液壓動力合頁連杆式飛機升降機的製作方法

2023-06-20 13:48:21

專利名稱：液壓動力合頁連杆式飛機升降機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及航空母艦的飛機升降裝置，尤其是涉及利用液壓動力和合頁連杆 式機械裝置的飛機升降機。
背景技術：
航母上的艦載機在航行時，特別是在惡劣天氣條件下通常停放在飛行甲板的下面 的機庫內，艦載機起飛作戰時，需使用甲板一側的升降機將飛機提升至甲板上。目前，大型 航母一般採用蒸氣或液壓動力的升降機。蒸氣升降機是目前大型直通式航母的重要設備之一，蒸氣升降機擁有大的升降能 力高和可靠性，一座升降機一次可以提升幾十噸重的艦載機，而且，迄今為止，沒有一架飛 機在近千萬次的升降過程中因裝置本身的故障而出事。但是，雖然蒸氣升降機具有上述優點，但其結構複雜，提升速度慢。蒸氣升降機由 外圍設備和升降機及控制系統組成，外圍設備包括海水淡化設備、蓄水池、高壓水泵、高壓 氣泵、高壓儲氣罐、導氣管、氣動閥門、安全閥、輸氣管道和鍋爐等裝置；升降機包括汽缸、 活塞、密封裝置、傳動裝置等；控制系統有壓力傳感器、溫度傳感器、位置傳感器以及計算 機系統等構成完整的升降機系統。它涉及到多領域的技術金屬冶煉技術、金屬加工技術、 焊接技術、計算機軟體控制技術以及安裝技術等。從設計到安裝要求都很高，尤其是蒸氣升 降機採用的汽缸，其最大的難點是活塞的密封問題。密封條的磨損快，因此造成漏氣，降低 效率，據說蒸氣升降機的效率僅能達到5%左右。單純液壓動力的升降機生降動作比較慢，不利於艦載機的快速升到起飛甲板，貽 誤戰機。我國自行建造航母在某種程度上是我國海軍將來發展的一個方向。從世界範圍來 看，打造一支強有力的航母戰鬥群是極其挑戰性的。航母上必備的蒸氣彈射、艦載機、攔阻 索、大型升降機等技術均掌握在歐美乃至美國一家手裡，而國外也不可能有任何國家賣給 中國先進軍事技術，中國海軍未來建造航母需要解決升降機的問題，如果這個問題中國海 軍不下大力氣解決和處理好，將直接影響中國海軍的未來航母建造的進度和中國海軍藍水 艦隊的成軍時間。
發明內容本實用新型的目的在於克服蒸汽或液壓升降機的固有缺陷，拋棄傳統依賴蒸汽或 液壓升降機的觀念，提出一種採用液壓動力，同時採用機械槓桿作用原理，實現一種結構簡 單，升降力大，提升快、效率高的飛機升降機。為實現本實用新型的目的，提出、一種液壓動力合頁連杆式飛機升降機，該升降機 由液壓動力部分、機械傳動部分和機座構成，所述液壓動力部分由5個高壓油缸和液壓馬 達構成，所述5個高壓油缸分別為1個承重座油缸4，2個水平油缸2和2個垂直油缸3，所 述承重座油缸4安裝在機座1的中心點，2個水平油缸2分別安裝在機座1兩端側壁；[0009]所述機械傳動結構為合頁連杆結構，該機構固定在機座1上，所述合頁連杆結構 的各個連杆5之間採用鉸接結構；所述機座1上方橫向安裝有正反絲杆8，所述正反絲杆8兩端分別設置具有內螺紋 的絞耳座9，所述絞耳座9在正反絲杆8作用下沿正反絲杆8移動；在所述合頁連杆機構上方設置承力板12，所述承力板12具有中間的固定承重座 26和兩端的支撐座16，所述的支撐座16之間設置滑軌13，所述滑軌13設置兩個滑動承重 座27 ；兩個滑動承重座27可以在承力板12下方的軸承導軌11與滑軌13之間滑動；其中，所述合頁連杆機構最上方的鉸接點為推力點7位於中間的推力點7固定在 所述固定承重座26上，兩端的推力點7分別與左右兩個滑動承重座27相接；機座1中心的 承重座10與鉸接點B點鉸接固定，和承重座油缸4的活塞杆與鉸接點A點鉸接；左右絞耳 座9分別和連杆5鉸接於D、D』點，左右垂直油缸3的安裝座分別和連杆5的C、C』點鉸接， 左邊的水平油缸2和垂直油缸3的活塞杆固定在左邊的絞耳座9上，右邊的水平油缸2和 垂直油缸3的活塞杆固定在右邊的絞耳座9上。所述正反絲杆8的驅動裝置由液壓馬達17、傳動鏈15、絲杆驅動主動輪18和絲杆 驅動被動輪19組成，其中，液壓馬達17通過傳動鏈15驅動絲杆驅動主動輪18和絲杆驅動 被動輪19，絲杆驅動被動輪19和正反絲杆8同軸。在升降平臺的每一邊設置兩套升降裝置，整個升降機配套兩套正反絲杆8的驅動 裝置；其中，平臺中心線兩邊分別設置一套正反絲杆8的驅動裝置，通過正反絲杆8上設置 的傘齒輪20，上述驅動裝置同步驅動升降機該邊的正反絲杆8。液壓動力部分採用320kg/cm2-210kg/cm2的高壓齒輪油泵，水平油缸2的活塞直徑 30釐米，活塞杆推力為226噸-148噸，在推力點7處於最遠時的牽引推力為160噸，相對 30噸的飛機推重比5. 3 1，60噸飛機推重比2.6 1。所述的2個水平油缸2鉸接在機座1的兩端，其結構通過鉸接軸能夠在機座1的水 平面上擺動，水平油缸2的活塞杆和從鉸接點D延伸的連杆5鉸接，隨著絞耳座9的移動， 水平油缸2逆時針擺動，活塞杆和連杆5始終保持垂直狀態。本實用新型的升降機體積小，佔用艦艇的空間小，效率高。為航母上的各種類型的 飛機升降提供理想的推動力；推力大，為重型飛機在航母上起飛升降提供可能；其製造工 藝簡單，造價低，提升速度快，不消耗艦艇在海上航行非常寶貴的淡水資源，可以大大提升 航空母艦的作戰效能。

圖1是本實用新型的升降機結構示意圖；圖2是正反絲杆的驅動結構；圖3顯示本實用新型的升降機提升狀態示意圖；圖4是升降機另一種實施例的結構示意圖；圖5是圖4所示的升降機機座傳動系統示意圖；圖6是升降機液壓管路圖。1機座15傳動鏈2水平油缸 16支撐座[0026]3垂直油缸4承重座油缸5 連杆6連杆鉸接點7推力點8正反絲槓9絞耳座10承重座11軸承導軌12承力板13 滑軌14 軸承
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對 本實用新型進一步詳細說明。本實用新型為一種利用液壓動力並同時採用採用機械槓桿的快速升降機，圖1是 本實用新型的升降機結構示意圖；如圖所示，其機械傳動結構採用合頁連杆機構，該升降機 的機械傳動結構固定在機座1上，液壓傳動部分由5個高壓油缸構成，分別為1個承重座油 缸4，2個水平油缸2和2個垂直油缸3，合頁連杆結構的各個連杆5之間採用鉸接結構。承 重座油缸4前方橫向安裝有正反絲槓8，正反絲槓8兩端分別設置具有內螺的絞耳座9，絞 耳座9可以在正反絲槓8的驅動下，向機座1的中心移動。正反絲槓8和絲杆驅動被動輪19同軸，其轉動依靠液壓馬達17驅動絲杆驅動主 動輪18和絲杆驅動被動輪19完成。承重座油缸4安裝在機座1的中心點，2個水平油缸2分別安裝在機座1兩端側 壁。根據本實用新型，在合頁連杆機構的全部連杆鉸接點6中，有5個關鍵點，分別為處於 連杆機構中間的下方的兩個點A、B和最上方的推力點7，位於連杆機構左邊最下方的兩個 點C、D，位於右邊最下方的兩個點C』、D』，其中，B點和機座1中心的承重座10連接固定， A點和承重座油缸4的活塞杆鉸接；D、D』點分別和左右絞耳座9鉸接，C、C』分別和左右垂 直油缸3的安裝座鉸接。左邊的水平油缸2和垂直油缸3的活塞杆固定在左邊的絞耳座9 上，右邊的水平油缸2和垂直油缸3的活塞杆固定在右邊的絞耳座9上，位於最上方的推力 點7，支撐承力板12。在合頁連杆機構上方設置承力板12，在3個推力點7中，中間的推力點7固定在位 於合頁連杆機構上方的承力板12的固定承重座26上，兩端的推力點7分別與左右兩個滑 動承重座27相接。兩個滑動承重座27可以在承力板12下方的軸承導軌11與滑軌13之 間滑動。圖2是正反絲杆的驅動結構；在提昇平臺的4個邊分別設置一套圖1所示的升降 機，同步升起和落下，提升和降下飛機平臺。該驅動結構使用兩個液壓馬達17，兩個液壓馬 達17和4個絲杆驅動主動輪18之間用傳動鏈15連結，在液壓馬達17的驅動下，絲杆驅動
17液壓馬達 18絲杆驅動主動輪 19絲杆驅動被動輪 20傘齒輪 21單向節流閥 22控制閥 23儲油罐 24電磁溢流閥 25齒輪泵 26固定承重座 27滑動承重座
5主動輪18轉動，帶動絲杆驅動被動輪19和正反絲杆8同步轉動，使絞耳座9分別向中心移 動或從中心向兩側移動。
以下結合附圖1、2和3，說明本實用新型的升降機的工作原理如下圖3顯示本實用新型的升降機提升狀態示意圖；根據圖1和圖2所示的裝置，在啟 動液壓馬達17的同時，打開的分配閥(圖6所示)，液壓油在齒輪泵25的作用下，迅速進入 承重座油缸4、2個水平油缸2和2個垂直油缸3，推動各自的活塞和活塞杆運動。對於承 重座油缸4，由於B點固定，A點在承重座油缸4推動下向前方滑動；同時，左右絞耳座9分 別在2個水平油缸2和正反絲杆的推動下，向機座1的中心滑動，帶動D和D』點向機座1 的中心移動，2個垂直油缸3分別向上移動；在2個垂直油缸3和左右絞耳座9的共同作用 下，C和C』點在向中心移動的同時，分別在垂直方向向上移動。上述鉸接點的運動，使合頁 連杆之間的夾角發生變化，上下兩個夾角由大於90°逐漸變小，左右兩個夾角由小於90° 逐漸變大，整個合頁連杆由圖1所示的狀態，最終形成圖3所示的狀態。從推力點7的狀態分析，中間的推力點7固定在固定承重座26上，兩端的推力點 7分別與左右兩個滑動承重座27，從承力板12的兩端向中心移動，由於連杆之間角度的變 化，推力點7受到的推力由大到小逐步變化，同時，推力點7向上移動的速度又由慢到快逐 步加快，將固定在承力板12上面的機載平臺上的飛機迅速安全地從機庫提升袋甲板上，準 備彈射起飛。圖4是升降機另一種實施例的結構示意圖；圖5是圖4所示的升降機機座傳動系 統示意圖。該實施例在升降平臺的每一邊設置兩套如圖1所示的裝置。配套兩套正反絲杆 8的驅動裝置。在圖5所示的上邊，設置一套正反絲杆8的驅動裝置，其中，絲杆驅動被動 輪19和右邊的正反絲杆8同軸，正反絲杆8的有段設置傘齒輪20，在右邊設置的正反絲杆 8兩端設置傘齒輪20，下邊的右邊設置的正反絲杆8的有段設置傘齒輪20，上述兩對傘齒輪 20分別嚙合，上述驅動裝置將同時驅動升降機右邊的正反絲杆8，同樣的原理，下邊設置的 驅動裝置將同時驅動左邊的正反絲杆8，這樣，整個升降平臺在8套升降機的共同作用下升 降，可以大大提高飛機的提升重量和提升速度。水平油缸2的安裝位置可以採用懸浮式，2個水平油缸2鉸接在機座1的兩端，其 結構利用鉸接軸，使之能夠在機座1的水平面上擺動，水平油缸2的活塞杆和從鉸接點D延 伸的連杆5鉸接，隨著絞耳座9的移動，水平油缸2逆時針擺動，活塞杆和連杆5始終保持 垂直狀態，使水平油缸(2)對連杆5的作用力始終保持最大。圖6是升降機液壓管路圖。該液壓機構為5個液壓油缸和兩個液壓馬達17提供 動力。齒輪泵25從儲油罐23泵出液壓油，經過控制閥22和單向節流閥21，提供給2個水 平油缸2、2個垂直油缸3、一個承重座油缸4和兩個液壓馬達17。在上述機構的作用下， 推力點7的最大推力可以達到單油缸2或單油缸4活塞杆推力的1. 5倍左右，由電腦程控 液壓系統的電液變量調壓閥，溢流閥，雙向節流閥等，調控5個液壓油缸的活塞杆推力和速 度，可以完成各型重量(20噸-60噸)的飛機提升到甲板上。液壓系統的參數設置採用大排量高壓齒輪油泵(320kg/cm2-210kg/cm2)，水平油 缸2的活塞直徑30釐米，活塞杆推力可以達到226噸-148噸，牽引推力達160噸左右，相 對30噸的飛機推重比5. 3 1，60噸飛機推重比2. 6 1。以上對本實用新型所提供的液壓動力合頁連杆式飛機升降機進行了詳細介紹，本文中應用了具體實施例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述。 所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步的 詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實 用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含 在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種液壓動力合頁連杆式飛機升降機，該升降機由液壓動力部分、機械傳動部分和 機座構成，其特徵在於，所述液壓動力部分由5個高壓油缸和液壓馬達構成，所述5個高壓油缸分別為1個承 重座油缸(4)，2個水平油缸(2)和2個垂直油缸(3)，所述承重座油缸(4)安裝在機座1的 中心點，2個水平油缸(2)分別安裝在機座1兩端側壁；所述機械傳動結構為合頁連杆結構，該機構固定在機座(1)上，所述合頁連杆結構的 各個連杆(5)之間採用鉸接結構；所述機座(1)上方橫向安裝有正反絲杆(8)，所述正反絲杆(8)兩端分別設置具有內螺 紋的絞耳座(9)，所述絞耳座(9)在正反絲杆(8)作用下沿正反絲杆8移動；在所述合頁連杆機構上方設置承力板(12)，所述承力板(12)具有中間的固定承重座 (26)和兩端的支撐座(16)，所述的支撐座(16)之間設置滑軌(13)，所述滑軌(13)設置兩 個滑動承重座(27)；兩個滑動承重座(27)可以在承力板(12)下方的軸承導軌(11)與滑 軌(13)之間滑動；其中，所述合頁連杆機構最上方的鉸接點為推力點(7)，位於中間的推力點(7)固定在 所述固定承重座(26)上，兩端的推力點(7)分別與左右兩個滑動承重座(27)相接；機座 (1)中心的承重座(10)與鉸接點B點鉸接固定，和承重座油缸(4)的活塞杆與鉸接點A點 鉸接；左右絞耳座(9)分別和連杆(5)鉸接於D、D』點，左右垂直油缸(3)的安裝座分別和 連杆(5)的C、C』點鉸接，左邊的水平油缸(2)和垂直油缸(3)的活塞杆固定在左邊的絞耳 座(9)上，右邊的水平油缸(2)和垂直油缸(3)的活塞杆固定在右邊的絞耳座(9)上。
2.根據權利要求1所述的飛機升降機，其特徵在於，所述正反絲杆(8)的驅動裝置由液 壓馬達(17)、傳動鏈(15)、絲杆驅動主動輪(18)和絲杆驅動被動輪(19)組成，其中，液壓 馬達(17)通過傳動鏈(15)驅動絲杆驅動主動輪(18)和絲杆驅動被動輪(19)，絲杆驅動被 動輪(19)和正反絲杆(8)同軸。
3.根據權利要求1所述的飛機升降機，其特徵在於，在升降平臺的每一邊設置兩套升 降裝置，整個升降機配套兩套正反絲杆(8)的驅動裝置；其中，平臺中心線兩邊分別設置一 套正反絲杆8的驅動裝置，通過正反絲杆(8)上設置的傘齒輪(20)，上述驅動裝置同步驅動 升降機該邊的正反絲杆(8)。
4.根據權利要求1所述的飛機升降機，其特徵在於，採用320kg/cm2-210kg/cm2的高壓 齒輪油泵，水平油缸2的活塞直徑30釐米，活塞杆推力為226噸-148噸，在推力點(7)處於 最遠時的牽引推力為160噸，相對30噸的飛機推重比5. 3 1，60噸飛機推重比2.6 1。
5.根據權利要求1所述的飛機升降機，其特徵在於，所述的2個水平油缸(2)鉸接在機 座1的兩端，其結構通過鉸接軸能夠在機座1的水平面上擺動，水平油缸(2)的活塞杆和從 鉸接點D延伸的連杆(5)鉸接，隨著絞耳座(9)的移動，水平油缸(2)逆時針擺動，活塞杆 和連杆(5)始終保持垂直狀態。
專利摘要本實用新型是一種液壓動力合頁連杆式飛機升降機，該升降機由液壓動力部分、機械傳動部分和機座構成，液壓機構提供動力，合頁連杆式機械裝置配合液壓機構快速提升飛機升降平臺。本實用新型的升降機體積小，佔用艦艇的空間小，效率高。為航母上的各種類型的飛機升降提供理想的推動力；推力大，為重型飛機在航母上起飛升降提供可能；其製造工藝簡單，造價低，提升速度快，不消耗艦艇在海上航行非常寶貴的淡水資源，可以大大提升航空母艦的作戰效能。
文檔編號B66F7/08GK201777827SQ20102027831
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月2日 優先權日2010年8月2日
發明者陳作應 申請人:陳作應