一种飞机航空发动机装配用安装车

本发明涉及航空发动机装配工装，具体为一种飞机航空发动机装配用安装车。

背景技术：

1、航空发动机属于高价值、高重量且装配精度要求极高的大型部件，在发动机与机身进行总装对接过程中，需要对发动机进行反复的升降、平移、姿态调整以及微量位置修正，以保证发动机安装基准与机身安装接口之间能够准确对应。因此，安装车不仅承担运输和承载作用，同时还承担发动机空间位置调整及装配辅助定位的重要功能。

2、目前，发动机装配过程中通常采用具有升降功能的安装车配合吊装设备或人工辅助进行姿态调整。现有安装车大多以单一升降机构作为主体，仅能够完成整体高度调整，而发动机在空间中的横向位置、纵向位置以及俯仰、横滚、偏航等姿态调整通常需要依赖人工配合吊装设备微调或者多次反复移动安装车配合完成。由于不同方向的调整彼此之间相互影响，各方向执行机构之间存在较强的运动耦合关系，一个方向发生位移时容易引起其它方向发生附带变化，使发动机难以稳定保持目标姿态。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：一种飞机航空发动机装配用安装车，包括支撑底盘组件、剪叉组件、顶部框架、托架、四个调节组件及控制器；所述顶部框架通过剪叉组件安装于支撑底盘组件上，所述托架用于固定发动机；四个所述调节组件设置于顶部框架与托架之间，每个所述调节组件均包括第一电缸、第一电缸支架、球头座、压力传感器和滑动装配板，所述第一电缸支架沿第三导轨滑动，所述滑动装配板通过与第三导轨垂直的第四导轨与托架滑动配合，所述第一电缸经球头座与滑动装配板球副连接，所述压力传感器设置于球头座与滑动装配板之间；所述顶部框架上设置两个第二电缸，两个对角布置的滑动装配板上分别设置第三电缸；四个第一电缸、两个第二电缸和两个第三电缸共同驱动托架进行六自由度位姿调节，所述控制器根据压力传感器反馈的支路载荷协调各电缸输出。

2、优选地，支撑底盘组件包括底盘支架，底盘支架的外侧固定有边框围板，边框围板上表面固定有两个电柜，其中底盘支架的底部还安装有四个电机轮，底盘支架的底部四角位置均安装有伸缩支腿。

3、优选地，剪叉组件还包括两个支撑部，支撑部由交叉设置的第一剪刀臂和第二剪刀臂组成，第一剪刀臂和第二剪刀臂的中部通过剪刀臂转轴转动连接；第一剪刀臂的底端转动安装在底盘支架上，第二剪刀臂的底端转动安装在剪刀臂底部移动梁上，剪刀臂底部移动梁滑动安装在与底盘支架固定的第一导轨上。

4、优选地，第一剪刀臂的顶端转动安装在顶部框架上，第二剪刀臂的顶端转动安装在剪刀臂顶部移动梁上，剪刀臂顶部移动梁滑动安装在与顶部框架固定的第二导轨上；其中底盘支架上还固定有升降主驱电机，升降主驱电机的输出轴上固定有与底盘支架旋转配合的升降驱动丝杆，升降驱动丝杆上螺纹传动套设有螺母块，螺母块与剪刀臂底部移动梁固定，用于驱动剪叉组件的顶部框架在支撑底盘组件上升降。

5、优选地，两个第二电缸的伸缩筒分别固定于顶部框架，两个第二电缸的伸缩杆分别与两个对角布置的第一电缸支架固定，用于驱动对应的第一电缸支架沿第三导轨滑动。

6、优选地，两个所述第三电缸中心对称设置，所述第三电缸的伸缩筒与对应的滑动装配板固定，所述第三电缸的伸缩杆端部与托架的侧面固定。

7、优选地，所述控制器用于采集各压力传感器检测的支路载荷，并根据目标位姿确定各驱动支路的输出，对四个第一电缸、两个第二电缸和两个第三电缸的输出进行协调分配。

8、优选地，托架上固定安装有四个支撑法兰座，支撑法兰座上固定有支撑臂，支撑臂的端部通过装配插销与发动机的连接接口固定，实现发动机与托架同步运动。

9、优选地，控制器实时采集各压力传感器检测的支路载荷，并根据目标位姿确定各驱动支路的输出，对四个第一电缸、两个第二电缸及两个第三电缸的输出进行协调分配，使发动机位姿调节过程中各调节支路的载荷趋于均衡。

10、本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）通过支撑底盘组件、剪叉组件以及调节组件相互配合，由剪叉组件完成发动机的大行程升降，再由四组调节组件完成发动机六自由度精密调姿，使剪叉组件承担大行程升降、并联调姿机构承担精细位姿调整，从而实现大行程升降与精细调姿的分级执行，避免传统安装设备反复移动整车才能完成空间定位的问题，有效提高发动机装配定位效率及整体装配连续性；（2）在各调节组件的球头座与滑动装配板之间设置压力传感器，实时检测各支路的支撑载荷，并结合八个驱动源构成的六自由度冗余并联平台，对各电缸的驱动力进行协调分配，使各驱动支路依据实际受力状态协同输出，避免因机构过约束导致各执行机构之间相互较劲或局部载荷集中，提高整个平台的受力均匀性、结构刚度及运动稳定性，同时降低发动机安装过程中的附加载荷，有利于提高重载状态下位姿调整过程的稳定性和一致性；（3）采用八个驱动源构成六自由度冗余并联调姿平台，在保证六自由度运动能力的同时形成驱动冗余，并利用基于虚功原理和伪逆法的驱动力分配方法协调各执行机构共同输出，使过约束状态转化为协同受力状态，不仅提高平台整体刚度，而且能够降低奇异位形对机构运动性能造成的不利影响，提高发动机微量调姿能力；（4）通过伸缩支腿对底盘进行稳定支撑，使整车在调姿过程中形成可靠驻车基础，同时托架经四个支撑法兰座、支撑臂及装配插销与发动机连接接口形成稳定连接，使发动机能够随托架同步完成空间六自由度运动，在保证承载能力的同时提高发动机装配稳定性及最终对接精度；（5）采用第一电缸、第二电缸及第三电缸分别承担不同方向的位姿调节，并利用球副、第三导轨及第四导轨形成相互解耦的运动链，降低不同方向运动之间的附带耦合和联动影响，在进行平移或姿态调整时不会引起其它自由度产生明显联动，提高六自由度调姿精度及装配效率。

1.一种飞机航空发动机装配用安装车，其特征在于：包括支撑底盘组件、剪叉组件、顶部框架（207）、托架（210）、四个调节组件及控制器；所述顶部框架（207）通过剪叉组件安装于支撑底盘组件上，所述托架（210）用于固定发动机（501）；四个所述调节组件设置于顶部框架（207）与托架（210）之间，每个所述调节组件均包括第一电缸（301）、第一电缸支架（302）、球头座（309）、压力传感器（306）和滑动装配板（305），所述第一电缸支架（302）沿第三导轨（307）滑动，所述滑动装配板（305）通过与第三导轨（307）垂直的第四导轨（308）与托架（210）滑动配合，所述第一电缸（301）经球头座（309）与滑动装配板（305）球副连接，所述压力传感器（306）设置于球头座（309）与滑动装配板（305）之间；所述顶部框架（207）上设置两个第二电缸（303），两个对角布置的滑动装配板（305）上分别设置第三电缸（304）；四个第一电缸（301）、两个第二电缸（303）和两个第三电缸（304）共同驱动托架（210）进行六自由度位姿调节，所述控制器根据压力传感器（306）反馈的支路载荷协调各电缸输出。

2.根据权利要求1所述的一种飞机航空发动机装配用安装车，其特征在于：支撑底盘组件包括底盘支架（104），底盘支架（104）的外侧固定有边框围板（101），边框围板（101）上表面固定有两个电柜（102），其中底盘支架（104）的底部还安装有四个电机轮（105），底盘支架（104）的底部四角位置均安装有伸缩支腿（103）。

3.根据权利要求2所述的一种飞机航空发动机装配用安装车，其特征在于：剪叉组件还包括两个支撑部，支撑部由交叉设置的第一剪刀臂（204）和第二剪刀臂（205）组成，第一剪刀臂（204）和第二剪刀臂（205）的中部通过剪刀臂转轴（206）转动连接；第一剪刀臂（204）的底端转动安装在底盘支架（104）上，第二剪刀臂（205）的底端转动安装在剪刀臂底部移动梁（208）上，剪刀臂底部移动梁（208）滑动安装在与底盘支架（104）固定的第一导轨（211）上。

4.根据权利要求3所述的一种飞机航空发动机装配用安装车，其特征在于：第一剪刀臂（204）的顶端转动安装在顶部框架（207）上，第二剪刀臂（205）的顶端转动安装在剪刀臂顶部移动梁（209）上，剪刀臂顶部移动梁（209）滑动安装在与顶部框架（207）固定的第二导轨（212）上；其中底盘支架（104）上还固定有升降主驱电机（201），升降主驱电机（201）的输出轴上固定有与底盘支架（104）旋转配合的升降驱动丝杆（202），升降驱动丝杆（202）上螺纹传动套设有螺母块（203），螺母块（203）与剪刀臂底部移动梁（208）固定，用于驱动剪叉组件的顶部框架（207）在支撑底盘组件上升降。

5.根据权利要求4所述的一种飞机航空发动机装配用安装车，其特征在于：两个第二电缸（303）的伸缩筒分别固定于顶部框架（207），两个第二电缸（303）的伸缩杆分别与两个对角布置的第一电缸支架（302）固定，用于驱动对应的第一电缸支架（302）沿第三导轨（307）滑动。

6.根据权利要求5所述的一种飞机航空发动机装配用安装车，其特征在于：两个所述第三电缸（304）中心对称设置，所述第三电缸（304）的伸缩筒与对应的滑动装配板（305）固定，所述第三电缸（304）的伸缩杆端部与托架（210）的侧面固定。

7.根据权利要求6所述的一种飞机航空发动机装配用安装车，其特征在于：所述控制器用于采集各压力传感器（306）检测的支路载荷，并根据目标位姿确定各驱动支路的输出，对四个第一电缸（301）、两个第二电缸（303）和两个第三电缸（304）的输出进行协调分配。

8.根据权利要求7所述的一种飞机航空发动机装配用安装车，其特征在于：托架（210）上固定安装有四个支撑法兰座（401），支撑法兰座（401）上固定有支撑臂（402），支撑臂（402）的端部通过装配插销（403）与发动机（501）的连接接口固定，实现发动机（501）与托架（210）同步运动。