專利名稱:用于將設備支撐和固定在機艙整流罩或航空發(fā)動機整流罩上的裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種用于將設備支撐且固定在發(fā)動機機艙整流罩或航空發(fā)動機整流 罩上的裝置,由此這種裝置允許設備被懸架起來以使設備免于在運行時受到振動和沖擊。
背景技術:
航空發(fā)動機由發(fā)動機機艙所包圍的渦輪發(fā)動機構成,發(fā)動機機艙可以承載一件或 多件設備,例如諸如計算單元、控制單元和/或供電單元之類的電氣設備,由此借助于由振 動阻尼器構成的裝置將每件設備固定到發(fā)動機機艙的整流罩上。也可借助于振動阻尼器將 設備固定到渦流發(fā)動機的整流罩上。按照已知的方式,每個阻尼器由第一部分和第二部分構成,其中第一部分固定在 整流罩上,第二部分繞第一部分同軸安裝并且通過可彈性變形的裝置與第一部分連接。阻 尼器的第二部分固定在設備上以便將該設備懸架在發(fā)動機機艙或航空發(fā)動機的整流罩上。該阻尼器吸收整流罩在運行時受到的沖擊和振動,以便限制設備在運行時的干涉 運動。在渦輪發(fā)動機的葉輪斷裂而缺失的幸虧罕見的情況下,該葉片向外射出并擊中承 載該設備的渦輪發(fā)動機的機艙。發(fā)生極強烈的沖擊,這可能會損壞固定在整流罩上的阻尼
ο此外,在飛行時缺失葉片且主動關閉發(fā)動機之后,由于風車效應,涌入發(fā)動機機艙 的空氣使葉輪旋轉。這種現(xiàn)象的特征在于由機艙承載的結構的低頻(10-15HZ)且高振幅(50_60mm運 動)的振動。這些振動導致阻尼器的加速劣化及疲勞并且有導致將阻尼器固定到發(fā)動機機 艙整流罩上的裝置發(fā)生斷裂的風險。在風車現(xiàn)象過程中阻尼器的使用壽命一般在十分鐘左 右,這非常短并且不足以允許飛行員緊急降落在最近的機場。因此存在由這些阻尼器支撐的設備發(fā)生分離的高度風險;由于該設備相對重 (10-15千克),因此分離后的設備繼而可能與發(fā)動機機艙碰撞并損壞發(fā)動機機艙。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的顯著目的是提供一種針對現(xiàn)有技術的上述問題——尤其涉及所用阻尼 器的固定裝置的相對脆性——的簡單、有效且經(jīng)濟的解決方案。出于此目的,提出了 一種用于將設備支撐且固定在發(fā)動機機艙整流罩或航空發(fā)動 機上的安全裝置,由此所述裝置包括至少一個振動阻尼器,所述至少一個振動阻尼器包括 第一部分和第二部分,所述第一部分用于固定在所述整流罩上,所述第二部分通過可彈性 變形裝置與所述第一部分連接并且用于與所述設備牢固地連接以將所述設備懸架在所述 整流罩上,其特征在于每個阻尼器均與安全裝置相關聯(lián),所述安全裝置用于在所述阻尼器 發(fā)生故障或斷裂的情況下在所述整流罩上將所述阻尼器保持在原位,進而確保所述設備的支撐和固定,由此所述安全裝置獨立于所述阻尼器并且跨過所述阻尼器安裝,并且所述裝 置由罩蓋或遮蓋所述阻尼器的至少一部分的中間部分和用于固定在所述整流罩上的相對 側向端部構成,由此將所述裝置固定在所述整流罩上的裝置獨立于將所述阻尼器固定在所 述整流罩上的裝置。根據(jù)本發(fā)明,每個振動阻尼器與附加的安全裝置結合,即使在阻尼器用舊或發(fā)生 損壞或者將阻尼器固定在整流罩上的裝置發(fā)生破壞的情況下,安全裝置也在整流罩上將阻 尼器保持在原位。在葉輪缺失并且該葉片射出到發(fā)動機機艙上的情況下,通過根據(jù)本發(fā)明 的裝置懸架在該發(fā)動機機艙上的設備由于安全裝置而保持在原位且不會脫離。在本發(fā)明的 具體實施例中,安全裝置使設備在風車現(xiàn)象過程中保持在原位持續(xù)至少三小時,使飛行員 有足夠的時間到達最近的機場并著陸。(配備有這種裝置的飛機因而可獲得ETOPS 180認
iiEo )根據(jù)本發(fā)明的另一特征,所述裝置跨過阻尼器安裝,并且一方面包括至少部分地 罩蓋或遮蓋阻尼器的第一部分的中間部分,另一方面包括用于固定在整流罩上的相對側向 端部。安全裝置齊跨地安裝在振動阻尼器上確保對阻尼器的良好支撐并且防止阻尼器 在操作過程中發(fā)生移動。這還允許在無需拆卸該裝置的情況下觸及到阻尼器以及將阻尼器 固定到整流罩和設備上的固定裝置。例如,允許插入用于緊固/旋松將阻尼器固定到設備 上的螺釘?shù)墓ぞ?。所述裝置由阻尼器承載并且直接固定到整流罩上。將所述裝置固定在整流罩上的 裝置獨立于將阻尼器固定在整流罩上的裝置。在將阻尼器固定在整流罩上的裝置發(fā)生斷裂 的情況下,安全裝置確保將阻尼器固定和支撐在整流罩上。所述裝置的中間部分罩蓋阻尼 器,并且通過防止阻尼器與整流罩分離而使阻尼器保持在適當?shù)奈恢谩K鲅b置的該中間 部分與整流罩上的固定裝置連接。所述裝置的中間部分優(yōu)選由形狀為圓形或矩形的平板構成,其中該形狀例如適于 阻尼器的一端以便完全遮蓋該端部。根據(jù)本發(fā)明的另一特征,形成所述裝置的中間部分的板在其相對的兩個端部包括 用于固定在整流罩上的側向腳部。作為變型例,板與所述裝置可直接固定在整流罩上,或者 還借助于張緊的纜索被固定在整流罩上。優(yōu)選所述裝置的腳部和板構成了單個零件。所述裝置可由金屬或復合材料制成。 其可具有剛度或可彈性變形。所述裝置的腳部可成形為使得所述裝置具有馬鐙或馬蹄的形狀,即大致為Ω形 的形狀,或倒V形或倒U形。所述裝置的腳部顯然彼此平行或相互形成大約在30至90°之間的角度。腳部具 有大致S形,并且還可包括一個或多個沿著阻尼器的軸線延伸的切口,以給予這些腳部一 定的撓性。作為變型例,所述裝置的腳部可具有C形截面以增大腳部和所述裝置的剛度,并 且允許插入緊固/旋松工具。在又一變型例中,所述裝置的中間部分和側向腳部由大致平坦的板制成,由此這 些板在其側面包含朝向阻尼器定位的倒圓邊緣。這使鐙形件更加堅固并且限制自身發(fā)生屈
5曲變形和扭轉變形。按照簡單的方式,腳部可在其自由端包括位于整流罩上的小板或支撐邊緣,由此 這些小板或邊緣包括用于插入螺釘?shù)目卓?,以將所述裝置固定到整流罩上。優(yōu)選地,墊片夾在所述裝置的中間部分與阻尼器的第一部分的一個上端之間。該 墊片例如由諸如彈性體之類的可彈性變形的材料構成。該墊片能夠制止在安裝所述裝置時 的任何游隙,吸收一些阻尼器在操作時受到的沖擊和振動,并且還可改善阻尼器和所述裝 置的機械性能以具有較高的摩擦系數(shù)。墊片可容納在所述裝置的中間部分的下側加強件中。阻尼器的上端也可至少部分 地容納在該加強件的內(nèi)部,以在運行期間將該阻尼器保持在正確的位置處。本發(fā)明還涉及一種航空發(fā)動機,包括由發(fā)動機機艙同軸包圍的渦輪發(fā)動機,其特 征在于該航空發(fā)動機包括至少一件借助于上述裝置而被懸架在渦輪發(fā)動機整流罩或發(fā)動 機機艙整流罩上的設備。
在閱讀以下借助于非限制性實例并且參照附圖進行的描述之后,將更好地理解本 發(fā)明,并且將更加清楚本發(fā)明的其他細節(jié)、特征及優(yōu)點,其中圖1是通過根據(jù)本發(fā)明的裝置而安裝在航空發(fā)動機整流罩上的一件設備的示意 性立體圖,圖2是圖1中的局部12的放大圖,圖3是振動阻尼器的示意性透視圖,圖4是圖3中的阻尼器沿軸向截面的示意圖,圖5是從下方看去的圖3中的阻尼器的示意圖,圖6是從下方且從側方看去的根據(jù)本發(fā)明的安全裝置的示意性透視圖,圖7是從上方看去的圖6中的裝置的示意圖,圖8是沿著圖7中的線VIII-VIII截取的截面圖,圖9是根據(jù)本發(fā)明的裝置的實施例的示意性透視圖,圖10是根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實施例的示意性透視圖。
具體實施例方式圖1和圖2顯示了通過根據(jù)本發(fā)明的裝置而被固定在航空發(fā)動機的整流罩12上 的一件電氣設備10。該裝置也可用于將一件非電氣設備固定在航空發(fā)動機整流罩上。航空發(fā)動機通常包括例如渦輪噴氣式的渦輪發(fā)動機,并且同軸地安裝在明顯為圓 筒狀的發(fā)動機機艙的內(nèi)部。設備10例如安裝在該發(fā)動機的整流罩或機艙結構上。設備10 可以為計算單元、控制單元或用來例如驅動發(fā)動機反推裝置的供電單元。在所示實例中,設備10具有大致為平行六面體的形狀,并且在一端由連接裝置14 構成用以與發(fā)動機的其他電氣設備連接。整流罩12具有環(huán)形并且可承載一件或多件其他 設備。這種設備對振動敏感,并且通常通過一個或多個阻尼器16懸架在發(fā)動機的整流 罩12上,所述阻尼器16使該設備與發(fā)動機在運行時受到的振動隔離。
與所示實例中的情況一樣,一件設備10可由四個阻尼器16承載(在圖1中僅可 見兩個阻尼器)。圖3至5示出了振動阻尼器16。該阻尼器16包括兩個同軸的旋轉部分18、20,旋 轉部分18與旋轉部分20通過可彈性變形的環(huán)狀裝置22彼此連接,其中一個旋轉部分18 固定于發(fā)動機的整流罩12上,另一旋轉部分20固定于設備10上。固定于發(fā)動機的整流罩12上的第一旋轉部分18包括沿軸線30的縱向軸24,該縱 向軸24在其兩端具有彼此平行且垂直于軸線30的盤26、28。在所示實例中,軸24包括中 間部分,該中間部分的橫向尺寸大于其端部的橫向尺寸。下側盤28與發(fā)動機的整流罩12上的閂鎖裝置32 (或懸架裝置)連接,或者與固 定在該整流罩上的支撐結構連接。軸24包括軸向孔36,該軸向孔36與盤26、28的相應孔口對準,以便于固定螺釘 38從阻尼器的第一部分18插入到航空發(fā)動機的整流罩12中(圖1和圖2)。螺釘38的螺紋部分穿過上側盤26的孔口、軸24的孔36然后穿過下側盤28的孔 口而沿軸向被緊固,進而旋入整流罩12或支撐結構中的螺孔中。在擰緊的位置,該螺釘38 的頭部沿軸向支撐在上側盤26的上端面上。阻尼器的第二部分包括繞軸24同軸安裝的圓筒狀殼體20。該殼體20容納至少 一個彈性環(huán)狀內(nèi)襯22,該內(nèi)襯22同軸地安裝在軸24的外表面與殼體20的內(nèi)側圓筒表面 之間。殼體20在其下端和其上端包含環(huán)狀邊緣40、42,環(huán)狀邊緣40、42在徑向上朝軸線30 延伸,并且內(nèi)邊緣與軸24間距一定距離。板46鋪設且固定在殼體的上邊緣42的上端面上。該板46具有正方形的外輪廓, 并且包括用于軸24插入的中央孔口,該中央孔口的邊緣與軸24間距一定距離。板46在其 角部附近包括孔口 44,孔口 44用于插入將殼體20固定到設備10上的螺釘50(圖1和圖 2)。設備10借助于兩個指形支撐48與該殼體20連接,這兩個指形支撐在垂直于阻尼 器的軸線30的平面內(nèi)彼此間距一定距離地平行延伸,由此這些指形支撐48在其一端與設 備10連接并且完全沿著阻尼器的殼體20延伸(圖2)。每個指形支撐48在殼體20的板46的下方沿著板的一側面延伸,并且包括與板46 的孔口 44對準的螺孔。螺釘50配合在板的孔口 44中并且緊固在指形支撐48的孔口中, 以便確保將殼體20固定到設備10上。這種類型的阻尼器16的操作對于本領域技術人員來說是公知的。在本技術領域的現(xiàn)有技術中,阻尼器16僅借助于螺釘38保持且固定在整流罩12 上,螺釘38同軸地穿過這些阻尼器并且旋入支撐結構或整流罩上的螺孔中。因此,存在這 樣的高風險即,在這些阻尼器或其固定螺釘38失效或發(fā)生斷裂的情況下,設備10分離。例如,在葉輪發(fā)生斷裂的罕見情況下,該葉片射出到發(fā)動機機艙上,產(chǎn)生能夠損害 乃至毀壞阻尼器16的強烈沖擊。在關閉發(fā)動機之后,葉輪由于風車旋轉作用而旋轉,這使 其自身呈現(xiàn)為發(fā)動機的劇烈振動。強烈的沖擊和振動會顯著降低阻尼器16的使用壽命并 且削弱整流罩12上的阻尼器的固定螺釘38。在這些螺釘38發(fā)生斷裂的情況下,設備10不 再保持在整流罩上而可能射出,并且可能毀壞發(fā)動機機艙的結構。由于與各阻尼器16相關聯(lián)的用于支撐和固定設備10的附加安全裝置,本發(fā)明使上述問題得到改善。根據(jù)本發(fā)明,該裝置交叉地安裝在阻尼器上,以便即使在整流罩上的阻 尼器的固定螺釘38發(fā)生斷裂的情況下也可將阻尼器和設備10保持在適當?shù)奈恢?。在圖1、圖2以及圖6至圖8所示的實施例中,安全裝置是形狀大致為倒U形的鐙 形件60。該鐙形件60由中間部分和兩側腳部64構成,其中中間部分由圓形板62形成,兩 側腳部64與板62的旋轉軸線完全相對。圓形板62形成了用于遮蓋或罩蓋阻尼器的上端的蓋帽,在本實例中該阻尼器的 上端表示為阻尼器的第一部分18的上側盤26。該板62與阻尼器的縱向軸線30相垂直地 延伸,因此與該阻尼器的上冊盤26平行。該板62包括下側環(huán)形加強件66,該加強件66與上側盤26相匹配從而使得至少上 側盤的上部容納在加強件66的內(nèi)側(圖6和圖8)。這允許限定阻尼器的正確的操作位置 并且防止阻尼器與整流罩分離。環(huán)形墊片68也容納在板62的加強件66中并且夾在該加強件的下端面與阻尼器 的盤26的上端面之間。該墊片68可由可彈性變形的材料制成。顯然這能夠制止阻尼器16 與鐙形件60之間在組件中的任何軸向游隙。墊片68限定了中央孔口 70,該中央孔口 70與鐙形件的板62上的相應中央孔口 72對準以便于插入固定螺釘38。該螺釘沿軸向配合到鐙形件60、墊片68以及阻尼器16各 自的中央孔口中并且旋入支撐結構或整流罩的螺孔中。該螺釘38的頭部至少部分地容納 在墊片68和板62的孔口 70、72內(nèi)并且支撐在阻尼器的上側盤26的上端面上。墊片68還包含通孔74 (在所示實例中為六個),這些貫通孔74圍繞以墊片的旋轉 軸線為中心的圓周規(guī)則地分布。這樣確定這些孔74的尺寸和形狀即,使墊片68的剛度適 于所需規(guī)格,限制傳遞到阻尼器的上側盤26的力,允許墊片由于所述裝置與阻尼器之間的 緊固而發(fā)生彈性變形,并且吸收游隙和差動膨脹。 鐙形件的腳部64顯然彼此平行并且均在各自的自由端與支撐結構或整流罩12上 的小支撐板76連接。這些小板76平行于鐙形件的圓形板62延伸,并且均包括用于插入螺 釘80的孔口 78以便將鐙形件固定到支撐結構或整流罩上。腳部64堅固并且具有明顯的C形截面,并且其開口定向成關于軸線30沿著完全 相反的方向朝向徑向外側,進而允許插入緊固/旋松工具80。鐙形件60堅固得足以將阻尼器保持在適當?shù)奈恢?,即使在中央螺?8發(fā)生斷裂 的情況下也是如此。那么通過借助于螺釘80被固定到整流罩12上的該鐙形件將阻尼器保 持在適當?shù)奈恢?。腳部64和板62由單個零件形成。鐙形件60例如由金屬或復合材料制 成。在圖9所示的變型例中,安全裝置是形狀大致為Ω形的鐙形件160。該鐙形件包 括矩形中間板162,該板在兩側端部與顯然具有S形外形的腳部164連接。這些S形腳部 164賦予鐙形件一定的撓性以具有輕微的彈性變形性。這些腳部164的上端與板162連接,腳部的下端176包括這樣的邊緣即,定向成 顯然平行于板162并且關于阻尼器的縱向軸線30朝向徑向外側。這些腳部164的下端鋪 蓋到支撐結構或發(fā)動機的整流罩12上,并且包括用于插入螺釘180的孔口以便將鐙形件固 定到該結構或整流罩上。每個腳部包括切口 182,所述切口顯然平行于阻尼器的縱向軸線 30延伸。這些切口 182使鐙形件的重量減輕,使撓性增大,并且允許插入用于緊固/旋松螺釘180的工具以便將鐙形件固定到整流罩上。該鐙形件160跨過阻尼器安裝,中間板162鋪蓋在阻尼器的上側盤26上并且借助 于固定螺釘180而被緊固在上側盤26上。中間板162包括用于插入螺釘138的頭部的中 央孔口,以便將阻尼器16固定到整流罩上。中間板162還可以包括容納阻尼器的上側盤26 的下側加強件。環(huán)形墊片168也可夾在鐙形件的板162與阻尼器的上側盤之間。該鐙形件160可由金屬或復合材料制成,并且優(yōu)選由單個零件形成。在圖10所示的變型例中,鐙形件260的形狀大致為倒V或倒U形,其兩側腿部264 以大約30至90°之間的角度相對于彼此傾斜。這些腿部264與罩蓋阻尼器16的矩形中間 板262的兩個相對的端部連接。腳部264的自由端276與圖9中的鐙形件160的腳部的自 由端176相似。鐙形件的腳部264和中間板262還包括具有定向朝向阻尼器的倒圓形狀的 側向邊緣284,以限制鐙形件260的屈曲變形和扭轉變形。該鐙形件260由金屬或復合材料制成并且由單個零件形成。在另一變型例中,安裝裝置包括與板62、162、262相比明顯平坦的板,該板罩蓋阻 尼器的上端并且相對的兩端直接固定到發(fā)動機的整流罩或支撐結構上。在又一變型例中,借助于張緊的纜索將這種平坦的板固定至整流罩或支撐結構 上。
權利要求
一種用于將設備(10)支撐且固定在機艙整流罩(12)或航空發(fā)動機整流罩上的裝置,由此所述裝置包括至少一個振動阻尼器(16),所述至少一個振動阻尼器包括第一部分(18)和第二部分(20),所述第一部分用于固定在所述整流罩上,所述第二部分通過可彈性變形裝置(22)與所述第一部分連接并且用于與所述設備牢固地連接以將所述設備懸架在所述整流罩上,其特征在于每個阻尼器與安全裝置(60、160、260)相關聯(lián),所述安全裝置用于在所述阻尼器或將所述阻尼器固定在所述整流罩上的裝置發(fā)生故障或斷裂的情況下在所述整流罩上將所述阻尼器保持在原位,進而確保所述設備的支撐和固定,由此所述安全裝置獨立于所述阻尼器并且跨過所述阻尼器安裝,由此所述裝置包括至少部分地罩蓋或遮蓋所述阻尼器的中間部分(62、162、262)和用于固定在所述整流罩上的側向相對兩端部(64、164、264),由此將所述裝置固定在所述整流罩上的裝置(80、180、280)獨立于將所述阻尼器固定在所述整流罩上的裝置(38、138、238)。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置,其特征在于所述裝置的所述中間部分(62、162、262) 由形狀為圓形或矩形的平板構成。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其特征在于所述板(62、162、262)在其相對兩端部包 括纜索以固定到所述整流罩上。
4.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其特征在于所述板(62、162、262)的相對兩端部直接 固定到所述整流罩上。
5.根據(jù)權利要求2所述的裝置,其特征在于所述板(62、162、262)在其相對兩端部包 括側向腳部(64、164、264)以固定到所述整流罩上。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置,其特征在于所述裝置是鐙形件(60、160、260),并且具 有大致為Ω形的形狀或倒U形或倒V形。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的裝置,其特征在于墊片(68)夾在所述裝置的所述中間 部分(62)與所述阻尼器的所述第一部分(18)的上端(26)之間,由此所述墊片由可彈性變 形的材料或具有高摩擦系數(shù)的材料制成。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置,其特征在于所述墊片(68)容納在所述裝置的所述中 間部分(62)的下側加強件(66)中。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的裝置,其特征在于所述裝置的所述中間部分(62)包含 中央孔口(72),所述中央孔口與所述墊片(68)的孔口(70)對準用以插入螺釘(38)以將所 述裝置固定到所述阻尼器的所述第一部分(18)上。
10.根據(jù)權利要求5至9中任一項所述的裝置,其特征在于所述裝置的所述腳部(64、 164,264)顯然彼此平行或相互形成大約在30至90°之間的角度。
11.根據(jù)權利要求5至10中任一項所述的裝置,其特征在于所述裝置的所述每個腳 部(64)的截面具有明顯的C形或S形。
12.根據(jù)權利要求11所述的裝置,其特征在于所述腳部(164)均包括至少一個沿著 所述阻尼器的軸線延伸的切口(182)。
13.根據(jù)權利要求5至10中任一項所述的裝置,其特征在于所述裝置的所述中間部 分(262)和所述側向腳部(264)由明顯平坦的板構成,由此這些板在其側面包括朝向所述 阻尼器定位的倒圓邊緣(284)。
14.根據(jù)權利要求5至13中任一項所述的裝置,其特征在于所述腳部(64、164、264) 在其自由端包括位于所述整流罩上的小板(76)或支撐邊緣(176、276),由此這些小板或邊 緣包含用于插入螺釘(80、180、280)的孔口以將所述裝置固定到所述整流罩上。
15.根據(jù)權利要求5至14中任一項所述的裝置,其特征在于所述裝置(60、160、260) 由單個零件構成,并且由金屬或復合材料制成,并且具有剛度或可彈性變形。
16.一種航空發(fā)動機,包括由機艙同軸包圍的渦輪發(fā)動機,其特征在于所述航空發(fā)動 機包括至少一件借助于根據(jù)前述任一項權利要求所述的裝置而被懸架在渦輪發(fā)動機整流 罩或機艙整流罩上的設備(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將一件設備(10)支撐且緊固在航空發(fā)動機或機艙罩(12)上的裝置,該裝置包括振動阻尼器(16),所述振動阻尼器具有緊固在所述罩上的第一部分和與所述設備牢固地連接的第二同軸部分,所述阻尼器與安全部件(60)相關聯(lián),所述安全部件用于在所述阻尼器發(fā)生故障或斷裂的情況下在所述罩上將所述阻尼器保持在原位。獨立于所述阻尼器的所述安全部件跨過所述阻尼器安裝并且緊固在所述罩上。
文檔編號F16F1/38GK101960166SQ200980107079
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月28日 優(yōu)先權日2008年2月29日
發(fā)明者吉恩-馬克·考斯奎爾, 布賴斯·鮑徹, 杰克斯·拉斯曼, 艾倫·古爾博 申請人:伊斯帕諾-絮扎公司