架组件,用于托举连接整流罩产品,其下为四自由度调姿机构,整体托架与四自由度调姿机构通过支撑球头与球窝结构配合连接,最下层结构为可移动底盘组件。四自由度调姿机构通过三向调姿机构进行X、Y、Z三向调姿,通过驱动两个带手轮丝杠式作动机构,进行四自由度调姿机构整体绕平衡转座轴的水平角度调姿。可移动底盘组件接入外部气源并通气后,在气压作用下能够托举四自由度安装车整体处于轻微悬浮状态,施加水平力即可实现移动功能。(The invention discloses a four-degree-of-freedom installation vehicle for installing an airplane fairing, which comprises an integral bracket assembly, a four-degree-of-freedom posture adjusting mechanism and a movable chassis assembly, wherein the integral bracket assembly is arranged on the uppermost layer and used for supporting and connecting a fairing product, the four-degree-of-freedom posture adjusting mechanism is arranged below the integral bracket assembly, the integral bracket assembly and the four-degree-of-freedom posture adjusting mechanism are matched and connected with a ball socket structure through a supporting ball head, and the movable chassis assembly is arranged on the lowest layer. The four-freedom-degree posture adjusting mechanism carries out X, Y, Z three-way posture adjustment through the three-way posture adjusting mechanism, and carries out horizontal angle posture adjustment of the whole four-freedom-degree posture adjusting mechanism around a balance rotating base shaft by driving two lead screw type actuating mechanisms with hand wheels. The movable chassis component is connected to an external air source and is ventilated, the whole four-freedom-degree installation vehicle can be lifted under the action of air pressure and is in a slightly suspended state, and the moving function can be realized by applying horizontal force.)

一种用于飞机整流罩安装的四自由度安装车

技术领域

本申请涉及飞机装配制造技术领域，特别是一种用于飞机整流罩安装的四自由度安装车。

背景技术

传统的飞机整流罩安装车主要由车架、导向轮、升降托板等构成，水平方向依靠四个导向轮调节入位，高低位置依靠升降托板调节，导向轮的轻微偏摆都会造成整体车架及其上托板的位置发生较大偏离，准确入位特别困难，需要多人协作完成，同时，在实际操作过程中，很容易发生各导向轮角度不一致问题，极大的增加水平调节难度，操作性能极差。

同时，传统的飞机整流罩安装车至少配备3道托板，每道托板需配备两组螺旋式升降结构来实现托板的升降，为了保证整流罩产品安装时各托板高低调节的同步性，至少需要6个人同时操作，各托板升降同步性较差。

此外，由于传统整流罩安装车水平调节难度大和高低升降同步性差，易造成产品受力不均发生轻微扭曲，导致整流罩安装时基准找正困难，安装效率不高，易产生应力集中的问题，影响产品质量。因此，亟需研制一种操作简单、高效的新型安装车结构解决上述难题。

发明内容

为了解决上述问题，提高整流罩产品安装质量，降低安装车的水平调节难度，改善各托板升降的同步性差问题，提升飞机整流罩的安装效率，本申请提供了一种用于飞机整流罩安装的四自由度安装车。

一种用于飞机整流罩安装的四自由度安装车，包括整体托架、四自由度调姿机构和可移动底盘组件，最上层为整体托架组件，用于托举连接整流罩部件，其下为四自由度调姿机构，最下层结构为可移动底盘组件。

整体托架由三道托板、六个叉座、板焊平面框架、四个L形转接座和四个支撑球头组成,其中，托板为带整流罩外形的T型截面长条形结构，外形与整流罩蒙皮贴合，通过两个叉座采用螺栓、圆柱销与板焊平面框架连接，三道托板在板焊平面框架上沿前后方向均匀排布，板焊平面框架为钢板焊接而成的矩形平面框架，两侧面四个角处用螺栓、圆柱销各连接1个L形转接座，L形转接座另一面上设置有用于连接支撑球头的孔，支撑球头一端为球形结构，另一端为带轴的法兰结构，整体托架通过四个支撑球头置于四自由度调姿机构上方。

四自由度调姿机构由整体平面框架、四个三向调姿机构、两个带手轮丝杠式作动机构、平衡转座和四个旋转轮组成，整体平面框架一侧面连接两个带手轮丝杠式作动机构，整体平面框架的上表面的四个角处设置有三向调姿机构，下表面四个角处设置有四个处于同一圆周的旋转轮，整体平面框架下方中间区域设置平衡转座，平衡转座转轴与四个旋转轮所处圆周同轴。四自由度调姿机构通过三向调姿机构进行X、Y、Z三向调姿，通过驱动两个带手轮丝杠式作动机构，进行四自由度调姿机构整体绕平衡转座轴的水平角度调姿。

三向调姿机构由球窝结构、举升机、圆筒式空心底座、滑动组件、带手轮丝杠组成，举升机下表面与圆筒式空心底座连接，头部与球窝结构孔销配合连接，球窝结构与整体托架上的支撑球头配合托举，圆筒式空心底座下表面设置两套呈上下90°交叉的滑动组件，每套滑动组件由两条平行布置的滑轨和一个连接底座构成，两套滑动组件里的滑轨分别沿X向和Y向，上方滑动组件中滑轨上的滑块与圆桶式空心底座下底面连接，下方滑动组件中滑轨上的滑块与上方滑动组件的连接底座底面连接，下方滑动组件中的连接底座通过螺栓、圆柱销与整体平面框架连接，四个三向调姿机构的X、Y方向一致，其中一侧的两组三向调姿机构下方的滑动组件一侧设置有带手轮丝杠，驱动整体托架沿Y向移动，另一侧的一组三向调姿机构上方的滑动组件一侧设置带手轮丝杠，驱动整体托架沿X向移动，另一组三向调姿机构不设置带手轮丝杠。

带手轮丝杠式作动机构由作动机构滑轨、叉形连接器、作动机构丝杠、作动机构丝杠手轮、丝杠支座组成，作动机构丝杠长度方向垂直于整体平面框架侧面，作动机构丝杠一头与叉形连接器槽口孔销配合连接，叉形连接器的叉形槽口方向与水平面平行，叉形连接器另一侧与作动机构滑轨上的滑块连接，作动机构滑轨通过螺栓与整体平面框架侧面相连，作动机构丝杠另一头与丝杠支座套合，通过丝杠支座和底盘组件固定连接。通过旋转作动机构丝杠手轮驱动四自由度调姿机构的整体平面框架绕平衡转座轴旋转。

平衡转座由轴座、轴承、法兰和紧定螺母组成，轴承内孔与轴座光轴压配合，采用紧定螺母锁紧，外缘与法兰通过螺栓连接，法兰端面与整体平面框架下表面连接，轴座与可移动底盘组件连接。

可移动底盘组件由底盘框架、气垫、可调支脚和通气接口及通气管路组成，其底盘框架为方管焊接的矩形平面框架，上表面承托四自由度调姿结构，下表面四个角处设置有气垫结构，周圈侧面均匀布置可调支脚，通气管路设置在底盘框架方管腔体内，底盘框架上设有通气接口。

采用该四自由度安装车进行飞机整流罩安装，其优点有：

1)采用带手轮丝杠式作动机构驱动四自由度调姿机构的整体绕平衡转座轴旋转进行水平角度调姿的方法，相比传统方法，操作便捷性大幅提高。

2)采用气垫结构进行移动入位的方法，大幅提高安装车入位的灵活性，降低入位难度，提高整流罩安装效率。

3)采用三向调姿机构进行X、Y、Z三个方向的调姿方法，各托板升降同步性能好，避免了产品在调姿过程中的受力变形，保证了产品质量。

以下结合具体实施例附图对本申请做进一步详细描述：

附图说明

图1是四自由度安装车结构示意图。

图2是整体托架结构示意图。

图3是四自由度调姿机构示意图。

图4水平角度调姿结构示意图。

图5是平衡转座结构示意图。

图6是可移动底盘组件结构示意图。

图中编号说明：1.托板；2.叉座；3.板焊平面框架；4.L形转接座；5.支撑球头；6.球窝结构；7.举升机；8.圆筒式空心底座；9.滑轨；10.连接底座；11.带手轮丝杠；12.整体平面框架；13.通气接口及通气管路；14.可调支脚；15.作动机构滑轨；16.叉形连接器；17.作动机构丝杠；18.作动机构丝杠手轮；19.丝杠支座；20.轴座；21.法兰；22.轴承；23.紧定螺母；24.旋转轮；25.底盘框架；26.气垫。

具体实施方式

参考附图1-6所示，一种用于飞机整流罩安装的四自由度安装车，包括整体托架、四自由度调姿机构和可移动底盘组件，最上层为整体托架组件，用于托举连接整流罩部件，其下为四自由度调姿机构，最下层结构为可移动底盘组件。

整体托架由三道托板1、六个叉座2、板焊平面框架3、四个L形转接座4和四个支撑球头5组成,其中托板1为带整流罩外形的T型截面长条形结构，外形与整流罩蒙皮贴合，通过两个叉座2采用螺栓、圆柱销与板焊平面框架3连接，三道托板1在板焊平面框架3上沿前后方向均匀排布，板焊平面框架3为钢板焊接而成的矩形平面框架，两侧面四个角处用螺栓、圆柱销各连接1个L形转接座4，L形转接座4另一面上设置有用于连接支撑球头5的孔，支撑球头5一端为球形结构，另一端为带轴的法兰结构，整体托架通过四个支撑球头5置于四自由度调姿机构上方。

四自由度调姿机构由整体平面框架12、四个三向调姿机构、两个带手轮丝杠式作动机构、平衡转座和四个旋转轮24组成，整体平面框架12一侧面连接两个带手轮丝杠式作动机构，整体平面框架12的上表面的四个角处设置有三向调姿机构，下表面四个角处设置有四个处于同一圆周的旋转轮24，整体平面框架12下方中间区域设置平衡转座，平衡转座转轴与四个旋转轮24所处圆周同轴。四自由度调姿机构通过三向调姿机构进行X、Y、Z三向调姿，通过驱动两个带手轮丝杠式作动机构，进行四自由度调姿机构整体绕平衡转座轴的水平角度调姿。

三向调姿机构由球窝结构6、举升机7、圆筒式空心底座8、滑动组件、带手轮丝杠11组成，举升机7下表面与圆筒式空心底座8连接，头部与球窝结构6孔销配合连接，球窝结构6与整体托架上的支撑球头5配合托举，圆筒式空心底座8下表面设置两套呈上下90°交叉的滑动组件，每套滑动组件由两条平行布置的滑轨9和一个连接底座10构成，两套滑动组件里的滑轨9分别沿X向和Y向，上方滑动组件中滑轨9上的滑块与圆桶式空心底座8下底面连接，下方滑动组件中滑轨9上的滑块与上方滑动组件的连接底座10底面连接，下方滑动组件中的连接底座10通过螺栓、圆柱销与整体平面框架12连接，四个三向调姿机构的X、Y方向一致，其中一侧的两组三向调姿机构下方的滑动组件一侧设置有带手轮丝杠11，驱动整体托架沿Y向移动，另一侧的一组三向调姿机构上方的滑动组件一侧设置带手轮丝杠11，驱动整体托架沿X向移动，另一组三向调姿机构不设置带手轮丝杠11。

带手轮丝杠式作动机构由作动机构滑轨15、叉形连接器16、作动机构丝杠17、作动机构丝杠手轮18、丝杠支座19组成，作动机构丝杠17长度方向垂直于整体平面框架12侧面，作动机构丝杠17一头与叉形连接器16槽口孔销配合连接，叉形连接器16的叉形槽口方向与水平面平行，叉形连接器16另一侧与作动机构滑轨15上的滑块连接，作动机构滑轨15通过螺栓与整体平面框架12侧面相连，作动机构丝杠另一头与丝杠支座19套合，通过丝杠支座19和底盘组件固定连接。通过旋转作动机构丝杠手轮18驱动四自由度调姿机构的整体平面框架绕平衡转座轴旋转。

平衡转座由轴座20、轴承22、法兰21和紧定螺母23组成，轴承22内孔与轴座20光轴压配合，采用紧定螺母23锁紧，外缘与法兰21通过螺栓连接，法兰21端面与整体平面框架12下表面连接，轴座20与可移动底盘组件的底盘框架25连接。

可移动底盘组件由底盘框架25、气垫26、可调支脚14和通气接口13及通气管路组成，其底盘框架25为方管焊接的矩形平面框架，上表面承托四自由度调姿结构，下表面四个角处设置有气垫26结构，周圈侧面均匀布置可调支脚14，通气管路设置在底盘框架方管腔体内，底盘框架上设有通气接口13，气垫26接入外部气源并通气后，在气压作用下能够托举四自由度安装车整体处于轻微悬浮状态，施加水平力即可实现移动功能。