限制空间内部装配工作平台设计

王光周

空军装备部某军事代表局 陕西西安 710089

摘要：本文主要针对限制空间内部装配工作平台使用中遇到的难题进行研究与解决，实现了无支腿的二层工作平台，利用平台底部的航向和展向的轻型导轨，实现了限制空间内部的吊装功能，解决了限制空间内二层工作平台反复搭建的重复性工作，同时解决了有限空间内部的移动难题，保证了有限空间内部装配的质量及效率。该工作平台结构简单，安装拆卸简便，极大的减少了原有的工作量，保证了产品的质量安全。

关键词：工作平台；轻型导轨；吊装；装配

1. 引言

    飞机工艺装备在航空制造业中一直占据着举足轻重的地位，其技术水平直接影响着飞机装配质量和进度。工作平台是飞机装配过程中的重要设备之一，操作人员在工作平台完成飞机各个部件及组件的装配工作。随着飞机制造业的蓬勃发展，航空企业在行业和市场的双重竞争下必须对工艺装备提出更高更新的要求，寻求快速、高效的工作平台势在必行。

2. 工作工况

    传统的飞机在未安装飞机地板前，通常是在其内部的底部格框上搭建二层平台加支腿，工人站在二层平台上完成其工作内容。由于限制空间内部较长，工艺平台需要覆盖整个内部长度，所需的平台板块和支腿数量较多，重量较重，厂房内的普通吊车无法在其内部使用，整个搭建、拆装及地板运输过程仅能靠人力搬运，工作量大，工作效率极低。

整个地板安装过程需要大量人力与时间，工作效率低，且对产品质量和人身安全均存在极大的隐患。为适应飞机制造行业大批量、高速、自动化生产的需求，有必要研制一种自身重量轻、便于人工移动、可快速组装、可实现有限空间内所用的二层工艺平台。

3. 二层工作平台总体方案设计

    限制空间内每个框的上部和下部分别设有供装配过程使用的工艺孔，本文所述的结构就是利用结构框架上的工艺孔，实现无支腿的二层工作平台，在平台底部设计航向和展向的轻型导轨，实现内部的移动功能，解决二层工作平台反复搭建的重复性工作，同时解决其内部的运输难题。

   工作平台左右对称，整个平台包括两组工艺接头组件、两组钢管组件、一组蜂窝板组件、一组串联轻轨组件，两组工艺接头组件沿着机身中轴线对称安装在两侧框的工艺孔上，两组钢管组件对称架在工艺接头上，蜂窝板组件沿着航向依次铺设在钢管组件上，形成二层工作平台，串联轻轨组件安装在蜂窝板组件底部，可供其内部吊装使用。

3.1工艺接头组件设计

工艺接头组件由工艺接头、快速拆装管夹、管夹安装座组成。工艺接头侧面呈倒“Y”形，上端是插耳结构，与飞机侧框上的工艺孔通过螺杆连接，下端顶在飞机侧框上。在工艺接头一侧设一平台用于安装管夹安装座，管夹安装座可供钢管快速在管夹安装进行拆装，方便可靠。

3.2钢管组件设计

两组钢管对称安装在两组工艺接头组件的管夹安装座内。每组钢管为一根贯穿飞机机身内部的长钢管，为了方便人工搬运，长钢管由数根短钢管组成，每根钢管两端分别装夹在两个管夹安装座内。单组钢管中的每根之间在长度方向上无间隙沿着飞机航向依次排开，贯穿整个飞机内部，由此形成两组对称的长钢管。

3.3蜂窝板组件设计

装配过程的生产工艺装备应尽量适合限制空间内部工作环境的特点。铺设在钢管组件上的平台应重量轻便，安装方便。经过市场调研，蜂窝板具有重量轻、强度和刚度高，缓冲隔震功能好，抗冲击和抗划伤能力强的特性。最终选取蜂窝板作为搭建二层工作平台的板材。为了方便搬运，将蜂窝板制成宽度为径向宽度，长度为1米的方形板，经过分析及计算以及满足搬运要求。

每块蜂窝板四周设有加强用的包边，长度方向两端分别设有与钢管组件搭接于防脱用的两个挂钩，用于快速将蜂窝板放置在钢管上。蜂窝板底部设有与串联轻轨连接用的螺纹套筒。蜂窝板组件沿着航向依次铺设在钢管组件上，由此形成一整个大的无支腿的二层平台。

3.4串联轻轨组件设计

为了解决限制空间内部吊装困难的问题，在无支腿二层工作平台下方设置串联轻轨。串联轻轨组件由数个航向导轨，数个航向小车，数个展向导轨，数个展向手拉葫芦组成。航向导轨分为两组沿着中轴线对称布置在蜂窝板下面，航向小车安装在航向导轨下方可沿航向滑动，展向导轨通过航向小车与航向导轨串接，手拉葫芦安装在展向导轨上可沿展向导轨滑动，以此实现内部各个方向的吊装。如下图所示。

4. 总结与结论

（1）提出了一种无支腿的限制空间内部装配二层工作平台，该工作平台结构简单，安装拆卸简便，极大的减少了原有的工作量，有效解决了地板安装前后平台反复搭建的难题，大大节省了人力及时间。

（2）创新性的在二层装配工作平台底部增设航向与展向轻轨组件，解决了限制空间内部无法吊装的难题，保证了装配的质量及效率，保证了产品的质量安全。

参考文献：

[1] 魏晓东. 飞机装配工装快速设计技术研究与系统开发［D］.南京: 南京航空航天大学，2019.

[2] 成大先. 机械设计手册. 化学工业出版社，2010,1:119～129