一种适用于飞机舱门的集成式柔性化风源管路铺设方法与流程

1.本发明属于飞机装配技术领域，具体涉及一种适用于飞机舱门的集成式柔性化风源管路铺设方法。


背景技术：

2.飞机舱门工装由于产品结构及功能特性所决定，其工装主要采用分布多样式可移动的小型化工装。其特点为工装尺寸较小、数量较多、工艺布局分布较广、可移动式。因航空装配制造业多以风动工具为主，因此在现场作业过程中需要大量使用风带进行风源导入，风源改造的优劣对现场生产的安全、效率、经济性有重大的影响。
3.某型号舱门工作包现场的工艺布局，该型号舱门工作包由登机门、服务门、货舱门、应急门所组成。主体工装数量为19个，整体布局范围：6774mm*1685mm。现场作业过程中需要使用大量风带，风带由风坑直接连出，连接长度较长，且散落在地杂乱无章，对现场的物流通道造成阻塞，对生产的安全造成风险隐患，同时操作者大跨度的频繁走动影响生产效率，拉升制造成本。
4.目前，各飞机装配制造业，就工装的风源改造已有很多成熟的案例，但布局改造方案均只局限于大型化固定式工装硬连接形式的风源改造，主要为在固定式刚性框架上进行风源管路铺设，该方式应用在数量较多的多样式小型化工装上既影响物流通路、产品上下架同时制约其可移动性。针对飞机舱门工装可移动以及多工装集成联动的特点，现有风源改造管路铺设布局方案均无法满足舱门生产特性要求。因此，如何设计并应用适用于一种舱门工装的集成式柔性化的风源管路铺设布局成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供一种适用于飞机舱门的集成式柔性化风源管路铺设方法。
6.本发明的设计原理为：
7.(1)以舱门工区装配工装及工艺布局为设计基础，按厂房实际风坑位置对工装进行合理化布局调整，根据工装使用效率、风坑位置及数量、风量需求，计算可串联工装数量，优化调整后对舱门工装进行整体单元模块划分。
8.(2)以每一个舱门装配工装作为最小模块单元，按工装结构几何外形及功能特性进行风源管路柔性化铺设，实现风源管路与工装一体化，随着未来布局及工装位置的调整，可确保风源与工装联动实现风源的快速布局。
9.(3)通过风源管路外接风源接头及柔性软管将各个最小单元工装进行串联形成整体模块完成风源管路整体的铺设和布局。
10.本发明的技术方案如下：
11.一种适用于飞机舱门的集成式柔性化风源管路铺设方法，包括：
12.a.整体布局：
13.舱门工区共有19个主体工装，根据现场实际的风坑位置及数量，将主体工装划分为5个模块单元；其中，模块1串联2个前登机门、2个后登机门、1个货舱门共5个主工装；模块2串联1个前登机门效率工装、1个后登机门效率工装、1个货舱门主工装；模块3串联2个前服务门、2个后服务门、1个货舱门共5个主工装；模块4串联1个前服务门效率工装、1个后服务门效率工装；模块5串联1个货舱门效率工装、1个应急门主工装、2个应急门效率工装。每个模块通过集成化柔性风源管路布置，从风坑引出风源在模块单元内进行风源联动，并形成风源传输的闭环布置。
14.b.最小单元集成化柔性风源管路铺设：
15.在各个模块内以每个分布式工装作为最小设计单元，根据工装不同的结构外形及功能特性，使风源管路以工装作为载体进行集成化铺设，并形成风源管路的u型联动结构；使用异形弯头根据工装实际结构外形改变风管铺设角度完成风管对接实现柔性化铺设；u型联动结构顶部及中部的风源接头用以实现各工装之间的风源串联以及工人现场作业时风动工具风带的连。
16.c.单元模块串联形式：
17.单元模块之间相互独立，通过风源接头和风源软管完成各自单元内u型工装的串联，实现单元内的风源联动；风源接头与风源连接处可以实现在一个平面内的360
°
任意角度的旋转，因此可以实现根据现场实际布局平面内的任意角度串联。
18.d.工装内部的风源管路连接形式：
19.工装内部的风源管路采用风源硬管，管路和管路的连接方式使用管对管接头完成管路之间的拼接；先使用液压设备对风源硬管进行凸缘压接，使两个待拼接的风源硬管在与管对管接头拼接处形成两个环状凸缘，将两个风源硬管分别插入管对管接头的两端，通过连接紧固件进行紧固，且在两个环状凸缘中加入密封环实现密封。
20.本发明相比现有技术具备以下有益效果和优势：
21.1、本发明可同时应用于各类小型化可移动式工装，随形一体化布局，可满足工艺布局调整后的风源管路快速对接无需拆除原有管路。而其它类似风源管路铺设方案只适用于固定式工装硬连接，当工艺布局发生变化原有风源管路无法继续使用且需重新铺设。
22.2、本发明采用集成式模块化设计，针对不同类型的小型化可移动式工装，只需根据工装几何外形调整风源管路的铺设，即可满足使用，具有较广泛的应用范围；
23.3、本发明结构简单，制造成本低，普通加工设备即可完成管路对接和铺设布局；
24.4、本发明风源联动通过风源接头进行转换和对接，可根据实际情况调整接头类型、数量和位置，从而满足工艺布局调整及操作者数量的变换，大大降低了使用成本并提升实用性和便捷性。
25.5、本发明风源管路的直径按照风量需求进行计算和最优设计，在满足强度基础上重量轻便，且能保证满负荷状态下操作者同时作业时的风量需求，方案设计巧妙。
26.6、国内现有民用航空装配制造业各型号飞机舱门工装风源管路布局均采用固定式硬连接布局设计，因此本实用型发明为行业首创，无可替代性。
27.7、本发明一套集成式柔性化风源管路铺设布局可应用于大量可移动式小型化工装，既满足风动工具的用风使用需求，同时可与工装随动，在工艺布局调整后无需重新进行风源管路铺设，可快速实现风源的连接和使用。
附图说明
28.图1是某型号舱门工区的模块划分示意图；
29.图2(a)～图2(c)分别是前登机门效率工装铺设的u型结构的正视图、左视图和仰视图；
30.图3(a)和图3(b)分别是风源接头的正视图和俯视图；
31.图4(a)和图4(b)分别是风源接头的正视图和俯视图；
32.图5(a)是模块3的工装串联示意图，图5(b)是图5(a)的a-a视图，图5(c)是图5(a)是b-b视图；
33.图6(a)是风源硬硬管的凸缘压接示意图；图6(b)是管对管接头对风源硬管拼接示意图。
34.图中：1风源接头a；2异形弯头压接处；3风源接头b；4舱门工装底部；5工装之间横向的风源软管；6工装之间纵向的风源软管；7环状凸缘；8管对管接头；9密封环；10连接紧固件；11风源硬管。
具体实施方式
35.以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
36.本发明的一种适用于飞机舱门的集成式柔性化风源管路铺设方法包括以下几方面内容：
37.a.整体布局：
38.如图1所示，某型号舱门工区共有19个主体工装，根据现场实际的风坑位置及数量，将主体工装划分为5个模块单元。
39.其中，模块1串联2个前登机门、2个后登机门、1个货舱门共5个主工装；模块3串联2个前服务门、2个后服务门、1个货舱门共5个主工装；模块2串联1个前登机门效率工装、1个后登机门效率工装、1个货舱门主工装；模块4串联1个前服务门效率工装、1个后服务门效率工装；模块5串联1个货舱门效率工装、1个应急门主工装、2个应急门效率工装。每个模块通过集成化的风源管路布置，从风坑引出风源在模块单元内进行风源联动，并形成风源1传输的闭环布置，箭头方向为各模块内风源传动方向。
40.b.最小单元集成化柔性管路铺设：
41.在各个模块内以每个分布式工装作为最小设计单元，根据工装不同的结构外形及功能特性，使风源管路以工装作为载体进行集成化铺设，并形成风源管路的u型联动结构。使用异形弯头根据工装实际结构外形改变风管铺设角度完成风管对接实现柔性化铺设。
42.u型结构可以便捷的实现各个工装的有序串联；一体化、集成化的铺设可以实现工装可移动化需求；风源管路的柔性化铺设可以实现工装使用过程中的避障性，用以保证操作者的正常作业，防止由于磕碰，空间不开敞导致的操作不畅；u型结构顶部及中部的风动接头用以实现各工装之间的风源串联以及工人现场作业时风动工具风带的连接。
43.以前登机门效率工装为例进行说明，如图2(a)～图2(c)所示。其中风源接头a1通过工装与工装之间的柔性软管进行串联实现工装之间的风源联动，风源接头b3通过风带和操作者的风动工具进行连接，为风动工具提供动力。风源接头的结构如图3(a)和图3(b)所示。异形弯头压接处2通过异型弯头可以实现两个风源硬管的随形桥接，异型弯头的结构如
图4(a)和图4(b)所示。舱门工装底部4主要由齿轮及联动装置所组成，通过齿轮及联动装置可以实现工装的升降及翻转，因此该位置对于工装极为重要，该方案的风源管路铺设充分考虑达到工装实际的避障的要求，更具底座高度合理的将风源布置于底部可以较好的对装置起到保护的作用，同时可以防止操作作业过程中的踩踏实现了安全性和美观。
44.c.单元模块串联形式：
45.单元模块之间相互独立，通过风源接头和风源软管完成各自单元内u型工装的串联，实现单元内的风源联动。因风源接头与风源连接处可以实现在一个平面内的360
°
任意角度的旋转，因此可以实现根据现场实际布局平面内的任意角度串联。
46.以图5(a)～图5(c)所示的模块3为例进行说明，各舱门工装之间的风源联动可以通过工装之间横向的风源软管5和工装之间纵向的风源软管6与各工装上的风源接头进行桥接加以实现，由于连接软管可沿风源管路轴线方向任意旋转因此可实现任意角度工装之间的桥接实现风源联动。
47.d.工装内部的风源管路连接形式：
48.由于风源管路的整体铺设需要根据具体实际工装进行柔性随形布局，需要集中考虑实际操作者的工作便捷性、工装功能性影响以及生产安全性，工装内部的风源管路采用风源硬管，因此管路和管路的连接方式需要大量使用管对管接头8完成管路之间的拼接。使用专用液压设备对风源硬管11进行凸缘压接，使两个拼接管在拼接处形成2个环状凸缘7(如图6(a)所示)，在风源硬管11对接时两凸缘区间用以安装密封环9(如图6(b)所示)实现风源硬管连接的密封，是风量保证的关键。通过连接紧固件10将两个风源硬管11与管对管接头8进行紧固，完成整体拼接。