用于在地面上维修飞行器的设备的制作方法

技术领域：

本发明总体上涉及一种用于在地面上维修飞行器的设备。更具体地，本发明涉及这样的设备，其包括安装在可转向托架上的至少两个卷筒以用于并行地将至少两根软管、或者至少两根缆线、或者至少一根软管和至少一根缆线解绕到地面表面上。本发明还涉及这样的设备，其还能够回收先前铺设到地面表面上的一根或多根缆线或者一根或多根软管。

背景技术：
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这样的设备例如在ep1404575b1中披露。

本发明的一个目的是修改现有技术的设备，以便允许以更有组织的方式沿弯曲路径同时将至少两根缆线、或者至少两根软管、或者至少一根软管和至少一根缆线铺设到地面表面上。

本发明的另一个目的是修改现有技术的设备，以便允许简单并安全地回收先前铺设到弯曲路径的地面表面上的一根或多根缆线和/或一根或多根软管，特别是在存在障碍物、或人员、或不能被所述一根或多根缆线和/或所述一根或多根软管跨过的预留交通区域的情况下。

本发明的又一个目的是制造一种用于更加用户友好地在地面上维修飞行器的设备。

技术实现要素：
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根据第一方面，可转向托架具有第一侧面和相反的第二侧面。第一卷筒沿着所述可转向托架的所述第一侧面安装以用于将第一软管或缆线解绕到地面表面上，其中，所述第一软管或缆线在所述可转向托架的所述第一侧面附近具有下落点。第二卷筒沿着所述可转向托架的所述第二侧面安装以用于将第二软管或缆线解绕到所述地面表面上，其中，所述第二软管或缆线在所述可转向托架的所述第二侧面附近具有下落点。(由此，下落点被限定为参考系中附属于托架并且竖直地位于掉落的缆线/软管接触地面表面的点的上方的点。)根据本发明的第一方面，控制系统控制所述缆线或软管从所述卷筒中的每个卷筒的解绕速度，其方式为使得在弯道中，所述控制系统使靠外卷筒(即，必须遵循弯道中最长路径的卷筒)比靠内卷筒(即，必须遵循弯道中最短路径的卷筒)更快解绕。这个实施例允许以有效和有组织的方式沿着弯曲路径同时将至少两根缆线、或者至少两根软管、或者至少一根软管和至少一根缆线(以下称为“一根或多根缆线/一根或多根软管”)铺设到地面表面上。在解绕操作期间，即便设备必须行驶经过非常窄的弯道，但在一根或多根缆线/一根或多根软管之间的间距保持基本恒定。利用在地面表面上的缆线/软管的此种良好组织的安排，即便可转向托架遵循具有许多弯道的路径，但它们的回收导致较少的问题。应当进一步理解的是，这两个卷筒可以基本上侧向地在所述可转向托架上彼此间隔开，以使得在地面表面上，同时铺设的一根或多根缆线/一根或多根软管将通过弯道的相当宽的空间分隔开，这也有助于促进它们的回收。

所述控制系统优选地确定所述第一软管或缆线以及所述第二软管或缆线的下落点相对于所述地面表面的速度，并且控制所述第一软管或缆线以及所述第二软管或缆线的解绕速度，其方式为使得所述第一软管或缆线的解绕速度基本上等于所述第一软管或缆线的下落点相对于所述地面表面的速度，并且所述第二软管或缆线的解绕速度基本上等于所述第二软管或缆线的下落点相对于所述地面表面的速度。

应当理解，这种设备允许简单并安全地将一根或多根缆线/一根或多根软管同时铺设在不能被所述一根或多根缆线/所述一根或多根软管跨过的障碍物和/或预留交通区域周围的弯曲路径中。实际上，在解绕操作期间，所述一根或多根缆线/所述一根或多根软管以基本上无张力的方式铺设到地面表面上。于是，即便在解绕操作期间行进通过狭窄的弯道时，所述设备也不会在缆线/软管上施加张力，并且在缆线/软管之间的间距保持基本恒定。因此，所提出的设备在解绕操作期间有效地避免了地面表面上的缆线/软管安排的混乱，这种混乱可能导致先前铺设到地面表面上的缆线/软管撞到障碍物或人员、或者穿透到预留交通区域内、或者通过沿着地面拖动它而简单地损坏缆线/软管。

在所提出的设备的优选实施例中，所述控制系统还控制所述缆线或软管从所述卷筒的卷绕速度，其方式为使得所述卷绕速度对应于获取点相对于地面表面的速度(由此，获取点被限定为参考系中附属于托架并且竖直地位于提升的缆线/软管离开地面表面的点的上方的点；通常，所述获取点基本上对应于所述下落点)。所提出的设备的这个实施例允许简单和安全地回收先前铺设在不能被缆线/软管跨过的障碍物和/或预留交通区域周围的弯曲路径中的缆线/软管。实际上，在卷绕操作期间，所述缆线/软管从地面表面提升，而不会对仍位于地面表面上的缆线/软管施加很大的张力。因此，所提出的设备在缆线/软管的回收期间(即，在卷绕操作期间)也有效地避免了地面表面上的缆线/软管安排的混乱，这种混乱可能导致地面表面上的缆线/软管撞到障碍物或人员、或者穿透到预留交通区域内、或者在此过程中被损坏。

所述控制系统的第一实施例包括：与所述下落点中的每个下落点相关联的一个距离传感器，以便能够确定所述下落点相对于所述地面表面的速度；以及控制器，所述控制器根据所述卷筒中的每个卷筒的下落点的速度来控制所述卷筒的解绕速度。

在与具有距离传感器的实施例相比总体上更具成本效益的替代实施例中，所述控制系统包括：转向角传感器，所述转向角传感器用于测量所述可转向托架的转向角；速度传感器，所述速度传感器用于测量所述可转向托架的代表速度；以及控制器，所述控制器根据所测得的转向角和所测得的速度来控制所述卷筒中的每个卷筒的解绕速度。

所述可转向托架通常包括具有至少一个轮的可转向桥，其中，所述转向角传感器则与这个可转向桥相关联。

在优选实施例中，所述可转向托架包括转向臂，所述转向臂连接到所述可转向桥，以便能够借助于这个转向臂改变所述转向角。

所述可转向托架通常包括用于驱动其的驱动马达，其中，上述速度传感器有利地测量所述驱动马达的旋转速度作为所述可转向托架的代表速度。

为了控制所述缆线或软管从所述卷筒的解绕速度，所述控制系统有利地测量所述卷筒的旋转速度并且确定绕所述卷筒每转一圈的解绕的缆线/软管的长度，优选地考虑仍存在于所述卷筒上的叠加卷绕层的数量。

同样为了控制所述缆线或软管从所述卷筒的解绕速度，所述控制系统的替代实施例包括长度测量传感器，所述长度测量传感器直接测量从其解绕的缆线或软管的长度。

这样的长度测量传感器的第一实施例包括测量轮或测量筒，所述测量轮或所述测量筒配备有旋转式传感器并由所述缆线或软管旋转驱动。

所述长度测量传感器的另一实施例包括光学路径测量设备，所述光学路径测量设备能够在经过其前方的缆线/软管的外表面上直接进行表面跟踪、和/或能够检测设置在所述缆线/软管的外表面上的专用距离标记。

所述设备的优选实施例包括沿所述托架的两个相反侧安装的两个卷筒以及被安排在托架上在这些侧向卷筒之间的维修平台。应当理解，将所述维修平台安排在所述侧向卷筒之间允许从两侧接近所述维修平台，从而使得设备更加用户友好。

所提出的设备当然可以包括基本平行地安装在所述可转向托架上的多于两个的卷筒。

附图说明：

关于对本发明的若干实施例的以下说明并参考附图将更好地理解本发明的上述和其他的特征、方面和优点，其中：

图1：是根据本发明的设备的优选实施例的三维视图；

图2：是图1的实施例的侧视图；

图3：是展示根据本发明的设备的控制系统的第一实施例的图；并且

图4：是展示根据本发明的设备的控制系统的第二实施例的图。

具体实施方式

图1和图2是所提出的用于在地面上维修飞行器的设备10的优选实施例的详细视图。这样的设备10例如用于将电力和/或加压流体供应到停放在停机坪上的飞行器。

图1和图2所示的设备包括具有两个前轮14、14’以及两个后轮16、16’的手动引导、马达驱动的托架12。这两个前轮14、14’安装在可转向前桥18上，所述可转向前桥可绕竖直轴线20枢转。转向臂22连接到可转向前桥18，以便能够改变转向角并允许托架12的相对窄的曲线。在替代实施例中，这两个前轮14、14’可以被单独的一个可转向前轮代替。至少在这个实施例中，这两个后轮16、16’是不可转向的，并且它们由电动驱动马达驱动(图1和图2中未示出)。这个驱动马达可以借助于位于转向臂22的把手26上的多个控制元件24进行控制，以允许例如在托架12的向前驱动与向后驱动之间切换并控制其速度。

托架12支撑两个卷筒30、30’，所述卷筒沿所述托架的两个相反侧(即，托架12的侧向)来安装。这些卷筒30、30’中的每个卷筒可以用于在其上存储缆线(例如用于向停放的飞行器供应电能的电力缆线)或软管(例如用于向停放的飞行器供应加压流体的软管或用于从飞行器上排出流体的软管)。卷筒30、30’均可以配备有缆线或软管，或者它们中的一个卷筒可以配备有缆线，并且另一个卷筒可以配备有软管。在图1中，卷筒30、30’都被示出为没有缆线或软管存储在其上。(在下文中，将仅参考在卷筒30、30’上存储缆线来描述本发明的不同方面，但是在卷筒30、30’上存储有软件、或者在一个卷筒上存储有软管并且在另一个卷筒上存储有缆线时，本发明将当然以相同的方式起作用。)

升高的维修平台32有利地被安排在托架12上在这两个侧向卷筒30、30'之间。通过这个维修平台32，地面技术人员可以容易地行进到缆线与飞行器的连接处。维修平台32可有利地借助于阶梯从托架12的前端和后端来接近，其中在图1中，仅可以看到托架的前端(即，配备有转向臂22的一端)处的阶梯34(然而相反的后端配备有相似的阶梯)。应当注意的是，侧向于维修平台32安排卷筒30、30’的允许从托架12的两端接近所述维修平台，但是也导致卷筒30、30’以50cm到120cm范围内的距离彼此侧向地间隔开。

当需要设备10向飞行器供应电力时，地面技术人员将所述设备从电能供应站移向所述飞行器。在所述移动期间，缆线从它们的卷筒30、30’逐渐解绕，并且在移动的设备10后面被铺设到地面表面上。当飞行器不再需要设备10时，地面技术人员遵循由位于地面表面上的缆线跟踪的路径将所述设备移动返回到电能供应站，其中所述缆线在移动设备10的前面被提升起来并再次卷绕到它们相应的卷筒30、30'上。

在图2中，参考数字36标识与卷筒30相关联的引导与绕线设备。类似的引导与绕线设备36'与卷筒30'相关联，但在图2中未示出。在解绕操作期间，这些引导与绕线设备36、36’中的每个引导与绕线设备将缆线从其相应的卷筒30、30’引导到地面表面上，因此保证缆线在基本不比相应的卷筒30、30’的宽度更大的区域中从移动的设备10下落。在卷绕操作期间，所述引导与绕线设备36、36’将缆线从地面表面提升并且以受控的方式将其引导到相应的卷筒30、30’上，通常在径向叠加的层中形成螺旋卷绕。在优选实施例中，在解绕操作期间，所述引导与绕线设备36、36’使缆线基本上在相应的卷筒30、30’的竖直中平面中居中。

现在转到图3和图4，描述了用于解绕操作和卷绕操作的有利的控制系统。两个图都示出了设备10的后端(即，与转向臂22相反的一端)的相当示意的立视图。参考号38标识卷绕在卷筒30上的缆线(或软管)38，并且参考号38’标识卷绕在卷筒30'上的缆线(或软管)38'。这两个缆线38、38’均被示出为在从它们相应的卷筒30、30’解绕并铺设到移动的设备10后面的地面表面39上。这些卷筒30、30’中的每个卷筒由一个电动卷筒马达40、40’驱动。应当注意，如果需要，这些卷筒马达40、40’中的每个卷筒马达也可以临时地作为用于使相应卷筒30、30’减速或停止的卷筒制动器。此外，这些卷筒马达40、40’中的每个卷筒马达有利地经由液力传动装置驱动其卷筒30、30’，所述液力传动装置在预设的转矩下中断到卷筒30、30’的转矩传动；即，当施加到缆线上的力超过一定值(对应于预设转矩)时，所述传动装置开始滑动。电动驱动马达42驱动托架12的后轮16、16’。参考数字44示意性地表示用于改变前轮14、14’的转向角的转向机构。参考数字46、46’旨在示意性地表示与卷筒30、30’相关联的引导设备。在解绕操作期间，引导设备46、46’将缆线38、38’从其卷筒30、30’引导到地面表面39上，并且在卷绕操作期间，所述引导设备将缆线38、38’从地面表面39提升并将其引导回到其相应的卷筒30、30’上。在优选实施例中，这些引导设备46、46’中的每个引导设备是上述引导与绕线设备36、36’之一的部件；即，所述引导设备46、46’补充有绕线设备(未示出)，所述绕线设备在卷绕操作期间将缆线38、38’绕线到卷筒30、30’上、并且在解绕操作期间有利地使缆线38、38’在引导设备46、46’上居中。

图3和图4所展示的控制系统控制各个卷筒30、30’的解绕速度、相应的卷绕速度，其方式为使得缆线38、38’从其卷筒30’、30”的解绕速度、相应的卷绕速度基本上等于其下落点、相应的其获取点相对于地面表面39的速度。因此，在解绕操作的情况下的下落点、相应地在卷绕操作的情况下的获取点被限定为参考系中附属于托架12的点，所述点在解绕操作的情况下竖直地位于掉落的缆线38、38’接触地面表面39的点的上方，并且所述点在卷绕操作的情况下竖直地位于提升的缆线38、38’离开地面表面39的点的上方。例如，每个卷筒30、30’的固定下落点和相应地固定获取点可以常规地被限定为其引导设备46、46'的中心。替代性地，每个卷筒30、30’的可移动的下落点或获取点可以被限定为缆线38、38’在某一时刻接触其引导设备46、46'的点。通常，缆线卷筒30、30’的“下落点”和“获取点”重合或至少彼此位置非常接近，使得缆线卷筒30、30’的“获取点”通常可以和“下落点”同化。因此，下面的说明也将涉及卷绕操作的“下落点”。

如果所述设备10例如为了避免障碍物或预留交通区域而必须在解绕操作和卷绕操作期间行驶经过窄弯道，则如前一段落所述的配备有控制系统的设备10具有特别的优点。在左弯道中，所提出的控制系统使得必须比靠内左侧卷筒30行进更长路径的靠外右侧卷筒30’比靠内左侧卷筒30解绕更快。在右弯道中，所述控制系统使得靠外左侧卷筒30比靠内右侧卷筒30解绕更快。还应注意的是，在解绕操作期间，缆线38、38’以基本上无张力的方式铺设到地面表面39上；类似地在卷绕操作期间，缆线38、38’也以基本上无张力的方式从地面表面38、38'提升。因此，即便当驱动通过狭窄的弯道时，设备10也不会在缆线38、38’上施加可能会使先前以受控方式安排到地面表面39上的缆线部分混乱的张力。因此，就可以将缆线38、38’可靠地铺设在障碍物或预留交通区域周围的弯曲路径中。此外，在解绕操作期间，即便设备10必须行驶经过狭窄的弯道，缆线38、38’之间的间距也保持恒定。最后但同样重要的，在卷绕操作期间，设备10必须仅遵循由地面表面39上的宽大间隔的缆线38、38’界定的假想路径，以便能够非常顺畅地提升这些缆线38、38’而不使仍然搁置地面表面39上的缆线部分的初始安排混乱。

图3示出了这种控制系统的第一优选实施例。在此实施例中，转向角传感器50测量托架12的转向角，并且速度传感器52测量托架12的代表速度。在图3的实施例中，速度传感器52例如与电动驱动马达42相关联，以便测量其旋转速度作为托架12的代表速度。基于这两个参数(即，托架12的转向角和速度)，控制器54控制这两个卷筒马达40、40’，其方式为使得所述缆线38、38’中的每根缆线的解绕速度、相应地卷绕速度基本上对应于其下落点相对于地面表面39的速度。

在图3的实施例中，所述缆线38、38’中的每根缆线的解绕速度、相应地卷绕速度是由控制器54使用作为第一参数的卷筒30、30’的旋转速度(例如是经由与卷筒30、30’相关联的旋转速度传感器56和56’测量的)和作为第二参数的计算的缆线长度来计算的，所述缆线长度为每转一圈从卷筒30、30’解绕的长度或每转一圈卷绕到卷筒30、30’上的长度。卷筒每转一圈的这个缆线长度优选地考虑瞬时存储在卷筒30、30’上的叠加卷绕层的数量来进行计算。更具体地，瞬时存储在卷筒30、30’上的叠加卷绕层的数量用于确定要从卷筒30、30’上解绕或卷绕到所述卷筒上的下一卷绕的校正直径。然后将此校正直径用于计算所述下一卷绕的缆线长度。控制器54例如通过监测从卷筒30、30’解绕的缆线38、38’的总长度来确定卷筒30、30’上的叠加卷绕层的数量，以便能够确定暂时卷绕在卷筒30、30'上的缆线38的总长度。替代性地，也可以通过与每个卷筒30、30’相关联的传感器(未示出)或者基于从与所述卷筒30、30’相关联的引导与绕线设备36、36’接收的绕线参数来确定卷筒30、30’上的叠加卷绕层的数量。

图4示出了控制系统的第二优选实施例。在这个实施例中，所述控制系统包括与各个下落点相关联的距离传感器60、60’，以便能够确定由相应的下落点相对于地面表面39所行进的距离，并由此确定其相对于地面表面39的速度。然后，控制器62根据其下落点的速度来控制这些卷筒30、30’中的每个卷筒的解绕速度或卷绕速度。这些距离传感器60、60’中的每个距离传感器包括例如一个距离测量轮64、64’以及与每个距离测量轮64、64’相关联的一个旋转传感器66、66’，其中所述距离测量轮尽可能靠近相应的下落点被压(例如通过弹力装置或重量)抵靠地面表面39，以便当设备10在地面表面39上移动时被驱动旋转。替代性地，后轮16、16’也可以用作距离测量轮，其中这些轮16、16’通常与相应卷筒30、30’的下落点显著间隔开的事实通常可以通过在控制器62中应用补偿算法来进行补偿。

在图4的实施例中，通过用缆线长度测量传感器70、70’直接测量缆线38、38’从卷筒30、30’解绕的长度和相应地卷绕到卷筒30、30’上的长度来确定各个缆线38、38’的解绕速度和相应的卷绕速度。根据图4，长度测量传感器70、70’包括配备有旋转式传感器74、74’的测量筒72、72’。移动缆线38、38’与测量筒72、72’摩擦接触，以便驱动后者旋转而不滑移。控制器62使用由每个旋转式传感器74、74’测量的转数来确定每个缆线38、38’的解绕速度和相应的卷绕速度。在替代实施例中，缆线长度测量传感器包括光学路径测量设备，其能够在经过其前方的缆线38、38’的外表面上进行表面跟踪。替代性地或另外地，所述光学路径测量设备还可以检测设置在缆线38、38’的外表面上的专用距离标记。

应当注意，图3的实施例的特征或传感器当然可以与图4的实施例的特征或传感器组合，反之亦然。例如，在图3的实施例中，每个缆线38、38’的解绕速度和相应的卷绕速度可以例如如图4的实施例所描述地进行测量；或者在图4的实施例中，距离传感器60、60’可以由如图3的实施例所描述的转向角传感器50和速度传感器52代替。

参考号列表

10用于在地面上维修飞行器的设备39地面表面

40、40’卷筒马达

12托架42驱动马达

14、14’前轮46引导设备

16、16’后轮50角传感器

18可转向前桥52速度传感器

2018的竖直轴线54控制器

22转向臂56、56’旋转速度传感器

24控制元件60、60’距离传感器

26把手62控制器

30、30’卷筒64、64’距离测量轮

32维修平台66、66’旋转传感器

34阶梯70、70’长度测量传感器

36、36’引导与绕线设备72、72’测量筒

38、38’缆线(或软管)74、74’旋转式传感器