一种自动收放的登机桥及其安全控制系统的制作方法

1.本发明属于航空工程技术领域，具体涉及一种自动收放的登机桥，供飞行员进出飞行模拟器，以及该登机桥的安全控制系统。


背景技术：

2.飞行训练模拟器具有安全、经济、可控、可重复、无风险、不受气候条件和场地空间限制等独特优势，既能进行常规的正常操作训练，又能进行各种事故(包括灾难性事故)的特殊处置训练。
3.作为训练人员进出飞行模拟器的通道，需要在廊桥与模拟器之间设计登机桥。在飞行模拟器运动系统启动之前，需要将登机桥收起，以免与模拟器碰撞发生危险。目前，常见的登机桥采用的动力设计方法主要有两个：1.在走道下方直接安装电动缸，直接驱动桥面的升起和放下；2.在廊桥上方用电机+绳索，将桥面拉起。无论采用以上哪种方式，制动装置的安全性能尤为重要，一旦制动装置失灵，登机桥快速落下，将对人员和设备造成伤害。另一方面，目前的登机桥的控制系统控制回路中，只有1个反馈信号，例如用位置传感器监测登机桥的运动位置，可一旦该传感器失效，即反馈信号出现问题，电机则会一直对登机桥进行驱动，则对电缸、人员和设备将造成不可避免的伤害，存在安全隐患。因此，有必要对现有的登机桥的升降结构和控制系统进行改进设计。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术不足，本发明的发明目的在于提供了一种自动收放的登机桥，以及该登机桥的安全控制系统。
5.本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
6.一种自动收放的登机桥，供飞行员从房体1进出模拟器，包含：第一轴承4、扶手杆5、防护绳6、连杆7、第二轴承9、第三轴承10、电缸11、桥体12、桥面13；
7.扶手杆一端通过第一轴承4与房体1围栏外侧上端连接，另一端与连杆7的上端连接；连杆7的下端和桥体12连接；
8.防护绳6为弹力绳，若干个防护绳6的两端分别固定在扶手杆5和桥体12上；
9.桥面13安装在桥体12上；
10.电缸11由步进电机和滚珠丝杠组成，电缸11的一端通过第三轴承10安装在房体1围栏向下延伸的阶梯面，所述电缸11的输出端通过铰链安装在桥体12下方；根据电机的正转或反转带动整个登机桥放下或收起。
11.优选地，滚珠丝杠具有在电缸11断电时保证登机桥不会落下的反向自锁功能。
12.优选地，桥面13为2mm钢板，桥面13表面设计有防滑花纹。
13.优选地，桥体包括连接件1201、第一4080型材1202、第二4080型材1203、8080型材角件1204、4040型材角件1205、4040型材1206、第三4080型材1207、支撑板1208、第四轴承1209；
14.第二4080型材1203有2个，分别位于桥体12两侧，中间通过数个8080型材角件1204、t型螺钉和法兰螺母将若干个第一4080型材1202固定在一起，通过数个4040型材角件1205、t型螺钉、法兰螺母将若干个4040型材1206固定在一起；
15.第三4080型材1207通过2个4040型材角件1205竖向安装在桥体12的下侧，用以安装支撑板1208；
16.支撑板1208上安装第四轴承1209，用以与电缸11连接；
17.连接件1201共有2个，分别通过t型螺钉和法兰螺母安装在桥体12靠近房体1的第一4080型材的两侧，连接件1201上设计有轴孔，通过第一轴承4与房体1连接。
18.优选地，支撑板1208上设计有加强筋；所述连接件1201上设计有用以在登机桥处于“放下”位置时卡在房体1上防止桥体12对电缸11损害的凸台，所述凸台设计有加强筋。
19.优选地，扶手杆为4040型材，通过销与连杆安装连接；或者扶手杆由钣金折弯而成，通过铰链与连杆安装连接。
20.优选地，防护绳6在扶手杆5的位置要远离连杆7一定距离，用以登机桥在“收起”位置时，防护绳6处于压缩状态，而登机桥在“放下”位置时，防护绳6处于拉直受力状态。
21.优选地，所述连杆7由4040型材加工而成，两端侧面设计有通孔。
22.优选地，还包含缓冲垫8，通过埋头螺钉安装在房体1围栏外侧上。
23.本发明还提供了一种自动收放的登机桥的安全控制系统，包括传感器2、控制终端3、控制单元；
24.传感器2安装在房体1的上端，当登机桥在“收起”时进入到传感器的信号范围时，采集登机桥的位置信息并发送给控制单元；
25.所述控制终端3设计有2个按钮，分别给控制单元发送“收起”和“放下”指令；
26.所述控制单元收到“收起”和“放下”指令后，根据登机桥设定的转动角度和电机每个脉冲的转动角度，计算出需要设定的脉冲数发送给电机；根据传感器采集的登机桥的位置信息对登机桥的收起状态进行确认。
27.本发明有以下几处有益效果：
28.1、相对于目前已有的登机桥，此登机桥结构主要为铝型材，强度高，重量轻，对电缸的要求低；
29.2、此登机桥控制便捷，成本低，同时安全可靠；
30.3、此登机桥结构简单，易于维护；
31.4、此登机桥适用范围广，可安装在其他需要收放登录的各种场合。
附图说明
32.为了更清楚的说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对实施例或者现有技术描述中所需要的附图做一简单介绍。显而易见的，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本实施例提供的登机桥放下位置的整体示意图；
34.图2为本实施例提供的登机桥收起位置的整体示意图；
35.图3为本实施例提供的登机桥结构分解示意图；
36.图4为本实施例提供的登机桥桥面结构分解示意图；
37.图5为本发明实施例提供的登机桥的安全控制系统原理图；
38.附图标记说明：
39.1-房体；2-传感器；3-控制终端；4-第一轴承；5-扶手杆；6-防护绳；7-连杆；8-缓冲垫；9-第二轴承；10-第三轴承；11-电缸；12-桥体；13-桥面；1201-连接件；1202-第一4080型材；1203-第二4080型材；1204-8080型材角件；1205-4040型材角件；1206-4040型材；1207-第三4080型材；1208-支撑板；1209-第四轴承。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图和实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.参照图1～图3，本实施例提供的自动收放的登机桥供飞行员从房体1进出模拟器。该登机桥包括：第一轴承4、扶手杆5、防护绳6、连杆7、缓冲垫8、第二轴承9、第三轴承10、电缸11、桥体12、桥面13。
42.房体1的外侧设有走廊以及围栏用于安装登机桥，所述房体1在围栏下方具有向下延伸的阶梯面，阶梯面上具有第三轴承10的固定安装孔；所述房体1围栏外侧上端具有第一轴承4的安装孔，所述房体1围栏外侧下端具有第二轴承9的安装孔。
43.第一轴承4用以连接登机桥的扶手5杆和房体1围栏外侧上端，第一轴承4在安装孔内打上膨胀螺钉进行固定。第二轴承9用以连接桥体12和房体1围栏外侧下端。第三轴承10用于连接电缸11和房体1的阶梯面。
44.登机桥的扶手杆利用平行四边形原理，在登机桥处于“收起”状态时进行折叠，以节省空间。扶手杆5为4040型材，一端通过第一轴承4与房体1围栏外侧上端连接，另一端通过销与连杆7的上端连接。
45.作为本实施例的另一种设计，扶手杆材料为钣金折弯而成，通过铰链与连杆安装连接。
46.防护绳6为弹力绳，具有一定的弹性，单根防护绳6承重在100kg以上；所述防护绳6两端分别固定在扶手杆5和桥体12上；防护绳6在安装时，在扶手杆5的位置要远离连杆7一定距离，用以登机桥在“收起”位置时，防护绳6处于压缩状态，而登机桥在“放下”位置时，防护绳6处于拉直受力状态，起到防护的目的。
47.连杆7由4040型材加工而成，两端侧面设计有通孔，分别与扶手杆5和桥体12连接。
48.缓冲垫8材料可为橡胶、塑料等，通过螺钉安装在房体1围栏外侧上，用于在登机桥在收起过程中，达到预定位置后，使得桥体12与房体1围栏之间为非刚性接触，以免对设备造成破坏；所述缓冲垫8上设计有埋头螺钉的安装孔。
49.电缸11由步进电机和滚珠丝杠组成，电缸11的一端通过第三轴承10安装在房体1围栏向下延伸的阶梯面，所述电缸11的输出端可通过铰链安装在桥体12下方；所述电机通过控制单元发送的脉冲时间间隔来控制电机的转动速度，根据电机的正转或反转带动整个登机桥放下或收起；所述滚珠丝杠具有反向自锁功能，在登机桥收起过程中，一旦电缸11断
电，登机桥不会落下，对设备和人员造成伤害。
50.桥面13安装在桥体12上；桥面13为2mm钢板，桥面13表面设计有防滑花纹。
51.参照图4，桥体主要包括连接件1201、第一4080型材1202、第二4080型材1203、8080型材角件1204、4040型材角件1205、4040型材1206、第三4080型材1207、支撑板1208、第四轴承1209。
52.由图4所示，在本实施例中，第二4080型材1203有2个，分别位于桥体12两侧，中间通过数个8080型材角件1204、t型螺钉和法兰螺母将3个第一4080型材1202固定在一起，通过数个4040型材角件1205、t型螺钉、法兰螺母将2个4040型材1206固定在一起；
53.第三4080型材1207通过2个4040型材角件1205竖向安装在桥体12的下侧，用以安装支撑板1208；支撑板1208上设计有加强筋，以改善轴承的受力情况；
54.支撑板1208上安装第四轴承1209，用以与电缸11连接；
55.桥体内的连接件起动以下几个方面的作用：1.将整体桥体通过轴承安装在房体上；2.在登机桥处于放下状态时，连接件卡在房体上，防止登机桥对电缸造成损坏。连接件1201共有2个，分别通过t型螺钉和法兰螺母安装在桥体12靠近房体1的第一4080型材的两侧，连接件1201上设计有轴孔，通过第一轴承4与房体1连接；连接件1201上设计有凸台，用以在登机桥处于“放下”位置时，卡在房体1上防止桥体12对电缸11损害，凸台设计有加强筋。
56.作为举例说明，参见图5所示，本实施例还提供了自动收放的登机桥的安全控制系统，安全控制系统主要包括传感器2、控制终端3、控制单元。
57.所述房体1在走廊上方设计有传感器的安装孔，所述传感器2为接近传感器，安装在房体1的上端，用于采集登机桥处于“收起”位置时的信号。在登机桥从“放下”位置到“收起”的旋转运动过程中，当登机桥进入到接近传感器的信号范围时，即登机桥即将达到最终位置，传感器采集登机桥的位置信息并发送给控制单元；更进一步的，接近传感器可为电感式接近传感器；
58.所述控制终端3共有2处，一处安装在房体1走廊外侧的围栏上方，用以工作人员在外部控制登机桥的收起和放下；另一处安装在房体内出口处，用于飞行员在出舱时自行将登机桥放下；所述控制终端3设计有2个按钮，分别给登机桥的控制单元发送“收起”和“放下”指令；所述控制终端3包含信号发射模块，通过信号发射模块给控制单元发送指令；
59.所述控单元包含通信模块，用以接收控制终端发送的“收起”和“放下”指令以及传感器采集的登机桥位置信息。
60.所述控制单元包含存储器，用以存储编辑好的电缸运动的程序代码；所述程序代码为根据登机桥设定的转动角度和电机每个脉冲的转动角度，提前设计好的电机正反转次数和速度控制程序；例如，根据需要设定登机桥从水平位置转动85
°
，将登机桥85
°
转换成电机的转动圈数，再根据电机每个脉冲的转动角度，可计算出需要设定的脉冲数。根据传感器采集的登机桥的位置信息对登机桥的收起状态进行确认。
61.所述控制单元包含与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用存储器中的程序代码。
62.当登机桥在“放下”位置时，用户按下控制终端上的“收起”按钮，控制终端给控制单元发送“收起”指令。控制单元根据收到的指令，调用内部存储的“收起”程序并驱动电机，
将登机桥由“放下”位置逐渐转动至“收起”位置，根据预设的程序，登机桥到预定的“收起”位置时，电机将不再驱动，同时接近传感器也应收到信号进行确认。因此，登机桥在“收起”的过程中，传感器的作用并非是作为登机桥运动的停止运动信号，而是作为达到位置的确认信号，通过预设的程序和传感器的双重保险，以保证登机桥的运动可靠性。
63.当登机桥从“收起”位置运动到“放下”位置时，通过控制单元预设程序即可。
64.以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

技术特征：
1.一种自动收放的登机桥，供飞行员从房体(1)进出模拟器，包含：第一轴承(4)、扶手杆(5)、防护绳(6)、连杆(7)、第二轴承(9)、第三轴承(10)、电缸(11)、桥体(12)、桥面(13)，其特征在于：所述扶手杆(5)一端通过第一轴承(4)与房体(1)围栏外侧上端连接，另一端通过销与连杆(7)的上端连接；连杆(7)的下端和桥体(12)连接；所述防护绳(6)为弹力绳，若干个防护绳(6)的两端分别固定在扶手杆(5)和桥体(12)上；桥面(13)安装在桥体(12)上；电缸(11)由步进电机和滚珠丝杠组成，电缸(11)的一端通过第三轴承(10)安装在房体(1)围栏向下延伸的阶梯面，所述电缸(11)的输出端通过铰链安装在桥体(12)下方；根据电机的正转或反转带动整个登机桥放下或收起。2.根据权利要求1所述的一种自动收放的登机桥，其特征在于所述滚珠丝杠具有在电缸(11)断电时保证登机桥不会落下的反向自锁功能。3.根据权利要求1所述的一种自动收放的登机桥，其特征在于所述桥面(13)为2mm钢板，桥面(13)表面设计有防滑花纹。4.根据权利要求1所述的一种自动收放的登机桥，其特征在于桥体包括连接件(1201)、第一4080型材(1202)、第二4080型材(1203)、8080型材角件(1204)、4040型材角件(1205)、4040型材(1206)、第三4080型材(1207)、支撑板(1208)、第四轴承(1209)；所述第二4080型材(1203)有2个，分别位于桥体(12)两侧，中间通过数个8080型材角件(1204)、t型螺钉和法兰螺母将若干个第一4080型材(1202)固定在一起，通过数个4040型材角件(1205)、t型螺钉、法兰螺母将若干个4040型材(1206)固定在一起；所述第三4080型材(1207)通过2个4040型材角件(1205)竖向安装在桥体(12)的下侧，用以安装支撑板(1208)；所述支撑板(1208)上安装第四轴承(1209)，用以与电缸(11)连接；所述连接件(1201)共有2个，分别通过t型螺钉和法兰螺母安装在桥体(12)靠近房体(1)的第一4080型材的两侧，所述连接件(1201)上设计有轴孔，通过第一轴承(4)与房体(1)连接。5.根据权利要求4所述的一种自动收放的登机桥，其特征在于所述支撑板(1208)上设计有加强筋；所述连接件(1201)上设计有用以在登机桥处于“放下”位置时卡在房体(1)上防止桥体(12)对电缸(11)损害的凸台，所述凸台设计有加强筋。6.根据权利要求1所述的一种自动收放的登机桥，其特征在于扶手杆(5)为4040型材，通过销与连杆安装连接；或者扶手杆(5)由钣金折弯而成，通过铰链与连杆(7)安装连接。7.根据权利要求1所述的一种自动收放的登机桥，其特征在于所述防护绳(6)在扶手杆(5)的位置要远离连杆(7)一定距离，用以登机桥在“收起”位置时，防护绳(6)处于压缩状态，而登机桥在“放下”位置时，防护绳(6)处于拉直受力状态。8.根据权利要求1所述的一种自动收放的登机桥，其特征在于所述连杆(7)由4040型材加工而成，两端侧面设计有通孔。9.根据权利要求1所述的一种自动收放的登机桥，其特征在于还包含缓冲垫(8)，通过埋头螺钉安装在房体(1)围栏外侧上。
10.根据权利要求1至9任意所述的一种自动收放的登机桥的安全控制系统，包括传感器(2)、控制终端(3)、控制单元；所述传感器(2)安装在房体(1)的上端，当登机桥在“收起”时进入到传感器的信号范围时，采集登机桥的位置信息并发送给控制单元；所述控制终端(3)设计有2个按钮，分别给控制单元发送“收起”和“放下”指令；所述控制单元收到“收起”和“放下”指令后，根据登机桥设定的转动角度和电机每个脉冲的转动角度，计算出需要设定的脉冲数发送给电机；根据传感器采集的登机桥的位置信息对登机桥的收起状态进行确认。

技术总结
本发明公开了一种自动收放的登机桥，供飞行员从房体(1)进出模拟器，包含：第一轴承(4)、扶手杆(5)、防护绳(6)、连杆(7)、第二轴承(9)、第三轴承(10)、电缸(11)、桥体(12)、桥面(13)，所述扶手杆一端通过第一轴承与房体围栏外侧上端连接，另一端通过销与连杆的上端连接；连杆的下端和桥体连接；若干个防护绳的两端分别固定在扶手杆和桥体上；桥面安装在桥体上；电缸由步进电机和滚珠丝杠组成，电缸的一端通过第三轴承安装在房体围栏向下延伸的阶梯面，电缸的输出端通过铰链安装在桥体下方；根据电机的正转或反转带动整个登机桥放下或收起。本发明控制便捷，成本低，同时安全可靠。同时安全可靠。同时安全可靠。


技术研发人员：苏勇 陈双平 张肖刚 陈平安 蒋武林 张俊 郅东东
受保护的技术使用者：中航航空模拟系统有限公司
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2023/6/16