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《科技创新与应用》论如何升级与改造武汉天河机场登机桥应用技术

【摘要】本文简要介绍登机桥的结构、工作原理及使用现状,就实际运行过程中所存在的问题进行阐述对可能在具体操作使用中所存在的安全风险进行分析和研究,并针对可能存在的安全隐患提出可行性的解决方案。

 

【关键字】:登机桥;结构;工作原理;使用现状;安全隐患;升级与改造

 

 

旅客登机桥是提供给机场用一种连接飞机和候机楼(或固定桥)的一种封闭式通道。使用登机桥能为旅客提供全天候的上下飞机服务,既可使旅客免除风沙雨雪、严酷寒暑,气浪噪音的侵袭,又避免了旅客穿行机坪而影响机场作业。

 

      1. 登机桥的结构特点及工作原理

 

武汉天河机场T2航站楼装备由中集天达空港设备有限公司生产BL-H型的登机桥,这是一种轮式混合驱动二节桥,由旋转平台、通道A、通道B、电缆输送机构、升降机构、行走机构、活动梯顶梯与梯平台和接机口等组成,具有在正常使用情况下活动范围大,适应性广,可适应同停机位置的需要,可根据使用地点的气候及使用的频繁程度的不同约每五年~十年进行一次大修,平时只需做正常的维护保养,整个使用周期内只需做一至两次大修,使用寿命可达20年等特点。下面就对登机桥在实际使用中的两大主要机构的工作原理:行走机构和升降机构作如下简要的介绍。

图.1   登机桥整体结构图

 

 

a) 升降机构

 

升降机构由导向滑柱、升降油缸等组成。导向滑柱套装的外方钢内管并隔以尼龙滑块结构。油缸运动带动通道升降时,导向滑柱起到导向作用并承受可能的横向载荷,保持机构的稳定。升降油缸是登机桥实现升降的执行元件,安装于导向柱方管内,上接导向滑柱外方管顶盖,下联油箱横梁。在液压系统的作用下,通过油缸的升降,来带动活动通道将接机口送到所需的位置。上升时,通过油腔内的压力油推动油缸活塞上升,由活塞来推动升降外套管连同活动通道一起上升。下降时,经过压力油回流到油腔,油缸活塞在登机桥重力的作用下下降,带动活动通道一起下降。此液压系统为开放式、单泵系统,以恒压变量泵向系统提供压力油,当系统不工作时,通过泵控制油口,以实现低压小流量卸荷,节能并减少油液发热。用两个液压缸 实现登机桥的升降,同时可与自动调平轮组成高度跟踪系统,实现升降高度自动跟踪,并在升降油缸下部装有单向阀,防止因油管破裂、停电等意外事故引起的油缸失压而下滑。

 

图.2   升降机构结构图

 

 

b) 行走机构

 

行走机构由上横梁、角度测量装置、回转支承、立轴、下横梁、水平驱动电机、链轮传动装置、轮胎及手动装置等组成。上横梁是导向滑柱下端的固定梁,支撑着登机桥分布在升降机构上的全部负荷,并通过中间的立轴传到车轮机构。立轴上端通过推力轴承安装在上横梁中心,通过转动形成轮架的转向。立轴下端与下横梁中通过销轴铰接,即使出现两轮中心不在同一水平上或一轮损坏,此结构仍能保持上横梁及上部水平。下横梁两端及两侧安装有车轮、链轮传动装置及水平驱动电机。当登机桥处于手动状态时推动操作手柄时通过两台变频器实现无极调速的左右两个水平驱动电机分别通过链轮传动装置带动车轮转动,从而实现登机桥的伸缩和横摆运动。在机场停电的极特殊情况下,水平驱动电机配有手动装置,松开电机刹车,按照电机上的标牌图示分别操作手柄把驱动电机,从而实现轮架原地转向和桥轮行走,将登机桥从接机状态退回,以便飞机安全驶出停机位置。

 

图.3   行走机构结构图

 

 

      2. 使用现状以及存在的安全隐患

    

登机桥是武汉机场T2航站楼与飞机接触十分频繁的航空地面设备,该设备运行状态的好坏直接与机场的安全生产和服务质量紧密地联系起来,通过对出现一些譬如:登机桥控制电路的PLC 因UPS停机而无工作电源,监控器因视频线路接头松脱、信号干扰等原因出现蓝屏的现象,控制登机桥的水平驱动的电机因变频器外部接线松脱而无法启动等等故障的进行及时维修以及对设备的日常维护保养,经过3年来使用,设备在整体钢架结构、液压系统、电气控制与拖动等各方面保持着正常的工作状态。近年来在民航系统对安全生产的高度重视,及使用单位对登机桥安全操作标准的不断提高情况下,我部对登机桥可能出现的隐患,特别是在极端条件情况下可能出现的安全隐患进行排查。通过对设备的研究和分析发现在电气控制方面可能存在着如下的一些安全隐患问题:

 

1) 随着登机桥使用时间的增长,电气设备的老化及现场使用环境中酸碱等化学成分的影响,PLC的内部触点可能会出现粘连。在极端情况下,可能会造成登机桥的异常升降,危及到飞机、人员及其他地面设备的安全。

 

2) 在现有设计的电气控制系统中,紧急停止是通过PLC的输出触电使主接触器KM2线圈失电,从而切断主回路电源。它是通过PLC软件的逻辑控制来切断主接触器KM2电源。在极端情况下,可能会由于PLC的硬件问题而使急停动作失效。

 

3) 现有的登机桥电气液压系统,登机桥的下降动作由一个单向阀来控制,当单向阀开启且在油路导通的情况下的极端情况下,有可能造成登机桥的异常下降,危及使用安全。

 

4) 当登机桥的接机口作转向运动时,若突然按下急停按钮时,虽然切断了控制主电人源的接触器KM2,但并没有切断控制桥头旋转电机的接触器KM7和KM8,此时桥头电机的刹车并未立即失电。在极端情况下,登机桥接机口仍能向低点运动,而损坏飞机和其他的面设备。

 

      3. 针对安全隐患采取的改进措施

 

通过对上述四种在极端情况下可能存在安全隐患的分析,在符合电气控制技术规范,不改变原有PLC软件控制程序下通过增加控制继电器,利用继电器的触点的开启和闭合来控制各项功能的实现。下面就对在极端情况下可能出现的安全隐患所采取的改进措施作简要的介绍:

 

1) 针对在极端情况下PLC内部触点可能会出现粘连的情况,采用在PLC输入和输出端串连一组继电器等器件,控制登机桥的升降动作,防止PLC因内部触点粘连时登机桥异常升降动作。即在改进之前PLC的输出触点直接驱动登机桥的升降动作。改进之后是把操作面板上的操作登机桥升降按钮信号、自动调平轮动作引起的升降信号等加到升降回路中,只有这些信号接通和PLC控制登机桥升降动作的输出触点同时接通时,登机桥才能正常升降。

 

2) 改进前是PLC内部的输出触点直接切断主接触器KM2线圈电压,从而切断主回路动力电源。改进之后, 通过PLC内部输出触点和新增加急停按钮控制继电器的触点同时来直接切断主接触器KM2,这样使得登机桥的操作更加安全可靠。

 

3) 改进方案是在原有的液压系统的基础上再增加一个控制阀,并对新增加的控制阀作相应的电气控制,只有当两个阀门同时动作时,登机桥才能下降,使得登机桥操作控制更可靠。

 

4) 通过在电气线路上增加接触器,在按急停按钮时,连锁控制,通过新增接触器的触点同时从外部线路上,切断接触器KM7 和KM8,确保桥头电机的刹车同时动作,避免极端情况下的异常动作。

 

 

      4. 结束语

 

随着登机桥在机场的广泛使用以及产品技术的不断提高,本文就登机桥的结构、工作原理等作了简要的阐述,并通过在工作实践当中对设备运行状态和技术特点的分析和研究,对登机桥在极端条件下可能出现的安全隐患的案例进行了列举,提出了相应的解决方案,将可能造成的航空地面安全事故消除在萌芽状态,从而提高设备在生产运行中的最大效率。

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    本文由中国学术网--吴编辑整理发布
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