CN103303491B - 一种飞机大部件对接的工艺装备及其对接方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机对接技术，涉及一种飞机大部件之间对接的工艺装备及其对接方法。本发明飞机大部件对接的工艺装备由固定部分和活动部分组成。其中，固定部分包括固定在地面的基准平板、主起落架工艺撑杆支撑架及若干加强框托架。活动部分包括地轨、机身前段轨道车、锁紧定位装置及对中装置。其中，车体设置在地轨上，防止前段横滚对中装置设置在车体的托架处，锁紧定位装置设置在对接面处。本发明采用对接工艺装备进行飞机前段、中段的对接时，先固定中段的位置，然后调整前段，再通过轨道移动，实现前段与中段准确对接，以进行后续铆接工作。本发明大幅降低了飞机大部件对接的难度和安全隐患，提高了制造效率和对接质量，有效保证了产品对接精度。

Description

一种飞机大部件对接的工艺装备及其对接方法

技术领域

本发明属于飞机对接技术，涉及一种飞机大部件之间对接的工艺装备及其对接方法。

背景技术

以前生产的各型号飞机，机身工艺分离面都设计在框位上。机身前段、中段的工艺分离面设计在13框处，在机身前段13框和机身中段13框框缘上设计有一圈对接孔，利用其进行对接。机身前段、中段对接时，将机身中段放置在中段托架上，用吊车、吊挂将机身前段吊起，使机身前段与中段对合。对接孔的孔位由对接平板给予保证，当13框框缘上的对接孔一一对应后，用对接螺栓将机身前段、中段连接在一起，机身前、中段的对接即完成。

近年研制的某型机，机身前、中段的工艺分离面没有设计在框位上，设计在17框后250mm处的横断面上，前、中段的对接由螺接改为铆接。当机身前段、中段对接时，前段、中段相同长桁用铝型材搭接起来，在长桁与外部蒙皮之间垫有带板，在长桁、蒙皮和带板之间涂密封胶，然后进行铆接，使前段、中段对合成一体。由于采用铆接连接，以前采用吊挂进行对接的形式很容易使对接失败，无法满足前段、中段对接的需求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种飞机两大部件之间能快速、准确找正，实现铆接方式对接的工艺装备。

另外，本发明还提供一种飞机大部件对接的方法。

本发明的技术方案：一种飞机大部件对接的工艺装备，其由固定部分和活动部分组成，其所述固定部分包括固定在地面并与飞机相应部位对应的41框基准平板、主起落架工艺撑杆支撑架以及若干加强框升降托架；所述活动部分包括地轨、机身前段轨道车、锁紧定位装置、螺旋拉杆机构、对中装置及测量标尺，其中，所述用于移动机身前段的机身前段轨道车设置在地轨上，用于防止机身前段横滚的对中装置设置在机身前段轨道车的托架处，用于锁紧机身前段航向位置的锁紧定位装置设置在机身前段轨道车9临近对接位置处。

所述41框基准平板为设置在机身中段与机身尾段分离面处。

所述主起落架工艺撑杆支撑架顶端装配有V型槽，V型槽的槽底面相对于基准平板的水平基准孔的高度差为155±0.5mm。

所述加强框包括19框、25框、33框、38框。

所述机身前段轨道车包括机身前段轨道底座、6框升降托架、16框升降托架以及平车轮和导向车轮，其中，导向车轮的轮缘为V型槽形式，V型槽卡在地轨上，且两组车轮分别沿拖车中心线对称分布，所述6框、16框两处托架设置在机身前段轨道车的车架上，每个托架由4个托辊支撑，且托架沿飞机对称轴线两端面对称安装有螺旋调整机构。

所述锁紧定位装置设置在相当于17框后300mm处的地面上，其上设有锁头。螺旋拉杆机构的锁舌撞开锁紧机构的锁头，可将机身前段轨道车锁紧定位。

所述螺旋拉杆机构固联在机身前段轨道车临近对接位置处。其拉动机身前段轨道车向中段缓慢移动进行微量调整。

所述16框托架对称中心线处设计有对中孔，在机身前段16框下零纵处安装有工艺对中接头，当机身前段放置在机身前段轨道车上时，工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合后，插入有对中装置。

一种飞机大部件对接的工艺方法，其包括如下步骤：

步骤1：飞机机身中段就位

把飞机机身中段产品吊装至前、中段对接工艺装备的固定部分工位处，使机身41框框平面与对接工艺装备的41框基准平板贴合；

步骤2：飞机机身中段位置调整

2.1起落架安装孔上的工艺撑杆分别落在位于机身30框左、右两侧的主起落架工艺撑杆支撑架顶端的V型槽内；

2.2然后调整19框升降托架或38框升降托架，使机身41框上的对接孔与41框基准平板上的基准孔对中，然后插入对中插销；

2.3升起38框升降托架或19框升降托架、25框升降托架、33框升降托架，使各托架与机身中段完全贴合，此时，对接的基准件位置状态已确定，然后，松开吊车；

步骤3：机身前端位置就位

将机身前段吊装至前、中段对接工艺装备活动部分的工位处；

步骤4：机身前段位置调整

当机身前段放置在机身前段轨道车上时，调整产品姿态，使16框下零纵处工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合，然后固定对中装置，防止机身前段在轨道车上发生横滚；

步骤5：机身前段和机身中段的对接

5.1推动装载产品的机身前段轨道车沿地轨向机身中段移动，此时，螺旋拉杆机构的端头锁舌撞开锁紧定位装置的锁头，此时前段轨道车被锁紧定位装置紧紧锁住并初步定位，保证机身前段和机身中段对称中心线一致；

5.2初步定位状态下，机身前段和机身中段的对合面间具有一定的间隙，此时，调整6框升降托架、16框升降托架，使两处托架分别做纵向、高度方向的移动，调整机身前段的姿态；

5.3当机身前段、中段的对接姿态符合机身对接技术要求时，摇动螺旋拉杆机构的手柄，使机身前段缓慢向机身中段靠近并完全贴合，旋紧机身前段轨道车的支脚，此时，便可进行机身前段、中段的铆接工作了。

本发明的有益效果：采用对接工艺装备进行飞机前段、中段的对接，降低飞机大部件对接的难度和安全隐患，提高了制造效率，有效保证了产品对接精度。凡是在运8某型机平台上研制的系列飞机，都可在此对接工艺装备上进行前段、中段的对接工作，或者进行补加工就可以进行前段、中段的对接工作。其对运8系列机前段、中段对接技术进行了大革新，改变了以往运8系列机前段、中段的对接方法。

附图说明

图1为41框基准平板结构示意图

图2为固定部分结构示意图

图3为活动部分结构示意图

图4为螺旋拉杆机构和机身前段轨道车位置关系示意图

图5为螺旋调整机构结构示意图

图6为锁紧定位装置和螺旋拉杆机构工作状态示意图

图7为螺旋拉杆机构上的锁舌结构示意图

图8为锁紧定位装置上的锁头结构示意图

图9为对中装置结构示意图

其中，1-41框基准平板、2-对中插销、3-19框升降托架、4-25框升降托架、5-主起落架工艺撑杆支撑架、6-33框升降托架、7-38框升降托架、8-地轨、9-机身前段轨道车、10-6框升降托架、11-16框升降托架、12-螺旋调整机构、13-锁紧定位装置、14-螺旋拉杆机构、15-对中装置、16-测量标尺。

具体实施方式

以下结合附图与具体实例对本发明作进一步详细描述：

本发明飞机大部件对接的工艺装备以某型号运输机为平台，其由固定部分和活动部分两部分组成。

本发明飞机大部件对接的工艺装备的固定部分包括41框基准平板1、主起落架工艺撑杆支撑架5、19框升降托架3、25框升降托架4、33框升降托架6、38框升降托架7，其中，41框为对接框，主起落架工艺撑杆支撑架为主起落架工艺撑杆支撑处，19框、25框、33框、38框为加强框。

请参阅图1，其是41框基准平板1的结构示意图。该41框基准平板上设计有10个φ8.5的基准孔，水平基准孔根据41框对接标准平板协调制造，它们分别位于0长桁、左右14长桁、左右22长桁处，以实现41框框缘上的端面孔正确定位。

请参阅图2，其是支撑飞机中段的固定部分示意图。该支撑飞机中段的固定装置中的主起落架工艺撑杆支撑架5顶端装配有V型块，V型块的槽底面相对于41框基准平板1的水平基准孔的高度差为155±0.5mm，满足飞机设计的结构要求。所述19框、25框、33框、38框均采用丝杠、手轮装置，为可升降托架，其底架与地面固定，实现飞机中段的安全支撑。

当机身中段吊装至对接工艺装备的固定部分上时，使机身41框框平面与对接车的41框基准平板1贴合，起落架安装孔上的工艺撑杆(直径φ80)分别落在位于机身30框左、右两侧的主起落架工艺撑杆支撑架5顶端的V型块内，暂时单独支撑机身中段。然后调整19框升降托架3(或38框升降托架7)，使机身41框上的对接孔与41框基准平板上1的基准孔对中，然后插入定位插销2。升起38(或19框)、25框、33框、38框升降托架，此时，吊车松开中段吊挂，这四个框与主起落架工艺撑杆支撑架5共同托起机身中段，保证了机身中段在对接工艺装备上的正确对接姿态。当机身前段、中段对接时，机身中段为对接的基准件。

请参阅图4，其是支撑飞机前段的活动部分结构示意图。该活动部分结构包括地轨8、机身前段轨道车9、锁紧定位装置13、螺旋拉杆机构14、对中装置15及测量标尺16。

所述地轨8为两平行钢轨，长10m，轨距为2500±1mm，埋设在地面上，钢轨上表面高出地面25mm，机身前段轨道车9安放在地轨8上，车体可沿机身航向前后移动；在地轨前段(靠近17框附近分离面处)的地面上装有挡板，防止机身前段轨道车9滑离地轨。

所述机身前段轨道车9包括机身前段轨道底座、6框升降托架10、16框升降托架11、以及平车轮和导向车轮。其中，导向车轮的轮缘为V型槽形式，V型槽卡在地轨8上，使拖车沿机身航向前后移动时不会产生横向位移，两组车轮分别沿拖车中心线对称分布。机身前段轨道车9的底座上面设置有6框、16框两处升降托架，且每个托架由4个托辊支撑，实现两处托架横向调整的移动，另外，各托架可升降以做上下调整。

请参阅图5，其是螺旋调整机构结构示意图。托架沿飞机对称轴线两端面处对称安装有螺旋调整机构12，保证两处托架都能方便实现横向调整。

请参阅图6，其是锁紧定位装置和螺旋拉杆机构工作状态示意图。在拖车车架的端头设置有螺旋拉杆机构14，在17框后300mm处的地面处设有锁紧定位装置13。如图5所示，两者之间的结构关系。

请参阅图7，其是螺旋拉杆机构上的锁舌21结构示意图。锁舌21撞开锁紧定位装置13上的锁头22，可将机身前段轨道车9定位锁住。

请参阅图8，其是锁紧定位装置上的锁头22结构示意图。锁住螺旋拉杆机构14上的锁舌21。可将机身前段轨道车9定位锁住。

请参阅图9，其是对中装置15结构示意图。在16框升降托架对称中心线处设计有对中孔，在机身前段16框下零纵处安装有工艺对中接头，当机身前段放置在机身前段轨道车上时，工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合后，插入对中装置15，防止了机身前段在机身前段轨道车9上发生横滚，从而基本保证机身前段基本处于正确位置。

下面给出本发明飞机机身前段和中段的对接方法，其过程如下：

步骤1：飞机机身中段就位

把飞机机身中段产品吊装至前、中段对接工艺装备的固定部分工位处，使机身41框框平面与对接工艺装备的41框基准平板1贴合；

步骤2：飞机机身中段位置调整

2.1起落架安装孔上的工艺撑杆分别落在位于机身30框左、右两侧的主起落架工艺撑杆支撑架5顶端的V型槽内；

2.2然后调整19框升降托架3或38框升降托架7，使机身41框上的对接孔与41基准平板1上的基准孔对中，然后插入定位插销2；

2.3升起38框升降托架7或19框升降托架3、25框升降托架4、33框升降托架6，使各托架与机身中段完全贴合，此时，对接的基准件位置状态已确定，然后，松开吊车；

步骤3：机身前端位置就位

将机身前段吊装至前、中段对接工艺装备活动部分的工位处；

步骤4：机身前段位置调整

当机身前段放置在机身前段轨道车9上时，调整产品姿态，使16框下零纵处工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合，然后固定对中装置15，防止机身前段在轨道车9上发生横滚；

步骤5：机身前段和机身中段的对接

5.1推动装载产品的机身前段轨道车9沿地轨8向机身中段移动，此时，螺旋拉杆机构14的端头锁舌撞开锁紧定位装置13的锁头，此时前段轨道车9被锁紧定位装置13紧紧锁住并初步定位，保证机身前段和机身中段对称中心线一致；

5.2初步定位状态下，机身前段和机身中段的对合面间具有一定的间隙，此时，摇动螺旋调整机构12的手轮、6框升降托架10、16框升降托架11上的升降手轮，使两处升降托架分别做纵向、高度方向的调整，调整机身前段的姿态；

5.3当机身前段、中段的对接姿态符合机身对接技术要求时，摇动螺旋拉杆机构14的手柄，使机身前段缓慢向机身中段靠近并完全贴合，旋紧机身前段轨道车的支脚，此时，便可进行机身前段、中段的铆接工作了。

另外，在两条地轨的对称中心线上，相当于1框后20mm和19框前250mm处的地面上分别装有测量标尺16，可以检查机身前段、中段对合时，机身前段、中段机身对称轴线的相对位置是否满足制造要求。

固定部分的41框基准平板、30框两侧的三角支撑架、19框、25框、33框、38框升降托架和活动部分的两条地轨、测量标尺16在地面安装时，都采用经纬仪进行测量定位，从而保证飞机对接工艺设备各部件之间的正确位置。

本发明采用对接工艺装备进行飞机前段、中段的对接时，先固定飞机中段的位置，然后调整飞机机身前段，再通过轨道移动，实现机身前段与机身中段准确对接，以进行后续铆接工作。本发明大幅降低了飞机大部件对接的难度和安全隐患，提高了制造效率和对接质量，有效保证了产品对接精度。而且通过此对接平台，可实现批量飞机的对接工作，凡是在运8某型机平台上研制的系列飞机或其改进型，都可在此对接工艺装备上进行前段、中段的对接工作，或者进行补加工就可以进行前段、中段的对接工作，因此具有较大的实际应用价值。

Claims (5)

1.一种飞机大部件对接的工艺装备，其由固定部分和活动部分组成，其特征在于：所述固定部分包括固定在地面并与飞机相应部位对应的41框基准平板(1)、主起落架工艺撑杆支撑架(5)以及若干加强框升降托架；所述活动部分包括地轨(8)、机身前段轨道车(9)、锁紧定位装置(13)、螺旋拉杆机构(14)、对中装置(15)及测量标尺(16)，其中，用于移动机身前段的所述机身前段轨道车(9)设置在地轨(8)上，用于防止机身前段横滚的对中装置(15)设置在机身前段轨道车(9)的托架处，用于锁紧机身前段航向位置的锁紧定位装置(13)设置在机身前段轨道车(9)临近对接位置处，所述41框基准平板为设置在机身中段与机身尾段分离面处，所述主起落架工艺撑杆支撑架顶端装配有V型槽，V型槽的槽底面相对于基准平板的水平基准孔的高度差为155±0.5mm，机身的19框、25框、33框、38框为加强框，所述机身前段轨道车(9)包括机身前段轨道车底座、6框升降托架(10)、16框升降托架(11)以及平车轮和导向车轮，其中，导向车轮的轮缘为V型槽形式，V型槽卡在地轨(8)上，使拖车沿机身航向前后移动时不会产生横向位移，且两组车轮分别沿拖车中心线对称分布，所述6框、16框两处升降托架设置在机身前段轨道车(9)的车架上，每个托架由4个托辊支撑，且托架沿飞机对称轴线两端面对称安装有纵向螺旋调整机构(12)，在相当于17框后300mm处的地面上设有锁紧定位装置(13)，其上设有锁头,螺旋拉杆机构(14)的锁舌撞开锁紧机构(22)的锁头，将机身前段轨道车(9)锁紧定位。

2.根据权利要求1所述的飞机大部件对接的工艺装备，其特征在于：在机身前段轨道车(9)临近对接位置处设有能带动机身前段轨道车(9)向中段缓慢移动进行微量调整的螺旋拉杆机构(14)。

3.根据权利要求2所述的飞机大部件对接的工艺装备，其特征在于：所述16框升降托架对称中心线处设计有对中孔，在机身前段16框下零纵处安装有工艺对中接头，当机身前段放置在机身前段轨道车上时，工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合后，插入有对中装置(15)。

4.根据权利要求3所述的飞机大部件对接的工艺装备，其特征在于：在地轨(8)的对称中心线上飞机1框后20mm,19框前250mm处地面上分别装有用于检查对合时机身前、中段的机身对称轴线是否满足对接要求的测量标尺(16)。

5.一种飞机大部件对接的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：飞机机身中段就位

把飞机机身中段产品吊装至前、中段对接工艺装备的固定部分工位处，使机身41框框平面与对接工艺装备的41框基准平板(1)贴合；

步骤2：飞机机身中段位置调整

2.1起落架安装孔上的工艺撑杆分别落在位于机身30框左、右两侧的主起落架工艺撑杆支撑架(5)顶端的V型槽内；

2.2然后调整19框升降托架(3)或38框升降托架(7)，使机身41框上的对接孔与41框基准平板(1)上的基准孔对中，然后插入定位插销(2)；

2.3升起38框升降托架(7)、19框升降托架(3)、25框升降托架(4)、33框升降托架(6)，使各托架与机身中段完全贴合，此时，对接的基准件位置状态已确定，然后，松开吊车；

步骤3：机身前端位置就位

将机身前段吊装至前、中段对接工艺装备活动部分的工位处；

步骤4：机身前段位置调整

当机身前段放置在机身前段轨道车(9)上时，调整产品姿态，使16框下零纵处工艺对中接头上的孔与16框升降托架上对中孔对合，然后固定对中装置(15)，防止机身前段在机身前段轨道车(9)上发生横滚；

步骤5：机身前段和机身中段的对接

5.1推动装载产品的机身前段轨道车(9)沿地轨(8)向机身中段移动，此时，螺旋拉杆机构(14)的端头锁舌撞开锁紧定位装置(13)的锁头，此时机身前段轨道车(9)被锁紧定位装置(13)紧紧锁住并初步定位，保证机身前段和机身中段对称中心线一致；

5.2初步定位状态下，机身前段和机身中段的对合面间具有间隙，此时，调整6框升降托架(10)、16框升降托架(11)，使两处托架分别做横向、纵向、高度方向的移动，调整机身前段的姿态；

5.3当机身前段、中段的对接姿态符合机身对接技术要求时，摇动螺旋拉杆机构(14)的手柄，使机身前段缓慢向机身中段靠近并完全贴合，旋紧机身前段轨道车的支脚，此时，便可进行机身前段、中段的铆接工作了。