一种飞机大部件对接的工艺装备及其对接方法

摘要

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。

说明书

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。