飞机管线加油车升降平台液压管路的改造设计

引言

目前 , 民用航空机场所采用的飞机加油车有两种类型 ,一种是飞机管线加油车 ,一种是飞机罐式加油车 , 中大型机场由于铺设了机坪管网 ,所以飞机管线加油车的使用率更高。在飞机管线加油车中 ,上海承飞的低高度管线加油车由于总高度低(不超过2 m) ,可以在737及以上机型的机翼下方穿行 ,使用轻便 ,劳动强度低 ,效率高 ,在机场加油中占据了非常大的优势 。低高度飞机管线加油车正常加油时可采用卷盘胶管或平台胶管给飞机加油 , 由于使用平台加油更加方便 ,其使用率更高 。平台的升降范围为685~3 970 mm ,可适应民航所有飞机油箱的高度尺寸 。加油时 ,平台上升 ,将加油胶管与飞机油箱接口连接 ,然后平台下降 ,开始加油 ,加油时悬架仍处于展开位置。

1 平台液压管路连接的原有结构

航班量大的机场平台升降频率更高 ,液压管路从平台下方接到平台上方是通过两个弹簧卷盘来连接的 。这几根液压管路基本是平台和悬臂紧急降落使用 ,如果增加其他一些液元件 ,相应的液压管路也要增加。其原理图如图1所示(仅为平台和悬臂紧急降落) , 图中 , 需要从车架连接到平台上的管路为平台紧急降落管路和悬臂紧急降落管路 ,共4根液压管 , 结构如图2所示 。长时间使用后 ,经常出现卷盘旋转密封处渗漏 , 经分析 , 由于卷盘旋转面密封采用轴上套0形圈的形式(图3) ,在反复旋转后0形圈出现磨损 ,密封不严 ,导致液压油渗漏 。期间也通过改进0形圈的结构形式来进行处理 ,但仍无法彻底解决渗漏问题 ,特别是在严寒地区 , 由于日夜温差大 ,旋转密封件有一定的冷热变形 ,使用的期限更短 。实际使用中如出现旋转接头处液压油突然泄漏 ,将导致液压管路直接泄压 ,平台无法上升 ,并且会有高压液压油喷出 ,对人员造成伤害 。另外 , 由于使用转盘形式 ,所需液压胶管最小折弯半径比较小 ,无法使用普通成熟的液压胶管 ,实际使用中采用尼龙管会导致低温地区展开后无法继续缠绕 。如果想在平台上继续增加液压元件 ,弹簧卷盘的液压管路容量又不够 ,需要重新定制新的卷盘 , 限制了后期功能的扩展。

2 结构改造设计

2. 1 折叠臂式结构

由于旋转密封的问题无法彻底解决 ,而运动管路部分又要采用柔性连接 ,故进行了结构改进 ,设计了一种折叠臂式的结构 ,此种结构类似于工程机械挖机大小臂。在旋转运动部分采用液压软管排列 ,避免了旋转密封。折叠臂的一端搭在平台上 , 当平台上升时 ,拉动折叠臂运动 。这样所布局的液压管路数量可以比卷轴布局有很大的增加 ,可以在平台上布局更多的液压控制元件。此种结构设计相对笨重一些 ,一定程度上增加了平台油缸的负载 , 占据了底盘的使用空间 ,且需在旋转部分定期补充润滑油 ,但能彻底解决渗漏问题 。 图4为某机场使用的折叠臂形式加油车 ,对于北方严寒地区特别适用。

图4 折叠臂式结构

2.2 拖链式结构

这种形式的连接结构更加简单 ,直接将液压管布置在拖链中 ,平台的负载比折叠臂式的更小 ,且成本更低 ,用一个铝制的储存筐来引导拖链的折叠 ,结构图如图5所示 。根据升降平台的行程L ,可以得到所需的拖链长度 。 由平台离车架原始高度L0和拖链折叠一层厚度a ,可以得出拖链可以折叠的最多层数k。只要框架的长度A能适应在车架上布置的空间 ,且折叠的层数n≤k即可。

当平台上升时 ,拖链随着平台的升高而升高 , 最高点如图6所示 。拖链两端分别用螺栓固定在平台和框架上 ,这样可以避免液压胶管直接受到拉力。

拖链式结构有如下几个优点: （1）结构简单 , 只需必要的液压管路和拖链 、框架及相关固定座就可以 , 没有容易出现渗漏的点 。（2)生产成本大大减小 ,之前卷轴采购成本一套约8 000元 ,采用折叠臂也需要5 000元左右 ,而采用拖链式可直接将成本降至2 000元左右 。 （3)可扩展性大 ,如果在平台上增加控制元件导致液压管路变多 , 只需相应增大拖链的截面尺寸 ,并且可将电气线路、气孔管路也通过拖链连接到平台上 ,省去了单独的螺旋电气管路和气控螺旋管路。

3 使用效果验证

目前 ,采用拖链式结构的管线车已在三亚凤凰机场、东北哈尔滨机场及其他多个机场中推广使用 ,没有发生液压油的渗漏及结构的损坏 ,改造效果显著。

4 结语

低高度管线加油车的平台加油是使用最广泛的 ,本文通过分析升降液压管路的结构及存在的问题 ,对管路结构进行了改进 ,保证了平台液压管路系统的正常运行 , 为维持平台升降的稳定性创造了良好的条件。