一种带自锁装置的随动式飞机检修升降工作梯
技术领域
本发明涉及飞机检修设备领域，特别是一种带自锁装置的随动式飞机检修升降工作梯。
背景技术
在飞机检修过程中需要用到检修爬梯，为了适应不同高度部位的检修需求，通过采用升降梯。
升降工作梯主要用于承载人员维护飞机机翼、机身和发动机等部位，在飞机的各类机务准备和定检维修时承载人员进行检查、润滑、修理、排故和调试等工作。
目前常用各类机械式升降工作梯尚存在以下不足：
（1）目前多为固定式爬梯结构，辅助采用抽拉式或伸缩式结构来适应工作台面的不同高度，每次升降后需对其进行抽拉、调节和固定，操作步骤多。
（2）目前常用工作梯常采用多个手动螺旋式升降机构用作轮子的止动和工作梯的稳定支撑，工作时需通过人力逐个旋动螺旋支撑杆, 操作繁琐，工作效率低。
（3）目前常用工作梯多为整体焊接式结构，体积大，不便于转场运输。
（4）升降机构及运动部位易锈蚀而出现卡滞。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种带自锁装置的随动式飞机检修升降工作梯，此工作梯在结构上将爬梯分为固定梯和随动活动梯两段，利用正平行四边形机构在运动过程中对边始终保持平行的原理来实现活动梯踏板和工作台面在梯子升降过程中的水平平行随动；采用连动式牵引止动机构，将轮子的牵引、转向、止动和支撑等多项功能集成到一起，将止动支撑杆通过连杆机构与牵引杆进行连动，牵引杆在展开和收纳时可通过连杆机构实现止动支撑杆的收回和伸出连动动作，简化了操作流程，缩短了工作梯的展撤时间，提高了工作效率；采用齿轮齿条同步传动升降机构，棘轮棘爪自锁装置，采用保险销加强梯子的安全防护。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种带自锁装置的随动式飞机检修升降工作梯，它包括位于底层的固定梯结构，所述固定梯结构的顶部铰接有四边形机构，所述四边形机构的顶部铰接支撑有顶层梯结构，所述四边形结构上安装有随动爬梯结构，所述随动爬梯结构将固定体结构和顶层梯结构相连通，所述固定梯结构的头部固定安装有用于对整个工作梯进行支撑止动的连动式牵引止动机构，所述连动式牵引止动机构和顶层梯结构之间安装有用于驱动顶层梯结构升降的升降机构。
所述固定梯结构包括固定梯框架，所述固定梯框架的底部固定安装有尾轮，在固定梯框架的侧面安装有底层爬梯架，所述底层爬梯架之间安装有底层台阶板，所述底层爬梯架的两侧固定有第一扶手。
所述顶层梯结构包括顶层梯底板，所述顶层梯底板的顶部固定有顶层平台，所述顶层梯底板和顶层平台之间通过顶层台阶板相连，所述顶层梯底板的外围设置有第二扶手，所述顶层平台的外围设置有第三扶手。
所述四边形机构包括第一四边形框架和第二四边形框架，所述第一四边形框架和第二四边形框架的底端分别通过底部四边形铰接座铰接在固定梯结构的固定梯框架的顶端，所述第一四边形框架和第二四边形框架的顶端分别通过顶部四边形铰接座铰接在顶层梯结构的顶层梯底板的底端；所述第一四边形框架和第二四边形框架呈平行结构布置。
所述随动爬梯结构包括固定在四边形机构的第一四边形框架之间的踏板固定架，所述踏板固定架之间铰接有随动踏板，所述随动踏板的底部通过随动连接板与随动拉杆铰接相连，所述随动拉杆的顶部通过拉杆铰接座固定在顶层梯结构的顶层梯底板的底端；所述随动拉杆与四边形机构的第一四边形框架保持平行。
所述升降机构包括对称布置的升降套筒，所述升降套筒之间通过加强结构固定相连，每个所述升降套筒的内部都通过滑动配合安装有升降杆，所述升降套筒的中间部位加工有矩形缺口，所述矩形缺口所在位置通过齿轮安装座安装有齿轮，所述齿轮安装在传动轴上，所述齿轮与加工在升降杆外壁上的齿条啮合传动，并驱动整个升降杆实现升降；所述传动轴的两端安装有摇臂，所述摇臂的另一端安装有手柄；
所述升降套筒的底部固定有底部铰接座；所述升降杆的顶部固定安装有顶部铰接座；所述底部铰接座与连动式牵引止动机构的顶部铰接相连，所述顶部铰接座与顶层梯结构的顶层梯底板的底端铰接相连；
所述加强结构包括多根连接在升降套筒之间的加强横杆和倾斜布置的斜撑杆。
其中一侧齿轮安装座上安装有棘轮棘爪自锁装置，所述棘轮棘爪自锁装置包括安装在传动轴上的棘轮，棘轮与棘爪相配合，所述棘爪通过销轴铰接在L型安装板上，所述L型安装板固定在齿轮安装座的外侧壁上；
L型安装板的顶部固定安装有拉簧连接板，所述拉簧连接板上连接有拉簧，所述拉簧的另一端与固定在棘爪上的拉簧安装座钩挂相连；
所述升降杆的顶部加工有多个销轴孔，所述销轴孔上贯穿安装有安全插销。
所述连动式牵引止动机构包括骨架，所述骨架的顶部一侧平行安装有多个转轴座，所述转轴座上转动支撑有转轴组件，所述转轴组件的中间部位与用于驱动其转动的中部转动臂固定相连，所述中部转动臂与用于驱动其转动的连杆机构相连，所述连杆机构与铰接在骨架底部的转向臂配合相连，所述转向臂的另一端通过转向拉杆与轮子组件相连，所述轮子组件安装在骨架的两侧，所述转轴组件的两端安装有用于进行制动的连杆制动机构；
所述中部转动臂通过转臂固定座与转轴组件的中间部位固定相连；
所述中部转动臂的端头插装有用于对牵引杆进行限位的限位保险插销；
所述转向臂通过第三销轴铰接在骨架的底部。
所述连杆机构包括通过第一销轴铰接在转向臂尾部的牵引杆，所述牵引杆底端通过耳板与连杆的底端铰接相连，所述连杆的顶端通过销轴与中部转动臂铰接相连；
所述轮子组件包括固定在骨架两外侧壁上的轮轴铰接座，所述轮轴铰接座上铰接有车轮，所述车轮的轮轴通过弧形臂与转向拉杆铰接相连；所述转向臂通过第二销轴与转向拉杆的中间部位铰接相连。
所述连杆制动机构包括固定在转轴组件两个端头的外部转动臂，所述外部转动臂的另一端通过双头铰接板与止动支撑杆的顶部铰接相连，所述止动支撑杆通过滑动配合安装在立柱的内部，所述立柱设置在骨架的两侧。
本发明有如下有益效果：
1、在结构上将爬梯分为固定梯结构和顶层梯结构两段，利用四边形结构在运动过程中对边始终保持平行的原理来实现随动爬梯结构和顶层梯结构在梯子升降过程中的水平平行随动。
2、采用连动式牵引止动机构，将轮子的牵引、转向、止动和支撑等多项功能集成到一起，将止动支撑杆通过连杆机构与牵引杆进行连动，牵引杆在展开和收纳时可通过连杆机构实现止动支撑杆的收回和伸出连动动作，简化了操作流程，缩短了工作梯的展撤时间，提高了工作效率。
3、此升降机构能够用于升降式飞机检修梯的升降动作，替代传统的抽拉式升降方式，提高了升降操作的便捷性，提高了升降操作效率。
4、通过采用齿轮齿条传动机构能够用于驱动升降杆在升降套筒内部进行升降运动，进而带动支撑在升降杆顶部的平台进行升降，达到调节检修高度的目的。
5、通过采用上述的棘轮棘爪自锁装置能够用于自锁，进而保证了高度上升到位之后对升降杆进行锁定。
6、轮子转向处安装单向推力球轴承来减小转动阻力，设置注油嘴对转动部位注油润滑来提高机构运动的灵活性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的第一视角三维图。
图2为本发明的第二视角三维图。
图3为本发明的第三视角三维图。
图4为本发明的升降机构第一视角三维图。
图5为本发明的升降机构第二视角三维图。
图6为本发明的升降机构第三视角三维图。
图7为本发明的升降机构主视图。
图8为本发明的图7中A-A视图。
图9为本发明的连动式牵引止动机构第一视角三维图。
图10为本发明的连动式牵引止动机构第二视角三维图。
图11为本发明的连动式牵引止动机构第三视角三维图。
图12为本发明的连动式牵引止动机构处于牵引时的状态图。
图中：固定梯结构1、随动爬梯结构2、顶层梯结构3、四边形结构4、升降机构5、连动式牵引止动机构6；
固定梯框架101、尾轮102、底层爬梯架103、底层台阶板104、第一扶手105；
顶层梯底板301、顶层台阶板302、顶层平台303、第三扶手304、第二扶手305；
第一四边形框架401、底部四边形铰接座402、第二四边形框架403、顶部四边形铰接座404；
底部铰接座501、加强横杆502、斜撑杆503、升降套筒504、手柄505、摇臂506、齿轮507、矩形缺口508、齿轮安装座509、传动轴510、安全插销511、销轴孔512、升降杆513、顶部铰接座514、拉簧连接板515、L型安装板515、棘爪517、销轴518、棘轮519、拉簧520、拉簧安装座521、齿条522；
牵引杆601、中部转动臂602、限位保险插销603、转轴组件604、转轴座605、外部转动臂606、双头铰接板607、立柱608、弧形臂609、轮轴铰接座610、车轮611、止动支撑杆612、连杆613、第一销轴614、耳板615、第三销轴616、转向臂617、第二销轴618、转向拉杆619、骨架620、转臂固定座621。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
参见图1-12，一种带自锁装置的随动式飞机检修升降工作梯，它包括位于底层的固定梯结构1，所述固定梯结构1的顶部铰接有四边形机构4，所述四边形机构4的顶部铰接支撑有顶层梯结构3，所述四边形结构4上安装有随动爬梯结构2，所述随动爬梯结构2将固定体结构1和顶层梯结构3相连通，所述固定梯结构1的头部固定安装有用于对整个工作梯进行支撑止动的连动式牵引止动机构6，所述连动式牵引止动机构6和顶层梯结构3之间安装有用于驱动顶层梯结构3升降的升降机构5。通过采用上述结构的
进一步的，所述固定梯结构1包括固定梯框架101，所述固定梯框架101的底部固定安装有尾轮102，在固定梯框架101的侧面安装有底层爬梯架103，所述底层爬梯架103之间安装有底层台阶板104，所述底层爬梯架103的两侧固定有第一扶手105。通过固定梯结构1能够对整个爬梯进行支撑。
进一步的，所述顶层梯结构3包括顶层梯底板301，所述顶层梯底板301的顶部固定有顶层平台303，所述顶层梯底板301和顶层平台303之间通过顶层台阶板302相连，所述顶层梯底板301的外围设置有第二扶手305，所述顶层平台303的外围设置有第三扶手304。通过顶层梯结构3能够实现升降，进而调节爬梯的高度。
进一步的，所述四边形机构4包括第一四边形框架401和第二四边形框架403，所述第一四边形框架401和第二四边形框架403的底端分别通过底部四边形铰接座402铰接在固定梯结构1的固定梯框架101的顶端，所述第一四边形框架401和第二四边形框架403的顶端分别通过顶部四边形铰接座404铰接在顶层梯结构3的顶层梯底板301的底端；所述第一四边形框架401和第二四边形框架403呈平行结构布置。通过上述的四边形机构4能够在运动过程中对边始终保持平行的原理来实现活动梯踏板和工作台面在梯子升降过程中的水平平行随动。
进一步的，所述随动爬梯结构2包括固定在四边形机构4的第一四边形框架401之间的踏板固定架202，所述踏板固定架202之间铰接有随动踏板201，所述随动踏板201的底部通过随动连接板205与随动拉杆203铰接相连，所述随动拉杆203的顶部通过拉杆铰接座204固定在顶层梯结构3的顶层梯底板301的底端；所述随动拉杆203与四边形机构4的第一四边形框架401保持平行。通过上述的随动爬梯结构2保证顶层梯结构3在升降过程中，使得随动踏板201能够进行始终保持水平状态。
进一步的，所述升降机构5包括对称布置的升降套筒504，所述升降套筒504之间通过加强结构固定相连，每个所述升降套筒504的内部都通过滑动配合安装有升降杆513，所述升降套筒504的中间部位加工有矩形缺口508，所述矩形缺口508所在位置通过齿轮安装座509安装有齿轮507，所述齿轮507安装在传动轴510上，所述齿轮507与加工在升降杆513外壁上的齿条522啮合传动，并驱动整个升降杆513实现升降；所述传动轴510的两端安装有摇臂506，所述摇臂506的另一端安装有手柄505；此升降机构能够用于升降式飞机检修梯的升降动作，替代传统的抽拉式升降方式，提高了升降操作的便捷性，提高了升降操作效率。
进一步的，所述升降套筒504的底部固定有底部铰接座501；所述升降杆513的顶部固定安装有顶部铰接座514；所述底部铰接座501与连动式牵引止动机构6的顶部铰接相连，所述顶部铰接座514与顶层梯结构3的顶层梯底板301的底端铰接相连；所述加强结构包括多根连接在升降套筒504之间的加强横杆502和倾斜布置的斜撑杆503。
进一步的，其中一侧齿轮安装座509上安装有棘轮棘爪自锁装置，所述棘轮棘爪自锁装置包括安装在传动轴510上的棘轮519，棘轮519与棘爪517相配合，所述棘爪517通过销轴518铰接在L型安装板516上，所述L型安装板516固定在齿轮安装座509的外侧壁上；通过上述的棘轮棘爪自锁装置主要用于对传动轴10进行锁定，进而保证了在高度上升到位之后，能够对升降杆13高度进行锁定，防止其自动发生落下的问题。进而保证了安全性。
进一步的，L型安装板516的顶部固定安装有拉簧连接板515，所述拉簧连接板515上连接有拉簧520，所述拉簧520的另一端与固定在棘爪517上的拉簧安装座521钩挂相连；所述升降杆513的顶部加工有多个销轴孔512，所述销轴孔512上贯穿安装有安全插销511。
进一步的，所述连动式牵引止动机构6包括骨架620，所述骨架620的顶部一侧平行安装有多个转轴座605，所述转轴座605上转动支撑有转轴组件604，所述转轴组件604的中间部位与用于驱动其转动的中部转动臂602固定相连，所述中部转动臂602与用于驱动其转动的连杆机构相连，所述连杆机构与铰接在骨架620底部的转向臂617配合相连，所述转向臂617的另一端通过转向拉杆619与轮子组件相连，所述轮子组件安装在骨架620的两侧，所述转轴组件604的两端安装有用于进行制动的连杆制动机构；所述中部转动臂602通过转臂固定座621与转轴组件604的中间部位固定相连；所述中部转动臂602的端头插装有用于对牵引杆601进行限位的限位保险插销603；所述转向臂617通过第三销轴616铰接在骨架620的底部。通过采用上述结构的牵引止动机构，将轮子的牵引、转向、止动和支撑等多项功能集成到一起，形成一个单独的模块，可与梯子整体分解和安装。
进一步的，所述连杆机构包括通过第一销轴614铰接在转向臂617尾部的牵引杆601，所述牵引杆601底端通过耳板615与连杆613的底端铰接相连，所述连杆613的顶端通过销轴与中部转动臂602铰接相连；通过连杆机构能够用于通过牵引杆601的转动动作，来驱动转轴组件604的转动，进而传递扭矩。
进一步的，所述轮子组件包括固定在骨架620两外侧壁上的轮轴铰接座610，所述轮轴铰接座610上铰接有车轮611，所述车轮611的轮轴通过弧形臂609与转向拉杆619铰接相连；所述转向臂617通过第二销轴618与转向拉杆619的中间部位铰接相连。通过上述的轮子组件能够实现整个装置的支撑，并能够配合牵引机，实现整个装置的移动行走。当需要转向时，通过转向臂617带动转向拉杆619，进而通过转向拉杆619驱动弧形臂609绕着轮轴铰接座610转动，进而带动车轮611实现转向。
进一步的，所述连杆制动机构包括固定在转轴组件604两个端头的外部转动臂606，所述外部转动臂606的另一端通过双头铰接板607与止动支撑杆612的顶部铰接相连，所述止动支撑杆612通过滑动配合安装在立柱608的内部，所述立柱608设置在骨架620的两侧。通过上述的连杆制动机构能够用于驱动止动支撑杆12伸出或者缩回，进而实现止动支撑或者正常行走。
本发明的工作过程和原理为：
1、利用四边形机构4在运动过程中对边始终保持平行的原理实现顶层梯结构3及随动爬梯结构2的随动，并可保持顶层梯结构3及随动爬梯结构2的踏板始终与地面保持平行，进而保证了爬梯过程中的安全性。
2、通过将固定梯组件，活动梯组件，连接框片组件，平行铰接框架及上部工作台面的4个铰接点形成一个正平行四边形机构，实现活动梯和上部工作平台在升降过程中的随动，梯子升降时，活动梯，平行铰接框架与地面之间的夹角会发生变化，但上台面能够与地面始终保持平行。
3、在活动梯组件的各踏板，连动拉杆，上部工作平台之间的各铰接点之间形成了多个正平行四边形机构，实现活动梯组件中各踏板在梯子升降过程中的随动并可始终将踏板的上平面与地面保持平行。
4、活动梯的踏板上平面及上部工作台面为人员上下工作梯的通道及工作区域，必须与地面保持平行。
5、当工作梯在工作状态和停放状态时，扳动牵引杆601向上旋转进行折叠和收纳，此时止动支撑杆612通过连杆制动机构向下伸出撑地，可使车轮611离地约5～10mm，起到止动支撑的作用，提高工作梯的稳定性，此时应插上限位保险插销603，限制牵引杆向下旋转，起到安全防护的作用。
6、当工作梯在牵引状态时，扳动牵引杆601向下旋转进行展开，此时止动支撑杆612通过连杆制动机构向上缩回，此时轮子611着地与地面接触，可通过牵引杆进行拉动和牵引，在牵引过程中通过牵引杆的左右摆动，经转向拉杆的连动实现轮子的转向。
7、当需要升降操作时，通过手动的转动摇臂506，通过摇臂506驱动传动轴510转动，通过传动轴510驱动齿轮507，通过齿轮507与升降杆513侧壁上的齿条522啮合传动，进而驱动其沿着升降套筒504实现升降动作，进而调节顶部检修平台的高度，待其高度调节到位之后，通过棘轮棘爪自锁装置主要用于对传动轴510进行锁定。
