无杆飞机牵引车

技术领域

本发明涉及无杆飞机牵引车。

背景技术

飞机牵引车是保障飞机地面移动的重要设备，根据牵引方式的不同，飞机牵引车分为有杆牵引和无杆牵引，有杆牵引是指飞机牵引车通过牵引杆与飞机前起落架相连，实现对飞机的牵引或者顶推。无杆牵引车则是飞机牵引车将飞机前起落架驮伏，牵引车与飞机形成一个整体，实现对飞机的牵引或者顶推。无杆牵引操作简单、转弯半径小、保障人员少且通用性较好。

无杆飞机牵引车上设置有抱轮夹持机构，用于夹紧飞机前起落架。授权公告号为CN206750172U、授权公告日为2017.12.15的中国专利公开一种无杆飞机牵引车，牵引车包括车底主框架，车底主框架包括驱动轮组件、转向轮组件、U形框架，车底主框架内设置有抱轮顶升机构连接的接口，能够将抱轮顶升机构固定于车底主框架的内部，为抱轮顶升机构的动作提供支撑载体。

抱轮顶升机构包括主框架组件、滑梁组件和主横梁组件，主横梁组件铰链与前支撑立板和后支撑立板铰接，主横梁组件两端通过两个液压缸支撑，液压缸的安装座具有三个转动自由度，使主横梁组件能够相对于主框架组件转动。主框架组件通过销轴连接主框架后连接座，主框架后连接座通过具有三个自由度的铰链连接液压缸的活塞杆，通过该液压缸带动主框架后连接座上下升降，同时能够相对车底主框架活动。主横梁组件在两端液压缸的作用下升降，能够带动主框架组件同步升降，主框架组件的后端在另一个液压缸作用下上下升降。主框架组件即用于托起飞机起落架的托架，主横梁组件和两端的液压缸形成起吊托架的托架悬吊机构。飞机牵引车在沿竖直轴线转动时，主框架组件随着牵引车转动，同时能够绕牵引车上支撑立板的铰接轴自适应转动，避免对飞机起落架产生附加扭矩。

上述飞机牵引车依靠三组液压缸控制托架前后两端同时升降，实现飞机起落架的升起和下降，整体驱动系统结构复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无杆飞机牵引车，用于解决目前的无杆飞机牵引车采用多组液压缸控制托架前后两端同时升降造成的整体驱动系统结构复杂成本较高的技术问题。

本发明的无杆飞机牵引车采用如下技术方案：

无杆飞机牵引车包括：

车架；

车轮；

托架，用于托起飞机的前起落架；

托架悬吊机构，包括横梁和处于横梁两端的悬吊机构油缸，横梁两端通过悬吊机构油缸支撑在车架上，横梁中部吊起托架后部，横梁与托架后部通过横梁铰接轴铰接，横梁两端能够相对车架前后摆动且能够相对车架左右摆动；

所述托架包括架体和设置在架体前端的球铰结构，球铰结构包括与架体连接的架体连接座和球面配合件，球面配合件安装在车架上，球面配合件与架体连接座通过球面活动配合，使托架能够上下摆动以托起或者放下前起落架，且能够绕横梁铰接轴的中心轴线摆动；

架体连接座的前侧设置有止转圆柱面，止转圆柱面前后延伸且与横梁铰接轴同轴；车架上设有处于止转圆柱面左右两侧的止转面，止转圆柱面与左右两侧的止转面相切，以实现托架水平方向与车架的止转配合。

有益效果：本发明的无杆飞机牵引车的托架前端通过球铰结构连接在车架上，通过使托架上下摆动托起或者放下前起落架，通过球铰结构处的止转圆柱面，可以实现托架的水平止转，提高托架的稳定性，相比目前通过液压缸整体升降托架的方式，本发明的牵引车通过使托架摆动的方式，简化了驱动系统的结构，解决目前的无杆飞机牵引车采用多组液压缸控制托架前后两端同时升降造成的整体驱动系统结构复杂成本较高的技术问题。

进一步的，所述球铰结构包括关节轴承，关节轴承的轴承内圈构成所述球面配合件，关节轴承的外圈安装在架体连接座上。关节轴承作为标准件稳定性较好，成本低。

进一步的，所述架体连接座的前侧固定有止转圆柱体，所述止转圆柱体的外周面构成所述止转圆柱面。圆柱体强度高，能够承受较大的扭矩。

进一步的，车架上设有间隔设置的安装板，安装板相对的侧面形成所述止转面。安装板结构较简单，便于装配。

进一步的，架体连接座与架体之间设置有扭矩传感器，扭矩传感器用于测量托架与车架之间在水平面内的转向扭矩；无杆飞机牵引车还包括控制器，控制器与扭矩传感器连接，根据扭矩传感器的测量值控制车轮的转向。车架与托架之间在水平面内的扭矩能够通过扭矩传感器测出，飞机牵引车转向过程中，控制器可以根据扭矩传感器测量的数值控制车轮的转向，当扭矩传感器测量数值过大时可以控制车轮反向转动或者停止继续增大转角，前起落架不容易受损。

进一步的，所述控制器在扭矩传感器的测量值达到设定值后控制车轮反向转动。进一步使飞机前起落架不容易受损伤。

进一步的，扭矩传感器的上下两端均设有连接法兰，扭矩传感器通过两端的连接法兰分别与架体和架体连接座固定连接。方便传感器安装，保证固定效果。

进一步的，所述悬吊机构油缸外围套设有油缸座，悬吊机构油缸的缸体上固定有两个前后延伸且同轴的油缸铰接轴，油缸座上设有左右延伸的油缸座铰接轴，油缸座铰接轴铰接在车架上，所述横梁的两端通过油缸座铰接轴相对于车架前后摆动，通过油缸铰接轴相对车架左右摆动。油缸座套在悬吊机构油缸外围，使悬吊机构油缸受力更均匀，稳定性更好。

附图说明

图1是本发明无杆飞机牵引车具体实施例1的结构示意图；

图2是本发明无杆飞机牵引车具体实施例1中托架的结构示意图；

图3是本发明无杆飞机牵引车具体实施例1中垂直面的受力分析示意图；

图4是本发明无杆飞机牵引车具体实施例1中水平面的受力分析示意图；

图5是本发明无杆飞机牵引车具体实施例1中扭矩传感器的安装结构示意图；

图6是本发明无杆飞机牵引车具体实施例1中扭矩传感器的另一个安装结构示意图；

图7是本发明无杆飞机牵引车具体实施例1中球铰结构的结构示意图；

图8是本发明无杆飞机牵引车具体实施例1中托架与机架连接处的结构示意图；

图中：1、车架；11、安装板；111、止转面；2、托架；21、后门挡；22、前抱夹；23、架体；24、架体连接座；241、连接耳；242、固定台阶；25、关节轴承；251、轴承内圈；26、安装轴；27、止转圆柱体；271、止转圆柱面；3、车轮；4、前起落架；5、托架悬吊机构；51、横梁；52、悬吊机构油缸；521、活塞杆；522、悬吊机构缸体；523、油缸铰接轴；53、横梁铰接轴；54、油缸座；541、油缸座铰接轴；6、扭矩传感器；61、上连接法兰；62、下连接法兰。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明无杆飞机牵引车的具体实施例1：

如图1至图6所示，无杆飞机牵引车包括车架1和托架2，车架1上装有车轮3、驱动系统和转向系统，其中驱动系统和转向系统均为现有技术，本实施例中不再详细赘述。

托架2用于托起飞机的前起落架4，使无杆飞机牵引车牵引飞机运动。本实施例中，车架1为U形架，车架1的后端有供飞机前起落架4进入的开口，托架2上设有后门挡21和前抱夹22，其中托架2夹持飞机前起落架4的结构为现有技术，与授权公告号为CN206750172U的中国专利文件中公开的抱轮顶升机构的结构相同，此处不再详细展开说明，本实施例中主要针对现有技术改进部分进行详细展开。

托架2的后端通过托架悬吊机构5吊在车架1上，如图2所示，托架悬吊机构5包括横梁51和处于横梁51两端的悬吊机构油缸52，横梁51两端通过悬吊机构油缸52支撑在车架1上，横梁51中部吊起托架2的后部，横梁51与托架2后部通过横梁铰接轴53铰接，悬吊机构油缸52的油缸座54与车架1之间有两个自由度，同时横梁51铰接在悬吊机构油缸52的活塞杆521顶部，使横梁51的两端相对于车架1能够前后摆动，且相对于车架1能够左右摆动。本实施例中的油缸座54套在悬吊机构油缸52上，当然，其他实施例中，悬吊机构油缸与车架的连接形式也可以采用授权公告号为CN206750172U中的方式。

如图2所示，悬吊机构油缸52的悬吊机构缸体522上固定有两个前后延伸的油缸铰接轴523，油缸座54套在悬吊机构油缸52外，油缸座54上设有供油缸铰接轴523配合的油缸座槽，油缸座54外侧面还设有两个左右同轴的油缸座铰接轴541，油缸座铰接轴541铰接在车架1上。

本实施例中，托架2包括架体23和设置在架体23前端的球铰结构，球铰结构包括与架体23连接的架体连接座24和与架体连接座24通过球面活动配合的球面配合件，本实施例中，球铰结构包括关节轴承25，关节轴承25的轴承内圈251构成球面配合件，关节轴承25的外圈固定在架体连接座24上。轴承内圈251固定在安装轴26上，安装轴26左右延伸并安装时在车架1上。

架体连接座24的前侧固定有止转圆柱体27，止转圆柱体27的外周面构成止转圆柱面271，止转圆柱面271与横梁铰接轴53同轴设置，车架1包括两个左右相对的安装板11，安装轴26的两端分别装配在安装板11上，两安装板11相对的侧面形成与止转圆柱面271相切的止转面111，止转面111为前后延伸并竖向设置的平面，止转面111与止转圆柱面271相切，以使托架2水平方向与车架1止转配合，并且托架2能够上下摆动，适应起落架相对于车架1的上下移动，另外，车架1能够绕止转圆柱面271的中心轴线摆动，使托架2能够相对于车架1绕横梁铰接轴53的轴线摆动，适应转弯时起落架的倾斜。为了使车架1不影响止转圆柱体27，两个安装板11之间的活动空间供止转圆柱体27活动，止转圆柱体27前侧与车架1之间有间隔。其他实施例中，车架上也可以设置两个纵梁，止转圆柱体设置在两个纵梁之间，止转面设置在纵梁上。

通过关节轴承25和止转圆柱体27，可以简化车架1与托架前端的连接结构，便于安装和维护。

托架2依靠后部的托架悬吊机构5和前端的球铰结构与车架1连接，通过托架悬吊机构5的悬吊机构油缸52实现托架2的升降，进而控制前起落架4的升降。本实施例中，托架2后部上下摆动，实现前起落架4的升起和降落。

在无杆飞机牵引车转向时，无杆飞机牵引车与前起落架4之间存在转向扭矩，为了避免转向扭矩过大损坏前起落架4，本发明的托架2前部设置有扭矩传感器6，扭矩传感器6设置在托架2与球铰结构的架体连接座24之间，扭矩传感器6包括上连接法兰61和下连接法兰62，上连接法兰61与托架2固定，下连接法兰62与架体连接座24固定。

如图7和图8所示，架体连接座24包括处于前端的连接耳241，连接耳241用于安装关节轴承25的外圈和止转圆柱体27，止转圆柱体27与连接耳241固定。架体连接座24的后侧设置有固定台阶242，下连接法兰62通过螺栓固定在固定台阶242上。上连接法兰61通过螺栓与架体23固定。

如图所示，由于横梁51可以前后左右移动，其仅仅只为托架2提供垂直向上的作用力，在垂直面牵引车的受力平衡，在水平面内牵引车受到牵引车前轮的转向力，扭矩传感器6产生的扭矩为无杆飞机牵引车前轮提供的转向力与力臂的乘积。

无杆飞机牵引车的控制器与扭矩传感器6连接，控制器根据扭矩传感器6测量的数值对车轮3的转向进行控制，当扭矩传感器6的数值超过设定值后，控制车轮3反向转动，避免前起落架4损坏。其他实施例中，在使用条件较好的情况下，托架上也可以不设置扭矩传感器。

本发明的无杆飞机牵引车工作时，悬吊机构油缸52的活塞杆521缩回，横梁51下降，托架2的后部下降，托架2后端的后门挡21打开，前起落架4移动至托架2上后，后门挡21关闭，托架2上的前抱夹22抱紧前起落架4的轮子，然后悬吊机构油缸52升起，此时无杆飞机牵引车可以牵引飞机移动转向。在移动转向过程中，托架2能够绕横梁铰接轴53摆动，并且可以上下摆动，减小飞机起落架的附加扭矩。对于转向过程中飞机起落架受到的转向扭矩，控制器可以根据该转向扭矩控制无杆飞机牵引车的转向，当前起落架4受到的扭矩超过设定值后，控制器控制无杆飞机牵引车反向转向。对于不同类型的前起落架4和不同的路况，本发明的无杆飞机牵引车能够实时监控前起落架4受到的转向扭矩，避免前起落架4受损。

本发明的无杆飞机牵引车的具体实施例2，本实施例中的无杆飞机牵引车的结构与上述无杆飞机牵引车具体实施例1中的区别仅在于：本实施例中扭矩传感器设置在托架的中部，通过换算后得出前起落架的转向扭矩。

本发明的无杆飞机牵引车的具体实施例3，本实施例中的无杆飞机牵引车的结构与上述无杆飞机牵引车具体实施例1中的区别仅在于：本实施例中扭矩传感器设置在铰接结构与车架之间。

本发明的无杆飞机牵引车的具体实施例4，本实施例中的无杆飞机牵引车的结构与上述无杆飞机牵引车具体实施例1中的区别仅在于：悬吊机构油缸的油缸座可以设置在油缸的底部。

本发明的无杆飞机牵引车的具体实施例5，本实施例中的无杆飞机牵引车的结构与上述无杆飞机牵引车具体实施例1中的区别仅在于：本实施例中，采用圆管代替止转圆柱体，圆管的外周面形成止转圆柱面。其他实施例中，为了减小摩擦力，止转圆柱体或者圆管可以转动装配在车架上。

本发明的无杆飞机牵引车的具体实施例6，本实施例中的无杆飞机牵引车的结构与上述无杆飞机牵引车具体实施例1中的区别仅在于：架体连接座上设置球头，与球头配合的球面配合件固定在车架上，止转圆柱体固定在球头上。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。