一种用于机场移动登机梯的导轨架升降旋向装置的制作方法

本发明涉及一种机场移动登机梯装置，特别是关于移动升降式旅客登机梯的导轨架升降旋向装置，用来增加旅客登机的安全性和舒适性，减少操作人员的误操作，实现机场移动登机梯智能化管理。

背景技术：

国内外机场常用的旅客登机设备有三种：一种是隧道式旅客登机桥，一种是普通移动式旅客登机梯，还有一种是为行动不便旅客准备的特殊旅客登机梯。

隧道式旅客登机桥成本较高，一套大型隧道式旅客登机桥的价格在500万美元左右，且占地面积较大，只能适用于大中型机场的固定登机口，由于机场的航站楼固定登机口有限，导致其使用频率较低，机动性差，使用范围有限。随着现代化机场客流量的增多，具有登机桥的登机口已经不够旅客登机使用，更多的旅客需要搭乘摆渡车经过一段相对远的距离到达飞机体下面，再通过登机车到达机舱中。

常规的移动旅客登机梯，是一种供旅客上下飞机用的移动式机场专用设备，登机梯以车为移动载体，在飞机到达机场后，登机车驶近飞机，安全缓慢的对接飞机舱门位置，为旅客提供上下飞机服务。这种登机梯上大多是以固定的梯蹬为主，由于乘客多，舱内过道狭窄，乘客在机舱的舱门边容易发生拥堵，梯蹬上也聚集很多人，人员拥挤，容易形成很多不安全因素，特别是给老、弱、病、残、孕旅客的登机或下机带来不便。再者，登机梯上部平台两侧的移动门都采用手动推拉的方式，使用起来费力且不便，容易夹伤，对接飞机时也有安全隐患。

特殊的旅客登机梯，是为行动不便的旅客顺利登机而准备，它包括有通过升降机构相连接的车架和活动式轿厢。轿厢前端设有用于对接飞机舱门的对接平台；轿厢后端设有供旅客登梯用的登车平台；通过登车平台将旅客运送进轿厢，并利用升降机构将轿厢举起，旅客通过对接平台顺利登机。

但现有辅助登机的升降机构均由多级的剪刀叉构成，不便于控制，也会导致运行不稳定。剪刀叉太高，下端需要通过滚轮安装在车架的滑轨上，由于滑轨较长以及现有加工精度不够高，滚轮在滑轨上滚动过程中，会出现偏摆的情况，导致剪刀叉的运行不够平稳。

如果将登机梯升降机构进行合理改进，也可应用到普通登机梯上，将固定登机梯改为可升降的登机梯。

技术实现要素：

本发明着力于解决上述现有技术中的至少一个问题，提供一种用于机场移动登机梯的导轨架升降旋向装置，是实现机场移动升降式登机梯的关键部件之一，使导轨架不仅可以升降，还可以旋转，用以解决升降机构太高不利于在机场内行驶的难题，来达到提高旅客登机的舒适性，为老、弱、病、残、孕旅客提供便利，提高对接飞机时的安全性能的目的。

本发明所采用的技术方案如下：一种用于机场移动登机梯的导轨架升降旋向装置，用于升降和旋转登机梯上的导向架，包括一车架固定块；

在所述车架固定块上铰接有连杆一、连杆二；

所述连杆一、连杆二又分别铰接左螺纹丝杠套、右螺纹丝杠套；

所述左螺纹丝杠套、右螺纹丝杠套又分别铰接连杆三、连杆四；

所述连杆三、连杆四又铰接到一旋向连接块上；

所述车架固定块、连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、左螺纹丝杠套、右螺纹丝杠套、旋向连接块在同一平面内铰接；

在所述左螺纹丝杠套与右螺纹丝杠套之间连接有双向丝杠，所述双向丝杠由升降动力装置驱动；

在所述旋向连接块上设置有旋向动力装置、小齿轮、大齿轮；所述旋向动力装置驱动所述小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合连接，所述大齿轮的轴固定连接到导向架上。

进一步地：在所述车架固定块上设置有用于锁定导轨架的锁定销装置。

再进一步地：所述锁定销装置包括有锁定销组件和锁定销动力装置，所述锁定销组件由锁定块和固定在锁定块上的多个销子组成，所述锁定销动力装置包括一通电线圈；在所述车架固定块上和所述导轨架上设置有对应的销孔，所述通电线圈设置在所述车架固定块的销孔中且活动套装在其中一个销子外侧，所述销子能够插入到所述导轨架对应的销孔中，或者退出销孔。

进一步地：在所述升降动力装置和旋向连接块之间连接有导向杆。

进一步地：所述双向丝杠具有分别与所述左螺纹丝杠套、右螺纹丝杠套配合的左旋螺纹和右旋螺纹。

进一步地，设：

l0为大齿轮安装孔中心到车架固定块底面的距离；

l1为连杆一和连杆二在车架固定块上的铰接孔之间的距离；

l2为车架固定块上连杆一/连杆二的铰接孔与车架固定块下表面的距离；

l3为连杆一/连杆二/连杆三/连杆四上两端铰接孔的距离；

l4为旋向连接块与车架固定块之间的最大距离；

l5为锁定销组件的左侧锁定销与连杆一在车架固定块上的铰接孔之间的距离；

l6为锁定销组件的左侧锁定销到车架固定块底面之间的距离；

l7为连杆三和连杆四在旋向连接块上的铰接孔之间的距离；

l8、l9为右螺纹丝杠套/左螺纹丝杠套上两铰接孔之间的距离；

l10为双向丝杠的长度；

l11、l12分别为双向丝杠左、右两端的左螺纹和右螺纹的长度；

l13为大齿轮安装孔到连杆三/连杆四在旋向连接块上的铰接孔之间的竖直距离；

l14为旋向连接块的高度；

d1为旋向连接块上安装大齿轮的空腔直径；

设定2500≤l0≤3800，则有：

当2500≤l0≤2850时，l1＝l7＝0.7*l0

当2850＜l0≤3800时，l1＝l7＝2000

l2＝0.1*l0

l3＝0.5*l4

l4＝0.78*l0

l5＝0.15*l1

l8＝l9＝0.15*l4

l10＝2*l11+1.1*l1

l11＝l12＝1.2*l3

l13＝2*d1

l14＝2.7*d1。

进一步地：l1、l7、l10所代表的距离在方位上相互平行。

与现有技术相比，本发明显著的有益效果体现在：本发明的导轨架升降旋向装置是机场移动登机梯的重要部件，当机场移动登机梯对接飞机时，导轨架升降旋向装置使导轨架处于竖直高位状态，当机场移动登机梯在机场内行驶时，导轨架升降旋转装置使导轨架处于水平低位状态，不干涉其他物件，并保证行驶的稳定性，解决了导轨架高度太高不利于在机场内行驶的难题。同时，本发明将升降旋向装置的关键尺寸进行了推理与计算的优化，有效解决了双向丝杠卡位问题，降低了设计难度。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不是对本发明的限制。

图1为本发明导轨架升降旋向装置在登机梯中的装配图；

图2为导轨架升降旋向装置的结构示意图；

图3为锁定销装置锁定状态图；

图4为锁定销装置解锁状态图；

图5为导轨架升降旋向装置收缩状态图；

图6为导轨架升降旋向装置伸展状态图；

图7为导轨架在水平最低位工作位置图；

图8为导轨架在水平最高位工作位置图；

图9为导轨架在竖直最低位工作位置图；

图10为导轨架在竖直最高位工作位置图；

图11为导轨架升降旋向装置尺寸关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本发明技术方案作的唯一限定，凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明设计的导轨架升降旋向装置100，是固定到车架200上，用于安装导轨架300，导轨架300上再安装登机轿厢。目的就是使导轨架300在升降旋向装置100的作用下，变换高度和方位，供旅客登入轿厢。安装使用时，导轨架升降旋向装置100共有两套，分别通过装置中的零部件固定在车架两侧，两套装置在车架上呈对称，共同支撑导轨架300。

如图2所示，本发明的导轨架升降旋向装置100，从功能上讲包括使导轨架升降和旋向两方面；从结构上讲包括升降装置和旋向装置两方面。

具体结构构成为：包括车架固定块1、锁定销装置2、连杆一3、连杆二4、连杆三5、连杆四6、左螺纹丝杠套7、右螺纹丝杠套8、旋向连接块9、双向丝杠10、升降动力装置11、导向杆12、小齿轮13、大齿轮14、旋向动力装置15。

车架固定块1安装到车架上，用于将本导轨架升降旋向装置固定到车架200上。

锁定销装置2安装在车架固定块1上，用于将导轨架300锁定到导轨架升降旋向装置上。锁定销装置2，如图2～4所示，包括有锁定销组件和锁定销动力装置，锁定销组件活动设置在车架固定块1的槽中，锁定销动力装置固定设置在车架固定块1的槽中。所述锁定销组件由锁定块21和固定在锁定块上的多个销子22组成，其中一个销子由锁定销动力装置驱动；所述锁定销动力装置主要组成是一通电线圈23，所述通电线圈设置在车架固定块1的销孔中，且套装在其中一个销子外侧，当线圈通电时通过电磁原理将该销子推进退出，其余销子与该销子固连，所以推动该销子时其余所有销子也跟着一起动作。在车架固定块1上和导轨架300上都设置有对应的销孔，当锁定销装置2的销子在销孔内滑动时，会插入到导轨架300对应的销孔中将导轨架锁定，或者退出导轨架300对应的销孔将导轨架解锁，当导轨架升降和旋转到位时，执行此操作。

在车架固定块1的两端分别通过枢轴铰接连杆一3和连杆二4；连杆一3另一端又通过枢轴铰接左螺纹丝杠套7，左螺纹丝杠套7又通过枢轴铰接连杆三5；同样，连杆二4又通过枢轴铰连右螺纹丝杠套8，右螺纹丝杠套8又通过枢轴铰连连杆四6；连杆三5、连杆四6的另一端又分别通过枢轴铰接到旋向连接块9上。通过这套铰接的连杆机构以及结构上的相互牵制，当有外力作用时，四根连杆就会以左螺纹丝杠套7和右螺纹丝杠套8这个部位为转折点发生伸屈变化，如图5、6所示，因而带动旋向连接块9上升或下降。

在左螺纹丝杠套7和右螺纹丝杠套8之间连接一双向丝杠10，所述双向丝杠10由升降动力装置11驱动，升降动力装置11的作用就是为连杆机构提供动力。双向丝杠10两端分别具有左旋螺纹和右旋螺纹，所述左旋螺纹与右旋螺纹只有旋向不一致，其它参数一致，分别对应穿设到左螺纹丝杠套7和右螺纹丝杠套8中，所述左螺纹丝杠套7设置左旋螺纹，右螺纹丝杠套8设置右旋螺纹，分别装配在丝杠左螺纹端和右螺纹端，与丝杠形成螺纹连接。当在升降动力装置11的驱动作用下，双向丝杠10旋转，就会带动左螺纹丝杠套7和右螺纹丝杠套8相向或者相背运动，以此带动各连杆运动。进一步地，在升降动力装置11与旋向连接块9之间连接一导向杆12，所述导向杆12一端固定在升降动力装置11上，另一端向上竖直连接在旋向连接块9的导向孔中，导向杆12可以在旋向连接块9的导向孔中伸缩滑动，导向杆的作用是稳定结构，对旋向连接块9上升下降起导向作用。

在旋向连接块9上，安装有小齿轮13、大齿轮14、旋向动力装置15。旋向动力装置15驱动轴连接小齿轮13，小齿轮13啮合连接大齿轮14，大齿轮14的轴固连到导轨架300上。

所述升降动力装置11是现行任何可以驱动丝杠的装置，所述旋向动力装置15是任何现行可以驱动齿轮的装置。导轨架升降旋向装置的运动过程是由升降动力装置11提供动力驱动双向丝杠旋转，带动装配在双向丝杠两端的左螺纹丝杠套和右螺纹丝杠套同步对称相对接近或同步对称相对远离，带动连杆一、连杆二、连杆三、连杆四运动。由连杆一、连杆二、连杆三、连杆四的运动带动旋向连接块9相对于车架固定块1在一定高度内竖直上升或竖直下降。然后由旋向动力装置15提供动力驱动大、小齿轮旋转，带动导轨架300旋转，使导轨架处于竖直位或者水平位，然后由锁定销装置锁定。图7是导轨架300处于水平最低位示意图，图8是导轨架300处于水平最高位示意图，图9是导轨架300处于竖直最低位示意图，图10是导轨架300处于竖直最高位示意图。

如果导轨架升降旋向装置100的尺寸关系设计不合理，将有可能导致装置升降会出现死点，升降受力过大造成机构不稳现象，不能完全伸展到最高位或收缩至最低位，从而使导轨架300不能完全旋转至水平或者竖直状态，或者不能完全到达水平最低/最高位，或者竖直最低/最高位，因此合理设计导轨架升降旋向装置100的关键尺寸很重要。机场内有许多区域限高为3200mm和车架的行驶高度大于127mm，设计导轨架300的长度为2800mm±300mm，据此设计导轨架升降旋向装置100的各尺寸如下：

如图11所示，设：

l0为所述大齿轮安装孔中心到车架固定块底面的距离；

l1为连杆一和连杆二在车架固定块上的铰接孔之间的距离；

l2为车架固定块上连杆一/连杆二的铰接孔与车架固定块下表面的距离(设连杆一和连杆二的安装位等高)；

l3为连杆一/连杆二/连杆三/连杆四上两端铰接孔的距离(设各连杆等长)；

l4为旋向连接块的铰链与车架固定块的铰链之间的距离；

l5为锁定销组件的最左侧锁定销与连杆一在车架固定块上的铰接孔之间的距离(按面对图的方向区分左右)；

l6为锁定销组件的最左侧锁定销到车架固定块底面之间的距离；l6尺寸要与导轨架上

l7为连杆三和连杆四在旋向连接块上的铰接孔之间的距离；

l8、l9为右螺纹丝杠套/左螺纹丝杠套上两铰接孔之间的距离(设两个缸套参数设计一样)；

l10为双向丝杠的长度；

l11、l12分别为双向丝杠的左螺纹和右螺纹的长度；

l13为大齿轮安装孔到连杆三/连杆四在旋向连接块上的铰接孔之间的竖直距离；

l14为所述旋向连接块的高度；

d1为所述旋向连接块上安装大齿轮的空腔直径；

上述参数关系如下：

2500≤l0≤3800

当2500≤l0≤2850时，l1＝l7＝0.7*l0

当2850＜l0≤3800时，l1＝l7＝2000

l1∥l7∥l10

l2＝0.1*l0

l4＝0.78*l0

l3＝0.5*l4

l5＝0.15*l1

l8＝l9＝0.15*l4

l11＝l12＝1.2*l3

l10＝2*l11+1.1*l1

l13＝2*d1

l14＝2.7*d1

l6与导轨架上的销孔尺寸位置一致即可。

工作时，无论是将导轨架由竖直状态旋转为水平状态，还是由水平状态旋转到竖直状态都是同样原理的操作，首先将导轨架在锁定销装置中解锁，然后通过升降动力装置驱动丝杠旋转，使导轨架位于最高位，然后通过旋向动力装置驱动大齿轮，使导轨架旋转，旋转到位后，再通过升降动力装置驱动丝杠旋转，使导轨架位于最低位，然后再锁定。通过本发明装置，可以使机场移动登机梯在机场内行驶时，导轨架升降旋转装置使导轨架处于水平低位状态，不干涉其他物件，并保证行驶的稳定性，当登机梯与飞机对接时，导轨架升降旋向装置将导轨架旋转至竖直状态便于接机。

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