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與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的防火密封件的制作方法

文檔序號(hào):12650835閱讀:271來(lái)源:國(guó)知局
與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的防火密封件的制作方法與工藝

本文所公開(kāi)的主題總體上涉及與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合使用的密封件,并且更具體地,涉及諸如火雞毛(turkey feather)密封件的防火密封件。



背景技術(shù):

針對(duì)現(xiàn)代飛機(jī)的監(jiān)管要求需要對(duì)動(dòng)力裝置內(nèi)部的火的圍阻。例如,如果環(huán)繞燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙室中有火,那么限定發(fā)動(dòng)機(jī)艙室的結(jié)構(gòu)必須滿足與耐燃阻火相關(guān)的某些標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足與阻火相關(guān)的要求,防火密封件通常用在限定發(fā)動(dòng)機(jī)艙室的單獨(dú)相鄰部件之間以在它們之間進(jìn)行密封并阻止火的蔓延。防火密封件耐受火焰和火的環(huán)境,并將通過(guò)不允許火焰穿過(guò)而將火圍阻。

一種已知的防火密封布置叫做“火雞毛”防火密封件?;痣u毛密封件由兩個(gè)相鄰的薄金屬片(通常具有一定程度的柔韌性)組成,其具有彼此重疊的分段指狀物。分段指狀物有助于允許火雞毛防火密封件壓靠著密封表面。分段指狀物還有助于密封件在多個(gè)平面中彎曲以將其裝配到具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的位置中。由于這些優(yōu)點(diǎn),火雞毛密封件通常用于推力反向器模塊之間,所述推力反向器模塊被支撐在飛行器推進(jìn)系統(tǒng)上并鉸接到打開(kāi)位置。當(dāng)模塊鉸接關(guān)閉時(shí),安裝到推力反向器模塊的火雞毛密封件將與發(fā)動(dòng)機(jī)或其他結(jié)構(gòu)上的完全成形表面接觸并壓靠著它,并且形成有效的防火密封?;痣u毛密封件提供了堅(jiān)固的屏障使得火焰不能傳遞至下游位置。

雖然傳統(tǒng)的火雞毛密封件有效地阻止了火焰的通過(guò)和火的蔓延,但它也阻擋了密封在中間的兩個(gè)部件之間的空氣流。發(fā)動(dòng)機(jī)艙室的空氣流是用于冷卻目的。在沒(méi)有穿過(guò)密封件的空氣流的情況下,密封件附近的空氣可能不會(huì)如所期望的那樣頻繁地交換并且可能變得非常熱。發(fā)動(dòng)機(jī)艙室內(nèi)的高溫會(huì)使部件和結(jié)構(gòu)退化。高溫甚至可使火雞毛密封件退化并且使其退火達(dá)到所述密封件失去其彈性并密封有效性較低的程度。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,提供了一種與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的防火密封件。防火密封件包括:主體,其包括第一金屬板和與它相鄰的第二金屬板,每個(gè)板具有多個(gè)分段指狀物,第一金屬板和第二金屬板的分段指狀物重疊以使得一個(gè)板上的指狀物之間的空間不與另一個(gè)板上的指狀物之間的空間重疊,第一板的至少一個(gè)指狀物中具有至少一個(gè)第一流孔并且第二板的至少一個(gè)指狀物具有至少一個(gè)第二流孔,一個(gè)板的流孔與另一個(gè)板的流孔重疊。網(wǎng)孔材料被配置來(lái)覆蓋兩個(gè)板的至少一個(gè)流孔,其中網(wǎng)孔材料被配置來(lái)允許空氣從中穿過(guò)。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案,提供了防火密封件。防火密封件包括由柔性金屬形成的框架,所述框架被配置來(lái)附接至第一表面并且網(wǎng)孔材料由所述框架支撐。當(dāng)?shù)挚恐诙砻嫱苿?dòng)框架時(shí),網(wǎng)孔材料被配置來(lái)允許空氣從中穿過(guò)并在第一表面與第二表面之間提供密封。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:網(wǎng)孔材料是金屬篩和金屬絲網(wǎng)中的一個(gè)。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:當(dāng)?shù)谝话甯浇又恋诙鍟r(shí),并且網(wǎng)孔材料保持在第一板與第二板之間。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:每個(gè)板中的至少一個(gè)流孔包括每個(gè)板中的多個(gè)流孔并且網(wǎng)孔材料被配置來(lái)覆蓋多個(gè)流孔中的每一個(gè)。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:網(wǎng)孔材料包括多個(gè)網(wǎng)孔材料段,其中多個(gè)網(wǎng)孔材料段中的每一個(gè)都被配置來(lái)覆蓋多個(gè)流孔中的一個(gè)。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:網(wǎng)孔材料具有與主體相同的形狀。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:主體限定了框架以使得至少一個(gè)流孔是限定在框架內(nèi)的空間,并且主體被配置來(lái)支撐網(wǎng)孔材料使得網(wǎng)孔材料覆蓋限定在框架內(nèi)的整個(gè)空間。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:從框架的一個(gè)部分延伸至框架的另一個(gè)部分的一個(gè)或多個(gè)橫向支撐件,其中橫向支撐件被配置來(lái)向防火密封件提供剛度。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:保持器,所述保持器被配置來(lái)向主體和網(wǎng)孔材料中的至少一個(gè)提供支撐。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:第一表面是推力反向器的表面并且第二表面是發(fā)動(dòng)機(jī)的表面,以使得當(dāng)推力反向器被配置來(lái)圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),網(wǎng)孔材料被配置來(lái)允許空氣從中穿過(guò)并且框架在推力反向器與發(fā)動(dòng)機(jī)之間支撐網(wǎng)孔材料。

除了本文所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外,或者作為替代方案,防火密封件的其他實(shí)施方案可包括:網(wǎng)孔材料覆蓋框架內(nèi)的空間并且框架被配置來(lái)支撐網(wǎng)孔材料以使得網(wǎng)孔材料覆蓋限定在框架內(nèi)的整個(gè)空間。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方案的技術(shù)效果包括一種防火密封件,其被配置來(lái)允許空氣流從中穿過(guò),同時(shí)阻止火焰穿過(guò)防火密封件。其他技術(shù)效果包括一種防火密封件(諸如火雞毛密封件),其被配置來(lái)允許空氣流從其中穿過(guò),同時(shí)阻止火焰穿過(guò)火雞毛密封件。

前述特征和要素可組合成各種組合而不具排他性,除非另外明確地指示。這些特征和元件以及其操作將根據(jù)以下描述和附圖而變得更顯而易見(jiàn)。然而,應(yīng)理解以下描述和附圖意圖在本質(zhì)上是示例性的和說(shuō)明性的并且是非限制性的。

附圖說(shuō)明

在本說(shuō)明書(shū)結(jié)論部分中具體指出并明確要求保護(hù)本主題。通過(guò)以下結(jié)合附圖而進(jìn)行的詳細(xì)描述,可以清楚了解本公開(kāi)的前述和其他特征及優(yōu)點(diǎn),在附圖中:

圖1是可使用本公開(kāi)的實(shí)施方案的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分的示意圖;

圖2A是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方案的防火密封件的透視示意圖;

圖2B是圖2A中的防火密封件的側(cè)截面示意圖;

圖2C是圖2A中的防火密封件的分解示意圖;

圖3是根據(jù)本公開(kāi)的防火密封件的替代實(shí)施方案的分解示意圖;

圖4A是根據(jù)本公開(kāi)的防火密封件的替代實(shí)施方案的透視示意圖;并且

圖4B是根據(jù)本公開(kāi)的防火密封件的替代實(shí)施方案的透視示意圖。

具體實(shí)施方式

如本文所示和所述,將會(huì)呈現(xiàn)本公開(kāi)的各種特征。各種實(shí)施方案可具有相同或相似的特征并且因此可用相同的參考數(shù)字來(lái)標(biāo)記相同或相似的特征,但是在相同的參考數(shù)字之前是一個(gè)不同的第一位數(shù),其指示了示出所述特征的圖。因此,例如,在圖X中示出的元件“a”可被標(biāo)記為“Xa”并且圖Z中的相似特征可被標(biāo)記為“Za”。盡管相似的參考數(shù)字可在一般意義上使用,但是如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的,將描述各種實(shí)施方案并且各種特征可包括變化、變更、修正等,無(wú)論明確地描述還是以其他方式都將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

如在圖1中所示,示出的是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的管道100。管道100可為燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝有c型管道塔架的推力反向器。管道100可具有內(nèi)部固定結(jié)構(gòu)102并在所述內(nèi)部固定結(jié)構(gòu)中限定了區(qū)域104。在一些實(shí)施方案中,區(qū)域104可為燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)3。在一些實(shí)施方案中,區(qū)域104是在發(fā)動(dòng)機(jī)與推力反向器之間的空間。管道100的各種邊緣可包括彈性體防火密封件106。然而,管道100的某些位置可在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作期間達(dá)到高溫,并且因此可能不能夠使用彈性體防火密封件,所述位置諸如在熱區(qū)108,并且尤其是在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流或軸向方向上。因此,例如,在上方尾部區(qū)段中,在熱區(qū)108的下游(向前方向在圖1中是向右),火雞毛密封件110可被定位來(lái)提供密封。

火雞毛密封件110可基本上由具有一定程度柔韌性的兩個(gè)金屬(鋁、鈦、不銹鋼都屬于可被利用的可能材料)薄板形成,其包括分段的重疊“指狀物”(例如,參見(jiàn)圖2A)。兩個(gè)金屬板鄰近彼此放置在這樣一個(gè)位置,在所述位置中,一個(gè)板上的相鄰指狀物之間的空間和邊界不與另一個(gè)板上的相鄰指狀物之間的空間和邊界對(duì)齊。分段指狀物允許彎曲和成形,因?yàn)橹笭钗镏械囊粋€(gè)可獨(dú)立于其他指狀物在多個(gè)平面中彎曲。如本文所述,將描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方案的防火密封件的各種非限制性示例性配置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本文所述的第一密封件可被固定到推力反向器或發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè),并且被壓縮或保持在它們之間,以使得防火密封件阻止火焰從發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)區(qū)段向發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)區(qū)段移動(dòng)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2A-2C,其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方案的防火密封件的各種視圖。圖2A示出了防火密封件210的透視示意圖。圖2B示出了圖2A中的防火密封件210的側(cè)截面示意圖。圖2C示出了圖2A中的防火密封件210的分解圖。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的,防火密封件210被配置成如下所述的火雞毛密封件。

參考圖2A,防火密封件210在被安裝后形成了密封件,從而允許空氣流從中穿過(guò)(如箭頭212所指示),但卻阻止了火焰或微粒穿過(guò)防火密封件210。為允許空氣流穿過(guò)防火密封件210,防火密封件210包括一個(gè)或多個(gè)流孔214a。流孔214a被配置成使得防火密封件210的結(jié)構(gòu)中存在孔或其他開(kāi)口。另外,用網(wǎng)孔材料216覆蓋每個(gè)流孔214a,所述網(wǎng)孔材料被選擇為具有一種材料和/或網(wǎng)孔配置,所述材料和/或網(wǎng)孔配置允許空氣流從中穿過(guò),但卻阻止了火焰穿過(guò)網(wǎng)孔材料216。在一些配置中,網(wǎng)孔材料216可為金屬篩或金屬絲網(wǎng)。

如圖所示,防火密封件210包括在它們的主體上的多個(gè)指狀物218。參考圖2B,防火密封件210包括第一主體或板220和第二主體或板222,其中網(wǎng)孔材料216被配置并保持在第一板220與第二板222之間。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的,第一板220和第二板222中的每一個(gè)都可分別具有指狀物218a、218b,并且當(dāng)?shù)谝话?20與第二板222對(duì)準(zhǔn)以使得形成密封件(即,由第一板220和第二板222的指狀物218a、218b形成連續(xù)表面)時(shí),指狀物218a、218b可不對(duì)準(zhǔn)。然而,將會(huì)顯而易見(jiàn)的是,由于流孔214a,防火密封件210的表面不是完全連續(xù)的。也如圖2B中所示,保持器224被提供來(lái)支撐第一板220、第二板222并在一些實(shí)施方案中支撐網(wǎng)孔材料216。當(dāng)防火密封件210附接至發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分時(shí)(如上所述),保持器224還可為其提供結(jié)構(gòu)支撐。

參考圖2C,示出了圖2A中的防火密封件210的分解圖。第一板220可包括多個(gè)指狀物218a和在多個(gè)指狀物中的一個(gè)或多個(gè)流孔214a。第二板222可包括多個(gè)指狀物218b和在多個(gè)指狀物中的一個(gè)或多個(gè)流孔214b。當(dāng)?shù)谝话?20附接至第二板222時(shí),兩個(gè)主體220、222的流孔214a、214b被對(duì)準(zhǔn)以允許流體從中穿過(guò),并且指狀物218a、218b不對(duì)準(zhǔn)以阻止流體流動(dòng)。如圖所示,網(wǎng)孔材料216具有與第一主體220和第二主體222相同的形狀、幾何結(jié)構(gòu)和配置。因此,當(dāng)?shù)谝话?20連接到第二板222時(shí),網(wǎng)孔材料216可覆蓋流孔214a、214b中的每一個(gè)。保持器224可被提供來(lái)為防火密封件210供應(yīng)結(jié)構(gòu)支撐。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3,其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方案的防火密封件的替代配置。防火密封件310類似于上文所述的防火密封件來(lái)起作用,并且具有與圖2A-2C中的防火密封件210類似的配置。

在圖3中,示出了防火密封件310的分解圖。第一主體320可包括多個(gè)指狀物318a和在多個(gè)指狀物中的一個(gè)或多個(gè)流孔314a。第二主體322可包括多個(gè)指狀物318b和在多個(gè)指狀物中的一個(gè)或多個(gè)流孔314b。當(dāng)?shù)谝恢黧w320附接至第二主體322時(shí),兩個(gè)主體320、322的流孔314a、314b被對(duì)準(zhǔn)以允許流體從中穿過(guò),并且指狀物318a、318b不對(duì)準(zhǔn)以阻止流體流動(dòng)。

圖3的實(shí)施方案與圖2A-2C的實(shí)施方案之間的主要差異是網(wǎng)孔材料316的配置。如圖所示,網(wǎng)孔材料316由多個(gè)網(wǎng)孔材料段形成,每一段具有與第一主體320和第二主體322的對(duì)應(yīng)區(qū)段相同的形狀、幾何結(jié)構(gòu)和配置。因此,當(dāng)?shù)谝恢黧w320連接到第二主體322時(shí),網(wǎng)孔材料316的多個(gè)段可覆蓋流孔314a、314b中的每一個(gè)。保持器324可被提供來(lái)為防火密封件310供應(yīng)結(jié)構(gòu)支撐。盡管示出了網(wǎng)孔材料316的多個(gè)段的具體配置,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解:網(wǎng)孔材料的每一段都可采用使得其覆蓋第一主體和第二主體的流孔的任何形狀或幾何結(jié)構(gòu)。例如,在一些實(shí)施方案中,網(wǎng)孔材料的多個(gè)段可為具有比流孔直徑更大的直徑的圓形篩或絲網(wǎng)。

在一些非限制性實(shí)施方案中,在類似于圖2A-2C和圖3中所示配置的配置中,可消除主體或板中的一個(gè),以使得只在一個(gè)主體或板中具有流孔以及網(wǎng)孔材料部分,所述網(wǎng)孔材料部分被配置在所述主體或板的流孔中的每一個(gè)之上或之內(nèi)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4A和4B,其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方案的防火密封件的替代配置。在圖4A的實(shí)施方案中,防火密封件410不具有如上所述的單獨(dú)主體,而是具有形成為中空框架的主體420。流孔414是在主體420內(nèi)的整個(gè)空間。因此,網(wǎng)孔材料416形成了防火密封件410的除了主體420的框架部分之外的表面。在這樣的實(shí)施方案中,主體420被配置來(lái)向網(wǎng)孔材料416提供結(jié)構(gòu)剛度。如圖所示,主體可形成為被配置來(lái)圍繞網(wǎng)孔材料416的一個(gè)或多個(gè)框架部分。在一些實(shí)施方案中,主體可形成圍繞網(wǎng)孔材料的外部邊緣的完整框架。另外,在一些實(shí)施方案中,如圖4B中所示,橫向支撐件426可從一個(gè)框架部分延伸至另一個(gè)框架部分以向網(wǎng)孔材料提供另外的結(jié)構(gòu)支撐。

有利地,本文所公開(kāi)的實(shí)施方案可維持由防火密封件所建立的防火邊界,同時(shí)允許空氣從中穿過(guò)。誘導(dǎo)的流動(dòng)(即,穿過(guò)防火密封件的流動(dòng))將通過(guò)允許在這一位置處停滯的熱空氣向后溢出而產(chǎn)生流動(dòng)并降低區(qū)的溫度來(lái)冷卻局部區(qū)域。結(jié)果是這一區(qū)域的設(shè)備和結(jié)構(gòu)將在大大降低的溫度下運(yùn)行,并且因此延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)和它的部件的壽命。

另外,有利地,本文所公開(kāi)的實(shí)施方案被配置來(lái)維持由防火密封件所建立的防火邊界,但是允許區(qū)3的空氣在防火密封件的位置處離開(kāi)推力反向器。由本文所公開(kāi)的實(shí)施方案所實(shí)現(xiàn)的空氣流將通過(guò)允許通常在這一位置處停滯的熱空氣向后溢出而產(chǎn)生空氣流并降低區(qū)的溫度來(lái)冷卻局部區(qū)域(例如,熱區(qū))。結(jié)果是這一區(qū)域的設(shè)備和結(jié)構(gòu)可在大大降低的溫度下運(yùn)行。因此,可延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

此外,有利地,由本文所公開(kāi)的實(shí)施方案所實(shí)現(xiàn)的較冷溫度為通過(guò)使用較不昂貴的材料和厚度減小的部件來(lái)降低設(shè)備/發(fā)動(dòng)機(jī)的成本和減輕設(shè)備/發(fā)動(dòng)機(jī)的重量提供了可能。此外,駐留在這一區(qū)中的部件可具有更佳的壽命并且更有效地運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)更加可靠的產(chǎn)品。

雖然僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施方案對(duì)本公開(kāi)進(jìn)行詳細(xì)描述,但應(yīng)易于理解,本公開(kāi)不限于這些公開(kāi)的實(shí)施方案。相反地,本公開(kāi)可被修改來(lái)并入以上未曾描述過(guò)但符合本公開(kāi)的精神和范圍的任何數(shù)量的變化、改變、替代、組合、子組合或等效布置。另外,雖然已描述了本公開(kāi)的各種實(shí)施方案,但應(yīng)理解,本公開(kāi)的方面可僅包括所述實(shí)施方案中的一些。

例如,盡管示出和描述了有限數(shù)量的配置,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,為達(dá)示例性和說(shuō)明性的目的而提供了這些實(shí)例,并且涵蓋其他配置。例如,如上所述,網(wǎng)孔材料可采用多種配置、形狀和/或幾何結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中,網(wǎng)孔材料可被焊接或以其他方式附連至一個(gè)或多個(gè)主體區(qū)段和/或保持器。另外,盡管示出了具體數(shù)量和形狀的流孔,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,在不脫離本公開(kāi)的范圍的情況下,流孔可采用任何形狀、大小和/或數(shù)量。

因此,本公開(kāi)不應(yīng)被視為受先前描述限制,而是僅受所附權(quán)利要求書(shū)的范圍限制。

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