飞机发动机安装车用定位系统及其定位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种飞机发动机安装车用定位系统及其定位方法，属于飞机发动机安装技术领域。
【背景技术】
[0002]飞机发动机安装车是一种重要的飞机综合保障设备，用于发动机的安装、拆卸及油封等，还具有短时间存放和短距离转运发动机的功能。
[0003]现代喷气发动机重量和尺寸大，在飞机上的固定连接复杂，需要精确定位，因此粗腰使用发动机安装车这种专用设备。
[0004]目前，喷气发动机安装车主要采用目视定位和辅助定位装置定位的方式。目视定位的主要问题是:定位不精确，完全依靠操作者的经验和参照物，通常需要多次重复操作和调整，因此费时费力，且不能有效的保证发动机安装的效率、时间和质量要求。辅助定位装置定位的主要问题是:此类定位装置大都固定在安装车上，作用距离小，需要安装车接近最终工作位置时才能发挥作用，而如果定位不准确，则需要将安装车后退较远距离后再向前推进重新定位。而安装车离开飞机结构较远距离后，又只能靠目视定位，所以大部分定位工作还是依靠目视；此外，现有发动机安装车上的定位装置需要与飞机(发动机舱)结构上的定位基准或从其上引出的定位装置配合使用，典型设计是使车上的两个定位销与发动机舱结构上的两个基准孔对正，实际上是要同时进行角度和位置偏差的精确控制，实现起来非常困难。
【发明内容】
[0005]针对以上不足，本发明提供一种飞机发动机安装车用定位系统及其定位方法。
[0006]本发明的技术方案:飞机发动机安装车用定位系统，该定位系统包括两套多段伸缩支臂、一个卡板、一个卡板底座和一对测量臂，其中两套伸缩支臂平行放置且分别安装在安装车前端两根纵向导轨的外侧，所述伸缩支臂采用多节伸缩结构，位于后端的最后一节支臂作为固定段与纵向导轨固定连接，位于前端的若干节作为活动段可自由拉伸或缩短，其中最前端的第一节支臂上刻有尺寸刻度线；所述卡板底座由三段插槽拼合而成，所述卡板通过插槽插接在卡板底座上，卡板高度方向位置可调，卡板底座横向安装在最前端第一节支臂的端部上且将两套伸缩支臂连接成一体，所述卡板的板面与伸缩支臂的轴线垂直，所述卡板的内型面与发动机舱外形一致(有约100-200mm的偏移)；所述一对测量臂水平相向放置，每个测量臂分别安装在两个最前端的第一节支臂上且可以相对该节支臂作滑动运动，每个测量臂分别通过转动关节与竖直段连接，竖直段则通过安装座-套筒与最前端的第一节支臂垂直连接，所述测量臂及竖直段均刻有尺寸刻度线。
[0007]所述伸缩支臂的最后一节支臂与纵向导轨的连接处采用快速连接结构，具体为在纵向导轨上固定有两个以上的C形安装座，最后一节支臂的外部焊接有定位块，定位块与C形安装座配合连接。
[0008]所述C形安装座分别包括开口 C形件、开口内垫圈和底座，其中底座与发动机安装车导轨连接，开口内垫圈位于开口 C形件内壁和最后一节支臂外壁之间，C形件开口部分通过卡槽和铰链接头安装有搭扣/搭扣锁快速连接固定和拆卸装置，所述搭扣/搭扣锁快速连接固定和拆卸装置为标准设计，其包括矩形环搭扣和安装底座-扳手以及附件。
[0009]所述测量臂的末端与发动机舱结构的接触面上设有橡胶保护层，该橡胶保护层可以采用橡筋或弹簧加载装置，目的是保证测量臂与发动机舱结构紧密贴合，以获得准确的测量数据。
[0010]所述卡板采用硬质塑料板，厚度为8-15mm，且所述卡板的内型面喷涂有橡胶层或粘接有保护胶条，可避免碰伤发动机舱的表面。
[0011]在卡板底座的前方连接有横梁把手，用作整个定位系统的手动展开和收缩操作的把手。
[0012]飞机发动机安装车的定位方法，采用了上述飞机发动机安装车用定位系统，其包括纵向角度偏差和横向位移偏差的测量与控制，具体方法为:
(1)针对纵向角度偏差的测量与控制:首先，根据某一高度水平面与切割横断面得到的交线为横轴来选取飞机参考断面横轴和安装车卡板面参考横轴；其次，测量飞机参考断面横轴和安装车卡板面参考横轴的夹角；最后，通过控制飞机参考断面横轴和安装车卡板面参考横轴的夹角使偏差角控制在0.5-1° ;所述纵向角度偏差的测量与控制方法具体为:首先，使用测量臂在发动机舱结构边缘面上取两个在同一水平高度上的测量点ml和m2，两测量点之间的距离为L，L小于两套伸缩支臂之间的间距；其次，利用测量臂和与之配合的带有刻度的第一节支臂测量得到测量点ml和m2到卡板面的直线距离LI和L2，.两者相减得到差值AL，则角度偏差值Λ Θ ^(AL/L) X (360° /2 π );最后，根据上述公式，可以通过控制Λ L使偏差角控制在0.5-1°，即通过控制线性尺寸直线距离差值来控制偏差角度；
(2)针对横向位移偏差的测量与控制:包括粗测和精测两种方式，粗测方式适用于在远距离上的粗定位，即在伸缩支臂处于或接近最大伸展状态时，通过目测飞机特定站位面的发动机舱外形面与发动机安装车粗定位卡板内型面的偏差，初步判定距离偏差，并可同时监测角度偏差；精测方式适用于在近距离上的精准定位，即使用测量臂测量ml和m2到两套伸缩支臂的中心对称面的距离L3和L4，两者的差值一半为横向位置偏差。
[0013]本发明的有益效果:本发明通过采用多段伸缩支臂的设计，有效提高定位系统的作用距离，使其在较远的距离上就发挥定位作用，且在安装车行进到最终工作位置过程中都一直保持有效工作，因此本发明实际上是一种持续的定位系统，系统的精度随着安装车与飞机发动机舱距离的缩小而提高；本发明的定位系统不仅具有简单实用、操作简便等特点，而且保证了发动机安装车定位以及发动机安装作业的效率和质量；本发明的定位方法对向角度偏差和横向位移偏差进行了准确而有效的测量与控制，横向位移偏差采用粗定位和精定位相结合的方式，使得本发明提供的定位方法准确、快速、高效。
【附图说明】
[0014]图1为本发明定位系统的整体示意图。
[0015]图2为图1中的A向视图(卡板部分)。
[0016]图3为图1中的B向视图(测量臂部分)。
[0017]图4为C形安装座与纵向导轨的连接示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，飞机发动机安装车用定位系统，该定位系统包括两套多段伸缩支臂3、一个卡板4、一个卡板底座5和一对测量臂6，其中两套伸缩支臂3平行放置且分别安装在安装车前端两根纵向导轨2的外侧，所述伸缩支臂3采用多节伸缩结构，位于后端的最后一节支臂作为固定段与纵向导轨2固定连接，位于前端的若干节作为活动段可自由拉伸或缩短，其中最前端的第一节支臂10上刻有尺寸刻度线。卡板4和卡板底座5横向安装在最前端第一节支臂10的端部上，在卡板底座5的前方连接有横梁把手11。
[0019]如图2所示，所述卡板底座5由三段插槽拼合而成，所述卡板4通过插槽插接在卡板底座5上，可实现卡板4的快速安装和拆卸，并方便更换不同型面的卡板，以适合不同发动机舱的定位需要，从而保证了本发明安装车的通用性。卡板底座5横向安装在最前端第一节支臂10的端部上且将两套伸缩支臂3连接成一体，使定位系统具有足够的连接强度和刚度。所述卡板4的板面与伸缩支臂3的轴线垂直，所述卡板4采用硬质塑料板，厚度为8-15mm，卡板4的内型面与发动机舱I外形一致且内型面喷涂有橡胶层或粘接有保护胶条。
[0020]如图3所示，所述一对测量臂6水平相向放置，每个测量臂分别安装在两个最前端的第一节支臂10上且可以相对该节支臂作滑动运动，每个测量臂分别通过转动关节7与竖直段8连接，竖直段8则通过安装座-套筒9与最前端的第一节支臂10垂直滑动连接，测量臂6可实现在一定范围内的角度可调和高度可调。所述安装座-套筒9不能相对于支臂转动，如果支臂截面为圆形，则需要在支臂上开出防转动沟槽，同时在安装座-套筒9对应设有配合凸缘。所述测量臂及竖直段8均刻有尺寸刻度线，测量臂的末端与发动机舱I结构的接触面上设有橡胶保护层。
[0021]如图4所示，所述伸缩支臂3的最后一节支臂与纵向导轨2的连接处采用快速连接结