绿色机场智能飞机牵引车的制作方法

本实用新型涉及飞机牵引设备，具体是一种绿色机场智能飞机牵引车。

背景技术：

民用机场为方便机组、旅客等人员进入或离开飞机，通常将停机位设置在候机楼旁边并通过廊桥实现候机楼登机口和飞机舱门对接。人员登机和行李货物装配完成后廊桥撤离、飞机舱门关闭，地勤人员使用拖车等设备，如拖车和牵引杆或抱轮式拖车，将飞机从停机位推行至起动位，以便飞机起动发动机靠自身动力滑行。中国民用航空局公告数据显示，2019年国内全行业运输旅客吞吐量13.52亿人次，航班起降1166.0万架次。按85%的出港航班需要停靠候机楼廊桥停机位计算，有495.6万次航班出港使用拖车推行飞机。

通常情况下，将飞机从停机位推行至起动位，需要投入拖车（+牵引杆）或抱轮式拖车（无需牵引杆）设备，拖车司机、送机员、监护员等至少三人。存在如下问题：

1、如使用牵引杆，涉及牵引杆与飞机、牵引杆与拖车的装配和摘除，需熟练上岗人员操作，不仅耗费时间，牵引杆需定期保养和日常检查，行业内偶尔出现牵引杆问题导致飞机推行过程中发生安全事故。

2、不论是使用拖车和牵引杆配合，还是抱轮式拖车推行飞机，都必须在飞机前起落架安装转弯释压销（简称转弯销），以便切断飞机前轮转弯液压动力源，使飞机前轮在推行过程中由牵引杆或抱轮拖车带动偏转，实现飞机按照既定路线推出。如遗忘安装转弯销将导致严重不安全后果，如遗忘拔下转弯销将导致飞机滑行时不能转弯，行业内偶尔发生遗忘插拔转弯销事件。

3、以中型飞机如波音b737、空客a320为例，飞机满载自重70多吨，需要大功率拖车才能推动飞机移动，普通拖车和抱轮式拖车通常以柴油机为动力，价格昂贵，运行和保养费用不菲。

4、拖车、牵引杆等设备通常是片区化保障多架飞机需要，不是每次保障都及时到位。通常情况下，从飞机得到可以推出指令开始，需完成拖车、牵引杆等设备就位，飞机与设备连接，指挥推出飞机，到达起动位，拖车、牵引杆等设备脱离系列动作和多人协作配合，耗时5-8分钟。

近年来，电动（锂电池）抱轮式飞机牵引车逐步开始在行业内小范围应用，公务机主要使用无驾驶座的遥控电动牵引车；中大型飞机使用的电动牵引车主要有人工驾驶（有驾驶座）类和人工遥控类（无驾驶座）。电动牵引车较传统的抱轮式拖车，用电取代油无碳排放是亮点也是趋势，遥控方式能减少人力投入提升保障效率。然而，转弯销产生的问题还是没有得到解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种结构紧凑、使用可靠的绿色机场智能飞机牵引车，作为传统飞机推出/牵引方式的重大变革，不仅减少投入运行成本，而且规避了原结构中牵引杆和转弯销造成的安全风险，实现及时、快速、安全地将飞机从停机位推行至起动位，以新能源电池为动力源，绿色环保节能、无燃烧物二氧化碳排放，且运行成本较低、保障效率及智能化程度高。

本实用新型的技术方案是：

一种绿色机场智能飞机牵引车，包括车身、底盘、电气及智能控制系统，其技术要点是：所述车身包括平行的左、右纵梁、设于左、右纵梁之间的环形支撑梁，所述环形支撑梁对应车身前侧的位置为活动端且在活动端设有左、右活动梁，所述左、右活动梁分别支撑于左、右纵梁上且左、右纵梁与左、右活动梁之间另设有驱动机构ⅰ，左、右活动梁的运动轨迹与左、右纵梁的长度方向垂直，所述底盘包括设于环形支撑梁上方且与其匹配的支撑转台，支撑转台对应环形支撑梁活动端的位置为开口端，支撑转台的下表面连接多个可伸缩的抬升作动筒，各抬升作动筒的下端连接有抬升架，抬升架包括左、右纵抬杆、连接于左、右纵抬杆后端之间的后抬杆、设于左、右纵抬杆前端的左、右滑动座、设于左、右滑动座上的左、右前抬杆、设于后抬杆上的后夹块、设于左、右前抬杆上的前夹块，所述左、右滑动座与左、右纵抬杆之间设有驱动机构ⅱ，左、右滑动座的运动轨迹与左、右纵抬杆长度方向垂直，所述左、右前抬杆与左、右滑动座之间设有驱动机构ⅲ，左、右前抬杆的运动轨迹与左、右纵抬杆长度方向平行，所述后夹块与前夹块相互对应，所述车身及底盘上另设有与电气及智能控制系统连接的供电电池组。

上述的绿色机场智能飞机牵引车，所述后夹块与前夹块的数量分别为两个，两个前夹块分别固定于左、右前抬杆上，前、后夹块的相对面为与飞机前轮轮周面匹配的圆弧面。

上述的绿色机场智能飞机牵引车，所述支撑转台的下表面均匀设有多个滚轮组件，所述环形支撑梁上设有对应滚轮的环形凹槽，以使支撑转台能在环形支撑梁上沿环形凹槽旋转。

上述的绿色机场智能飞机牵引车，所述左、右纵梁的前部设有对应左、右活动梁的滑槽ⅰ，所述驱动机构ⅰ由固定在滑槽ⅰ上方的左、右纵梁上表面的丝套ⅰ、穿设于丝套ⅰ中的丝杠ⅰ组成，所述丝杠ⅰ两端支撑于左、右活动梁上且一端连接有驱动电机ⅰ，驱动电机ⅰ带动丝杠ⅰ转动后，由于丝套ⅰ固定不动，丝杠ⅰ带动左、右活动梁沿左、右纵梁的滑槽ⅰ滑动；

或者，所述左、右纵梁的前部设有对应左、右活动梁的加宽支撑座，所述左、右活动梁上设有与加宽支撑座配合的滑轨结构ⅰ，左、右活动梁通过滑轨结构ⅰ沿加宽支撑座滑动，所述驱动机构ⅰ由与加宽支撑座固定连接的驱动电机ⅰ、固定于驱动电机ⅰ输出轴上的齿轮ⅰ、设于左、右活动梁上且与齿轮ⅰ啮合的齿条结构ⅰ组成，驱动电机ⅰ带动齿轮ⅰ转动后，齿轮ⅰ通过齿条结构ⅰ驱动左、右活动梁沿加宽支撑座滑动。

上述的绿色机场智能飞机牵引车，所述左、右活动梁的相对端设有公母插接件ⅰ，在左、右活动梁相向运动至终点时，通过公母插接件ⅰ连接为一体。

上述的绿色机场智能飞机牵引车，所述左、右滑动座分别由座体、设于座体侧方的滑动杆组成，所述左、右纵抬杆的前端设有对应座体的凹槽，所述凹槽宽度大于前夹块的宽度，以便于前夹块通过，所述凹槽侧方设有对应滑动杆且与凹槽连通的滑槽ⅱ；

所述驱动机构ⅱ由固定在滑槽ⅱ上方对应的左、右纵抬杆上表面的丝套ⅱ、穿设于丝套ⅱ中的丝杠ⅱ组成，所述丝杠ⅱ两端支撑于滑动杆两端且一端连接有驱动电机ⅱ；或者，所述滑动杆上设有与滑槽ⅱ配合的滑轨结构ⅱ，所述驱动机构ⅱ由与固定在滑槽ⅱ侧方的驱动电机ⅱ、固定于驱动电机ⅱ输出轴上的齿轮ⅱ、设于滑动杆上且与齿轮ⅱ啮合的齿条结构ⅱ组成，驱动电机ⅱ带动齿轮ⅱ转动后，齿轮ⅱ通过齿条结构ⅱ驱动滑动杆沿滑槽ⅱ滑动。

上述的绿色机场智能飞机牵引车，所述座体中设有水平插槽，座体上表面设有与水平插槽相通的避让口，所述座体背向滑动杆侧设有与水平插槽相通的侧开口，所述左、右前抬杆的一端插入座体的水平插槽中，驱动机构ⅲ为固定在座体上表面的液压推杆，液压推杆的伸缩杆端部设有连接件，连接件的下端穿过避让口与左、右前抬杆连接，所述液压推杆的推动行程方向与左、右纵抬杆长度方向平行，左、右纵抬杆对应座体的侧开口位置设有空腔，左、右前抬杆对应座体的侧开口位置设有在液压推杆推动作用下插入所述空腔的凸块。凸块插入空腔后，一方面消除前夹块与飞机前轮间的空隙，另一方面可直接将飞机前轮及机身的重量传递给左、右纵抬杆，以将载荷传递至支撑转台和车梁。

上述的绿色机场智能飞机牵引车，所述左、右前抬杆的相对端设有公母插接件ⅱ，在左、右前抬杆相向运动至终点时，通过公母插接件ⅱ连接为一体。

上述的绿色机场智能飞机牵引车，所述车身的壳体对应左、右活动梁侧设有u形避让缺口，所述前、后夹块在水平方向上位于u形避让缺口的避让范围内。

本实用新型的有益效果是：

1、与传统牵引车相比，无需另连接牵引杆和安装转弯销，作为传统飞机推出/牵引方式的重大变革，不仅减少投入运行成本，而且规避了原结构中牵引杆和转弯销造成的安全风险。

2、牵引功能（包括抬升、抱起、卡住飞机前轮并允许其自由转动）主要由支撑转台、抬升作动筒及抬升架等配合完成，结构设计巧妙，操作方便，能够及时、快速、安全地将飞机从停机位推行至起动位，以新能源电池为动力源，绿色环保节能、无燃烧物二氧化碳排放，且运行成本较低，整体造价和维护保养成本优于传动柴油型牵引车，且智能化程度高，则推出效率高，从飞机入位停稳即可进入准备状态，推出时减少传统人工作业步骤，整体上能减少3-5分钟推出时间。

附图说明

图1是本实用新型的外形结构示意图；

图2是本实用新型车身的结构示意图（对应实施例1）；

图3是本实用新型支撑转台与抬升架的装配结构示意图（对应实施例1）；

图4是本实用新型车身、支撑转台与抬升架的装配结构示意图（对应实施例1）；

图5是本实用新型拆除车身外壳的俯视图（对应实施例1）；

图6是本实用新型左前抬杆处的装配结构示意图（对应实施例1）；

图7是本实用新型支撑转台与抬升架的装配结构示意图（对应实施例2）；

图8是本实用新型左前抬杆处的装配结构示意图（对应实施例2）；

图9是本实用新型左滑动座的结构示意图（对应实施例2）；

图10是本实用新型支撑转台与抬升架的装配结构另一角度示意图（对应实施例2）。

图中：1.车身、2.u形避让缺口、3.左纵梁、4.右纵梁、5.环形支撑梁、6.环形凹槽、7.左活动梁、8.右活动梁、9.丝套ⅰ、10.丝杠ⅰ、11.支撑转台、12.抬升作动筒、13.后夹块、14.前夹块、15.右纵抬杆、16.后抬杆、17.左纵抬杆、18.左滑动座、19.液压推杆、20.滑动杆、21.丝套ⅱ、22.丝杠ⅱ、23.左前抬杆、24.右前抬杆、25.滑动杆、26.右滑动座、27.公母插接件ⅱ、28.连接件、29.避让口、30.空腔、31.供电电池组、32.公母插接件ⅰ、33.加宽支撑座、34.滑轨结构ⅰ、35.齿条结构ⅱ、36.驱动电机ⅱ、37.齿轮ⅱ、38.滑轨结构ⅱ、39.驱动电机ⅰ、40.齿轮ⅰ、41.齿条结构ⅰ、42.侧开口。

具体实施方式

实施例1

如图1-图6所示，该绿色机场智能飞机牵引车，包括车身1、底盘、和电气控制系统。

其中，所述车身1包括平行的左、右纵梁3、4、设于左、右纵梁3、4之间的环形支撑梁5，所述环形支撑梁5对应车身1前侧的位置为活动端且在活动端设有左、右活动梁7、8。所述左、右活动梁7、8分别支撑于左、右纵梁3、4上且左、右纵梁3、4与左、右活动梁7、8之间另设有驱动机构ⅰ，左、右活动梁7、8的运动轨迹与左、右纵梁3、4的长度方向垂直。所述底盘包括设于环形支撑梁5上方且与其匹配的支撑转台11，支撑转台11对应环形支撑梁5活动端的位置为开口端。支撑转台11的下表面连接多个可伸缩的抬升作动筒12，各抬升作动筒12的下端连接有抬升架。抬升架包括左、右纵抬杆17、15、连接于左、右纵抬杆17、15后端之间的后抬杆16、设于左、右纵抬杆17、15前端的左、右滑动座18、26、设于左、右滑动座18、26上的左、右前抬杆23、24、设于后抬杆16上的后夹块13、设于左、右前抬杆23、24上的前夹块14。所述左、右滑动座18、26与左、右纵抬杆17、15之间设有驱动机构ⅱ，左、右滑动座18、26的运动轨迹与左、右纵抬杆17、15长度方向垂直。所述左、右前抬杆23、24与左、右滑动座18、26之间设有驱动机构ⅲ，左、右前抬杆23、24的运动轨迹与左、右纵抬杆17、15长度方向平行。所述后夹块13与前夹块14相互对应。车身1及底盘上另设有与电气及智能控制系统连接的供电电池组31。

本实施例中，所述后夹块13与前夹块14的数量分别为两个，两个前夹块14分别固定于左、右前抬杆23、24上，前、后夹块14、13的相对面为与飞机前轮轮周面匹配的圆弧面。所述支撑转台11的下表面均匀设有多个滚轮组件（图中省略），所述环形支撑梁5上设有对应滚轮的环形凹槽6，以使支撑转台11能在环形支撑梁5上沿环形凹槽旋转。所述抬升作动筒12的数量为四个，两两一组，固定在左、右纵抬杆17、15与支撑转台11之间，从而带动抬升架升降，进而实现带动飞机前轮离开或接触地面。所述左、右纵抬杆17、15与支撑转台11之间另连接有导向柱组件（图中省略）。

所述左、右纵梁3、4的前部设有对应左、右活动梁7、8的滑槽ⅰ，所述驱动机构ⅰ由固定在滑槽ⅰ上方的左、右纵梁上表面的丝套ⅰ9、穿设于丝套ⅰ9中的丝杠ⅰ10组成，所述丝杠ⅰ10两端支撑于左、右活动梁7、8上且一端连接有驱动电机ⅰ（图中省略），驱动电机ⅰ带动丝杠ⅰ10转动后，由于丝套ⅰ9固定不动，丝杠ⅰ10带动左、右活动梁7、8沿左、右纵梁3、4的滑槽ⅰ滑动。所述左、右活动梁7、8的相对端设有公母插接件ⅰ（参见图7中序号32所示结构），在左、右活动梁7、8相向运动至终点时，通过公母插接件ⅰ连接为一体。

所述左滑动座18分别由座体、设于座体侧方的滑动杆25组成，所述右滑动座26分别由座体、设于座体侧方的滑动杆20组成。所述左、右纵抬杆17、15的前端设有对应座体的凹槽，所述凹槽宽度大于前夹块14的宽度，以便于前夹块14通过，所述凹槽侧方设有对应滑动杆且与凹槽连通的滑槽ⅱ；所述驱动机构ⅱ由固定在滑槽ⅱ上方对应的左、右纵抬杆17、15上表面的丝套ⅱ21、穿设于丝套ⅱ21中的丝杠ⅱ22组成，所述丝杠ⅱ22两端支撑于滑动杆25或滑动杆20两端且一端连接有驱动电机ⅱ（图中省略）。所述座体中设有水平插槽，座体上表面设有与水平插槽相通的避让口29，所述座体背向滑动杆侧设有与水平插槽相通的侧开口（参见图9中序号42所示结构），所述左、右前抬杆23、24的一端插入座体的水平插槽中，驱动机构ⅲ为固定在座体上表面的液压推杆19，液压推杆19的伸缩杆端部设有连接件28，连接件28的下端穿过避让口29与左、右前抬杆连接，所述液压推杆19的推动行程方向与左、右纵抬杆17、15长度方向平行，左、右纵抬杆17、15对应座体的侧开口位置设有空腔30，左、右前抬杆23、24对应座体的侧开口位置设有在液压推杆19推动作用下插入所述空腔30的凸块（图中遮挡）。凸块插入空腔30后，一方面消除前夹块14与飞机前轮间的空隙，另一方面可直接将飞机前轮及机身的重量传递给左、右纵抬杆，以将载荷传递至支撑转台和车梁。所述左、右前抬杆23、24的相对端设有公母插接件ⅱ27，在左、右前抬杆23、24相向运动至终点时，通过公母插接件ⅱ27连接为一体。

所述车身1对应左、右活动梁7、8侧设有u形避让缺口2，所述前、后夹块14、13在水平方向上位于u形避让缺口2的避让范围内。所述支撑转台11的上表面低于左、右纵梁3、4上表面，所述供电电池组31跨跃支撑转台11后支撑于左、右纵梁3、4上方，结构紧凑。

所述电气及智能控制系统（图中省略）包括智能控制模块、与智能控制模块连接的信号采集模块和无线信号接收及发送模块。所述信号采集模块用于采集车体行驶环境信息，包括周围物体与车体的距离信息，车体运动速度信息、运动方向信息；所述智能控制模块，根据采集模块传送的行驶环境信息，判断车体是否处于危险状态，向车体发出正常行驶、减速或停止指令、以及抱卡抬升飞机前轮和反向复位指令；所述无线信号接收及发送模块与机场航班控制系统建立通信联系，接收指令并传送给智能控制模块，使车体按指令行驶到指定位置，车体行驶过程中发送车况信息给机场航班控制系统，以实现远程监控。电气及智能控制系统根据机场航班控制系统下发的指令完成牵引飞机作业、返回维保库充电、转移作业区需求。

车身1及底盘是车辆承受自身及飞机前半部重量的重要部件。车身1上的供电电池组提供用电，供电电池组为锂电池组件或氢燃料电池组件，氢燃料电池可有效解决北方地区冬季锂电池效率低下问题。智能控制模块控制车体静止、起动、行驶、减速等环节，牵引/推拉飞机的速度不大于15km/h，空载行驶速度不大于50km/h；转向、传动、制动系统与通用车辆基本功能一样，由于车辆是无人驾驶，一些如方向盘、脚踏板等接口部件无需配置。

结合实际应用（推出飞机的工作过程为例），工作原理如下：

初始：根据航班出港计划等信息，本车通过下达指令操作到达停机位，并使得飞机前轮进入车身u形避让缺口2对应的避让范围内，抬升作动筒12下端外伸，抬升架下行，前、后夹块14、13随之下降接近地面，本车继续缓速前进，直至两个后夹块13与飞机前轮后缘紧密贴近后停止，此时，为达到避让飞机前轮的目的，两个前夹块14预先随左、右前抬杆23、24达到左、右纵抬杆17、15两侧，左、右活动梁7、8也位于左、右纵梁3、4两侧。

抬升：得到下一步控制指令后，左、右前抬杆23、24在左、右滑动座18、26的带动下相向而行，直至左、右前抬杆23、24相向端的公母插接件ⅱ27插接配合完毕，同时左、右活动梁7、8相向而行，直至左、右活动梁7、8相向端的公母插接件ⅰ插接配合完毕；启动液压推杆19推动左、右前抬杆23、24朝向飞机前轮侧移动，直至前夹块14与飞机前轮前缘紧密贴合后停止，左、右前抬杆23、24端部的凸块插入左、右纵抬杆17、15的空腔30中；抬升作动筒12下端回缩，飞机前轮被卡住并抬离地面约10mm，此时飞机前轮及前机身重量通过抬升架、支撑转台11传递由车的底盘承受。

推出行进：得到下一步控制指令后，本车根据预设的具体机位信息自动行进（驾驶），快速精准地将飞机推行至该机位起动点，由于支撑转台11能够绕环形支撑梁5自由转动，因此，行进过程中飞机前轮相对机身不会偏转，与本车接触位置也没有相对转动，所以无需安装转弯释压销。

推出到位：飞机被准确推行至起动点，抬升架将飞机前轮放下接地，左、右前抬杆23、24端部的凸块退出左、右纵抬杆的空腔30，左、右活动梁7、8反向而行，左、右前抬杆23、24随左、右滑动座18、26反向而行，打开飞机前轮退离通道，抬升作动筒12再次收缩使抬升架远离地面，之后本车后退撤离起动位区域。

实施例2

如图7-图10所示，该绿色机场智能飞机牵引车，左、右纵梁3、4的前部设有对应左、右活动梁7、8的加宽支撑座33，所述左、右活动梁7、8上设有与加宽支撑座33配合的滑轨结构ⅰ34，左、右活动梁7、8通过滑轨结构ⅰ34沿加宽支撑座33滑动，所述驱动机构ⅰ由与加宽支撑座33固定连接的驱动电机ⅰ39、固定于驱动电机ⅰ39输出轴上的齿轮ⅰ40、设于左、右活动梁7、8上且与齿轮ⅰ40啮合的齿条结构ⅰ41组成，齿条结构ⅰ41位于左、右活动梁7、8背向滑轨结构ⅰ34侧。驱动电机ⅰ39带动齿轮ⅰ40转动后，齿轮ⅰ40通过齿条结构ⅰ41驱动左、右活动梁7、8沿加宽支撑座33滑动。左、右活动梁7、8相向端通过公母插接件ⅰ32插接配合。

所述左滑动座18分别由座体、设于座体侧方的滑动杆25组成，所述右滑动座26分别由座体、设于座体侧方的滑动杆20组成。所述左、右纵抬杆17、15的前端设有对应座体的凹槽，所述凹槽宽度大于前夹块14的宽度，以便于前夹块14通过，所述凹槽侧方设有对应滑动杆且与凹槽连通的滑槽ⅱ，所述滑动杆25、20上设有与滑槽ⅱ配合的滑轨结构ⅱ38，所述驱动机构ⅱ由与固定在滑槽ⅱ侧方的驱动电机ⅱ36、固定于驱动电机ⅱ36输出轴上的齿轮ⅱ37、设于滑动杆上且与齿轮ⅱ37啮合的齿条结构ⅱ35组成，驱动电机ⅱ36带动齿轮ⅱ37转动后，齿轮ⅱ37通过齿条结构ⅱ35驱动滑动杆沿滑槽ⅱ滑动。

其他同实施例1。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。