本發(fā)明涉及飛機(jī)除冰領(lǐng)域，特別涉及一種飛機(jī)用軌道式機(jī)械臂除冰系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前我國大中型機(jī)場普遍采用的的除冰作業(yè)模式有三種：一種是傳統(tǒng)的機(jī)位除冰作業(yè)；還有兩種是近幾年開始推廣的集中除冰作業(yè)和慢車除冰作業(yè)。無論哪種除冰作業(yè)方法都需要用到除冰車來完成除冰工作。

早期的飛機(jī)除冰沒有專業(yè)化除冰設(shè)備，是由人站在梯子或支架上用熱水管度飛機(jī)集體結(jié)冰部位進(jìn)行清除。但隨著機(jī)體越來越大，這種除冰方式已不能滿足要求，于是就產(chǎn)生了專業(yè)化的除冰車。目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的飛機(jī)除冰車按行走方式可分為自行式除冰車、車載前掛式除冰車和拖掛式除冰車三種。自行式除冰車應(yīng)用得最為普遍，車載前掛式和拖掛式除冰車一般只針對小型飛機(jī)或?qū)︼w機(jī)的低矮位置進(jìn)行除冰。除冰車將除冰液裝入除冰車儲液罐內(nèi)，在除冰液噴射過程中將其加熱至一定溫度，工作人員站在除冰車操作斗里，當(dāng)升到一定高度后，繞飛機(jī)噴灑除冰液。

由于除冰液會對環(huán)境造成危害，最近又出現(xiàn)了一種新的除冰方式紅外線加熱方式。其紅外線加熱器分為固定的和可移動的兩種。目前主要應(yīng)用在美國和挪威等國的部分機(jī)場，比如美國新澤西州的Newark機(jī)場，威斯康星州的Rhinelander-Oneida機(jī)場和挪威的Oslo機(jī)場采用了該技術(shù)對飛機(jī)進(jìn)行除冰。固定的紅外線加熱器主要是棚式加熱器，由除冰棚、紅外除冰設(shè)施、紅外除冰控制系統(tǒng)組成?？梢苿拥募t外線加熱器，是將該裝置安裝在除冰車的支臂上，這樣可以調(diào)節(jié)紅外線加熱板到飛機(jī)表明的距離，以便對機(jī)翼，尾翼和機(jī)身各部分進(jìn)行除冰。

飛機(jī)除冰車主要包括行走裝置，高空作業(yè)裝置，加熱系統(tǒng)和液體噴射系統(tǒng)。行走裝置需滿足底盤低速行走，穩(wěn)定性好來要求來保證操作者的高空作業(yè)安全。高空作業(yè)裝置主要包括工作臂、回轉(zhuǎn)平臺、工作斗、液壓系統(tǒng)和操縱裝置等，用來運(yùn)送工作人員和工作裝備到指定高度進(jìn)行作業(yè)。飛機(jī)除冰車的加熱裝置可分為兩類：一是循環(huán)加熱方式，另一類是即熱式。國內(nèi)外普遍采用的是效率更高的即熱式加熱方式。飛機(jī)除冰車的清冰、除霜主要由噴射系統(tǒng)來完成。噴射系統(tǒng)最主要的部分是控制部分。

上述技術(shù)方案缺陷在于：

1.飛機(jī)除冰車工作時一般需要2～3名工作人員，其中高空作業(yè)裝置屬于載人作業(yè)裝備，必須具備很高的安全可靠性，提高了對除冰車工作臂的動力學(xué)特性要求。在惡劣天氣環(huán)境下，增加了人工高空工作危險系數(shù)；

2.其車載大容量液罐導(dǎo)致除冰車體積龐大并且需要對行走裝置以及作業(yè)裝置提供雙重動力源，不僅增加了設(shè)計布局難度，也導(dǎo)致除冰車工程造價昂貴，機(jī)場配備除冰車數(shù)量也受到限制；

3.噴射系統(tǒng)屬于人工操控，不能及時地反映除冰作業(yè)效果，難以提高除冰效率；

4.大型運(yùn)送罐車進(jìn)出機(jī)場需通過安檢并等待引導(dǎo)車輛，通過引導(dǎo)才能駛往除冰坪，并且機(jī)場內(nèi)部嚴(yán)格限速，這在一定程度上影響了除冰作業(yè)效率；

5.如發(fā)生罐車拋錨，還需要除冰車開會飛行區(qū)外的加液站補(bǔ)液，延長了除冰作業(yè)時間，此間飛機(jī)有可能二次結(jié)冰，造成航班延誤；

6.除冰作業(yè)后除冰液不易清理，對機(jī)場的停機(jī)坪造成污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題，提出一種飛機(jī)用軌道式機(jī)械臂除冰系統(tǒng)。

為達(dá)到以上目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

飛機(jī)用軌道式機(jī)械臂除冰系統(tǒng)，包括：

除冰機(jī)械臂系統(tǒng)、前行進(jìn)軌道、后行進(jìn)軌道、獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)、回收導(dǎo)流溝和自動輪擋；

前行進(jìn)軌道為兩條軌道，設(shè)置于飛機(jī)前端兩側(cè)，覆蓋機(jī)翼位置；

后行進(jìn)軌道為兩條軌道，設(shè)置于飛機(jī)后端兩側(cè)，覆蓋機(jī)翼位置；

除冰機(jī)械臂系統(tǒng)包括：多自由度機(jī)械臂、除冰噴頭和除冰機(jī)械臂底座；

除冰機(jī)械臂底座為與前行進(jìn)軌道和后行進(jìn)軌道均能夠配合的行走機(jī)構(gòu)；

多自由度機(jī)械臂固定于除冰機(jī)械臂底座上；

除冰噴頭固定于多自由度機(jī)械臂末端端部；

除冰噴頭設(shè)置有用于噴射除冰液的除冰液噴嘴和用于實(shí)時傳輸圖像的視頻圖像采集單元；

獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)設(shè)置于除冰機(jī)械臂系統(tǒng)工作區(qū)域側(cè)邊或者地下，且獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)輸出管線與多自由度機(jī)械臂連接；

其中，前行進(jìn)軌道和后行進(jìn)軌道臨近區(qū)域設(shè)置有用于收集、匯聚和導(dǎo)向的除冰液的回收導(dǎo)流溝；

除冰機(jī)械臂系統(tǒng)為4套，兩條前行進(jìn)軌道和兩條后行進(jìn)軌道上均設(shè)置有一套除冰機(jī)械臂系統(tǒng)。

采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，待除冰飛機(jī)在與塔臺和除冰作業(yè)控制室進(jìn)行聯(lián)絡(luò)后，在指揮下飛行或牽引車輛拉至除冰區(qū)域，并由自動輪檔對飛機(jī)進(jìn)行定位固定。

前后兩邊4個多自由度機(jī)械臂通過除冰機(jī)械臂底座行走到合適位置，并伸展至虛除冰位置，進(jìn)行除冰工作，同時視頻圖像采集單元進(jìn)行監(jiān)控反饋工作，自動識別除冰效果，對殘冰進(jìn)行再次除冰作業(yè)；

從噴灑機(jī)身落下的除冰液與冰水混合物由除冰區(qū)域的回收導(dǎo)流溝流入除冰液回收裝置，進(jìn)行過濾、提純和加料等一系列物理化學(xué)處理，將符合標(biāo)準(zhǔn)的除冰液通過地下輸液泵輸送回獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)，獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)除冰液即將用畢時將發(fā)出警告，除冰控制人員可隨時進(jìn)行補(bǔ)液，不影響除冰工作。

綜上，本發(fā)明優(yōu)勢在于：

1.本發(fā)明采用多自由度機(jī)械臂在雙軌道同時行進(jìn)對飛機(jī)進(jìn)行除冰液噴射，除冰系統(tǒng)體積小，無載人高空作業(yè)，降低了對機(jī)械臂設(shè)計要求，遠(yuǎn)小于除冰車工程造價，可在機(jī)場進(jìn)行多位置布置。大幅度提高機(jī)場除冰效率。

2.本發(fā)明無需人工高空作業(yè)，減少了人工成本，并在惡劣天氣環(huán)境下大大減少了人工作業(yè)危險系數(shù)。

3.除冰液噴嘴上裝有視頻圖像采集實(shí)時監(jiān)測裝置，可對除冰區(qū)域內(nèi)殘冰進(jìn)行識別定位與監(jiān)測反饋，可及時進(jìn)行再除冰作業(yè)。

4.本發(fā)明可采用布置地下獨(dú)立貯存系統(tǒng)及加熱裝置(集加熱和存儲輸送一體)，避免了除冰車反復(fù)奔波于機(jī)位與加液站之間進(jìn)行沖液，大大縮短了除冰作業(yè)時間的同時，提高了工作效率。

5.同時除冰區(qū)域設(shè)有除冰回收導(dǎo)流溝，將飛機(jī)身落下的除冰液與冰水混合物進(jìn)入相應(yīng)回收裝置，過濾處理輸送至除冰液存儲庫循環(huán)利用。

6.本發(fā)明集成了機(jī)械臂雙行進(jìn)軌道、除冰液供給、噴灑作業(yè)、監(jiān)測反饋、除冰液回收、無人工高空作業(yè)等幾大要素，實(shí)現(xiàn)了“一站式自動化”除冰作業(yè)，設(shè)備及人員等都能發(fā)揮出最大的優(yōu)勢。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

附圖說明

本發(fā)明共4幅附圖,其中：

圖1為本發(fā)明的軌道鋪設(shè)示意圖。

圖2為本發(fā)明的整體系統(tǒng)主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的除冰機(jī)械臂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的除冰噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、除冰機(jī)械臂系統(tǒng)，2、前行進(jìn)軌道，3、后行進(jìn)軌道，4、獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)，5、回收導(dǎo)流溝，6、自動輪擋，7、多自由度機(jī)械臂，8、除冰噴頭，9、除冰機(jī)械臂底座，10、視頻圖像采集單元，11、除冰液噴嘴。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2、圖3和圖4所示的飛機(jī)用軌道式機(jī)械臂除冰系統(tǒng)，包括：除冰機(jī)械臂系統(tǒng)1、前行進(jìn)軌道2、后行進(jìn)軌道3、獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)4、回收導(dǎo)流溝5和自動輪擋6；

前行進(jìn)軌道2為兩條軌道，設(shè)置于飛機(jī)前端兩側(cè)，覆蓋機(jī)翼位置；

后行進(jìn)軌道3為兩條軌道，設(shè)置于飛機(jī)后端兩側(cè)，覆蓋機(jī)翼位置；

除冰機(jī)械臂系統(tǒng)1包括：多自由度機(jī)械臂7、除冰噴頭8和除冰機(jī)械臂底座9；

除冰機(jī)械臂底座9為與前行進(jìn)軌道2和后行進(jìn)軌道3均能夠配合的行走機(jī)構(gòu)；

多自由度機(jī)械臂7固定于除冰機(jī)械臂底座9上；

除冰噴頭8固定于多自由度機(jī)械臂7末端端部；

除冰噴頭8設(shè)置有用于噴射除冰液的除冰液噴嘴11和用于實(shí)時傳輸圖像的視頻圖像采集單元10；

獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)4設(shè)置于除冰機(jī)械臂系統(tǒng)1工作區(qū)域側(cè)邊或者地下，且獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)4輸出管線與多自由度機(jī)械臂7連接；通常獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)4選用集加熱(用于融化冰水混合物，對除冰液原液與水按照需求進(jìn)行配比并采用電加熱方式加熱)，存儲(主要是回收的混合液體)，新除冰液的注入，輸送達(dá)到濃度標(biāo)準(zhǔn)的除冰液至各個機(jī)械臂除冰噴嘴功能為一體的底下系統(tǒng)或者地上系統(tǒng)；

其中，前行進(jìn)軌道2和后行進(jìn)軌道3臨近區(qū)域設(shè)置有用于收集、匯聚和導(dǎo)向的除冰液的回收導(dǎo)流溝5；

除冰機(jī)械臂系統(tǒng)1為4套，兩條前行進(jìn)軌道2和兩條后行進(jìn)軌道3上均設(shè)置有一套除冰機(jī)械臂系統(tǒng)1。

采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，待除冰飛機(jī)在與塔臺和除冰作業(yè)控制室進(jìn)行聯(lián)絡(luò)后，在指揮下飛行或牽引車輛拉至除冰區(qū)域，并由自動輪檔6對飛機(jī)進(jìn)行定位固定。

前后兩邊4個多自由度機(jī)械臂7通過除冰機(jī)械臂底座9行走到合適位置，并伸展至虛除冰位置，進(jìn)行除冰工作，同時視頻圖像采集單元10進(jìn)行監(jiān)控反饋工作，自動識別除冰效果，對殘冰進(jìn)行再次除冰作業(yè)；

從噴灑機(jī)身落下的除冰液與冰水混合物由除冰區(qū)域的回收導(dǎo)流溝5流入除冰液回收裝置，進(jìn)行過濾、提純和加料等一系列物理化學(xué)處理，將符合標(biāo)準(zhǔn)的除冰液通過地下輸液泵輸送回獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)4，獨(dú)立貯存加熱系統(tǒng)4除冰液即將用畢時將發(fā)出警告，除冰控制人員可隨時進(jìn)行補(bǔ)液，不影響除冰工作。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。