登機(jī)橋機(jī)電升降高度同步的方法與設(shè)計(jì)

王儀軍

摘要：這次研究主要是探討分析幾點(diǎn)登機(jī)橋，升降高度同步新方法。在此基礎(chǔ)之上研究機(jī)電登機(jī)橋升降結(jié)構(gòu)，并且提出設(shè)計(jì)升降立柱高度同步系統(tǒng)的檢測(cè)方式，各種檢測(cè)方式能夠避免人為誤操作損害升降立柱。通過實(shí)際應(yīng)用可以看出，該系統(tǒng)具有較大的穩(wěn)定性，在較大程度上提升了控制系統(tǒng)的可靠性，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)設(shè)計(jì)人員提供參考性價(jià)值。

關(guān)鍵詞：機(jī)電登機(jī)橋；升降高度同步；研究設(shè)計(jì)

作為旅客通道，登機(jī)橋主要的作用在于連接飛機(jī)與候機(jī)樓。在登機(jī)橋當(dāng)中，升降立柱屬于重要部件之一。按照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，登機(jī)橋需要具備兩個(gè)支撐立柱，這樣就可以在其中一個(gè)立柱失效的同時(shí)使用另一支柱。在實(shí)際使用期間，為了防止單立柱支撐出現(xiàn)較大故障，傷害人員生命安全，損壞飛機(jī)結(jié)構(gòu)，就需要實(shí)時(shí)控制登機(jī)橋控制系統(tǒng)的平衡狀態(tài)。在登機(jī)橋的升降系統(tǒng)當(dāng)中主要有幾點(diǎn)驅(qū)動(dòng)控制和液壓驅(qū)動(dòng)控制兩種方式。本文主要研究分析了機(jī)電登機(jī)橋升降立柱高度同步方法，主要是通過升降控制系統(tǒng)對(duì)電器同步系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，此外，還應(yīng)用到立柱高度差異監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)以及限位開關(guān)控制方式，這樣能夠?qū)ψ罅⒅陀伊⒅g存在的高度偏差進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償和調(diào)整，將其控制在20mm范圍之內(nèi)，在較大程度上處理源升降立柱計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)存在的問題，有效避免人為誤操作損害升降立柱，加強(qiáng)控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和安全性，有利于進(jìn)行日常檢修和后期維護(hù)。

1.機(jī)電登機(jī)橋升降立柱高度同步新方法

機(jī)電登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)有多部分組成。其中，垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)當(dāng)中具有剎車機(jī)構(gòu)，在通電之后，電機(jī)剎車松開，之后將會(huì)經(jīng)過減速機(jī)給予絲杠運(yùn)行動(dòng)力，這樣就能使登機(jī)橋進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。如果電機(jī)斷電，剎車制動(dòng)能夠維持登機(jī)橋和升降機(jī)構(gòu)的高度，防止出現(xiàn)坍落情況。在登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的外套管和內(nèi)套管之間存在縫隙，一般條件下，套管之間的縫隙都是均勻分布的。如果立柱出現(xiàn)傾斜情況，就導(dǎo)致左右柱內(nèi)套管和外套管之間的間隙產(chǎn)生變化，分析研究升降立柱外套管和內(nèi)套管之間的間隙，能夠發(fā)現(xiàn)升降立柱高度偏差與內(nèi)套管和外套管之間存在較大的關(guān)聯(lián)度。

在對(duì)以上發(fā)現(xiàn)進(jìn)行研究時(shí)，結(jié)果顯示，將二級(jí)檢測(cè)元件安裝在升降立柱底部。埃及檢測(cè)元件主要為柱塞式限位開關(guān)。如下圖，將二極限位開關(guān)安裝在升降機(jī)構(gòu)內(nèi)外套管間隙處，可以將疊簧增加到升降立柱下滑塊的外側(cè)，這樣就能夠?qū)α⒅鶅?nèi)套管和外套管間隙與限位開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，需要將一級(jí)限位開關(guān)的感應(yīng)頭與內(nèi)套管進(jìn)行相連。

當(dāng)左右升降立柱的高度偏差在20mm范圍之內(nèi)時(shí)，可編程邏輯控制器檢測(cè)左立柱二級(jí)限位開關(guān)產(chǎn)生動(dòng)作。再通過可編程邏輯控制器對(duì)其進(jìn)行邏輯判斷和運(yùn)算之后，操作人員發(fā)現(xiàn)在升降期間能夠即使檢測(cè)立柱高度偏差，并且自動(dòng)補(bǔ)償升降動(dòng)作，進(jìn)一步對(duì)立柱高度偏差進(jìn)行消除，使立柱保持同步。

二級(jí)開關(guān)信號(hào)主要是在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警，具有重要作用，所以對(duì)開關(guān)進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)。這就導(dǎo)致以上開關(guān)能夠向可編程邏輯控制器發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，該種借助于限位開關(guān)對(duì)立柱高度偏差進(jìn)行檢測(cè)就是直接檢測(cè)方式，主要是控制結(jié)果，只要立柱產(chǎn)生高度偏差，控制系統(tǒng)就能在第一時(shí)間得知。該種控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于，第一，能夠使原計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)升降系統(tǒng)避免在出現(xiàn)絲杠斷裂，電機(jī)繼續(xù)給予計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)運(yùn)行動(dòng)力，無(wú)法及時(shí)對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行正確報(bào)警。第二，在維修模式下手動(dòng)校正單柱時(shí)，如果一側(cè)二級(jí)開關(guān)產(chǎn)生動(dòng)作，升降控制系統(tǒng)將對(duì)操作人員的行為產(chǎn)生了限制，使其只能在平衡立柱方向調(diào)整升降，這樣能夠避免出現(xiàn)人為誤操作情況，防止損害升降立柱，加強(qiáng)了控制系統(tǒng)的可靠性。

該升降高度同步新方式還用了檢測(cè)反饋系統(tǒng)，該系統(tǒng)當(dāng)中主要是借助多圈電位器，在升降電機(jī)減速器輸出軸上部安裝相應(yīng)的檢測(cè)元件，如果登機(jī)橋出現(xiàn)高度變化，可編程邏輯控制器能夠?qū)㈦娢黄髂M量信號(hào)傳輸?shù)诫姎饪刂葡到y(tǒng)當(dāng)中，在對(duì)模擬量信號(hào)進(jìn)行計(jì)算之后，就能夠獲得右立柱與左立柱之間的高度偏差值，之后在液晶顯示屏上顯示登機(jī)橋的實(shí)際高度，并且能夠聯(lián)合直接檢測(cè)方式對(duì)登機(jī)橋高度進(jìn)行判斷。在使用該監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)之后，能夠全面確保升降系統(tǒng)立柱高度同步的可靠性和安全性。

2.升降立柱高度同步控制系統(tǒng)組成

2.1控制系統(tǒng)硬件線路

（1）控制系統(tǒng)主線路原理圖。下圖主要是主線路原理圖，在下圖當(dāng)中km1和km2分別是主要是控制立柱上升和下降接觸器，為了調(diào)整左立柱單獨(dú)升降出現(xiàn)的偏差，需要將左立柱單柱升降接觸器提升。

（2）控制系統(tǒng)可編程邏輯控制器控制線路原理圖，如下圖所示。升降高度同步新方法控制線路主要由模擬量控制線路和開關(guān)量控制線路組成。在下圖當(dāng)中，可編程邏輯控制器輸出開關(guān)量和輸入開關(guān)量控制限號(hào)線路圖。輸入端有立柱能夠兌現(xiàn)為開關(guān)信號(hào)進(jìn)行直接檢測(cè)。電機(jī)能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行熱保護(hù)。在輸出方面主要有控制升降接觸器以及報(bào)警控制信號(hào)顯示裝備。

下圖主要表示立柱測(cè)量電位器的模擬量控制線路圖。在立柱電位器經(jīng)過調(diào)整電位器之后能夠?qū)⒛M量電壓信號(hào)輸入的AD模塊當(dāng)中。以上信號(hào)能夠利用可編輯邏輯控制器具備的邏輯判斷以及運(yùn)算功能對(duì)立柱進(jìn)行控制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)升降高度同步系統(tǒng)手動(dòng)校正功能，安全保護(hù)功能以及補(bǔ)償功能的，這樣就能夠自動(dòng)校正升降系統(tǒng)立柱高度同步。

圖4 系統(tǒng)可編程邏輯控制器模擬量控制線路圖

3.2實(shí)現(xiàn)升降高度同步新方法邏輯功能以及可編輯邏輯控制器軟件控制流程圖

（1）正常手動(dòng)升降功能。如果立柱以及檢測(cè)開關(guān)和二級(jí)檢測(cè)開關(guān)沒有產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，表明立柱在平衡狀態(tài)，在對(duì)其實(shí)行手動(dòng)升降時(shí)，可以使立柱同步產(chǎn)生升降運(yùn)動(dòng)。

（2）高度同步系統(tǒng)的補(bǔ)償功能。當(dāng)立柱高度偏差在20mm范圍之內(nèi)時(shí)，就表明立柱在進(jìn)行下一次升降運(yùn)動(dòng)時(shí)將能夠自動(dòng)調(diào)整控制系統(tǒng)。若左立柱一級(jí)檢測(cè)開關(guān)出現(xiàn)動(dòng)作時(shí)，這就說明左立柱低于右立柱，如果在此期間出現(xiàn)上升操作，就會(huì)導(dǎo)致右立柱出現(xiàn)一秒延時(shí)時(shí)間進(jìn)行下降，這樣就能夠使右立柱和左立柱之間處于平衡狀態(tài)。

（3）高度同步系統(tǒng)的安全保護(hù)功能。如果升降系統(tǒng)出現(xiàn)以下問題，控制系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)故障信號(hào)警報(bào)。與此同時(shí)，登機(jī)橋?qū)?huì)停止手動(dòng)升降運(yùn)動(dòng)，并出現(xiàn)警報(bào)聲。此時(shí)液晶顯示屏上就會(huì)出現(xiàn)升降系統(tǒng)故障等提示，通過以上方式能夠被升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。

（4）高度同步系統(tǒng)的手動(dòng)矯正功能。當(dāng)升降系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)時(shí)，登機(jī)橋?qū)?huì)自動(dòng)停止手動(dòng)升降運(yùn)動(dòng)，這樣有利于設(shè)備檢修人員進(jìn)入維修畫面進(jìn)行矯正，對(duì)立柱進(jìn)行升降操作時(shí)，能夠?qū)α⒅钸M(jìn)行相應(yīng)糾正，全面調(diào)整右立柱和左立柱之間的高度差，將其控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍這之內(nèi)，這樣能夠即使恢復(fù)登機(jī)橋升降操作功能。

如果當(dāng)立柱二級(jí)限位開關(guān)出現(xiàn)動(dòng)作時(shí)，此時(shí)能夠表明右立柱與左立柱之間的高度差已經(jīng)大于60mm，此時(shí)檢修人員在對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)矯正時(shí)，控制系統(tǒng)將對(duì)立柱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行制度限定，在液晶顯示屏界面上就會(huì)先是相應(yīng)的操作箭頭，這樣能夠有利于操作人員控制相應(yīng)的操作，時(shí)手動(dòng)矯正能夠全面調(diào)整立柱平衡狀態(tài)，避免其出現(xiàn)影響立柱平衡狀態(tài)的行為。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要探討分析了機(jī)電登機(jī)橋升降高度同步新方法的設(shè)計(jì)與研究，其中包括可控制邏輯邊編輯器軟件流程，實(shí)現(xiàn)邏輯功能的方法以及組成控制系統(tǒng)的具體內(nèi)容等。升降立柱高度統(tǒng)部系統(tǒng)能夠自動(dòng)補(bǔ)償立柱高度差在20mm范圍之內(nèi)以及中斷升降運(yùn)動(dòng)，提供保護(hù)功能，在維修條件下能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)校正功能，并且在升降期間能夠?qū)Ω叨绕钸M(jìn)行自動(dòng)消除，達(dá)到保護(hù)升降立柱目的。該升降高度同步新方式還用了檢測(cè)反饋系統(tǒng)，該系統(tǒng)當(dāng)中主要是借助多圈電位器聯(lián)合直接檢測(cè)方式對(duì)登機(jī)橋高度進(jìn)行判斷。在使用該監(jiān)測(cè)反饋系統(tǒng)之后，能夠全面確保升降系統(tǒng)立柱高度同步的可靠性和安全性。

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