兩個管段間的防火柔性連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種兩個管段間的防火柔性連接結(jié)構(gòu)，更具體來說，涉及一種在航空器、特別是民用飛機中使用的進(jìn)氣管道的防火柔性連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于一些較長的管道，為了方便制造以及安裝，通常不會進(jìn)行整體加工，而是采用將多個管段連接來形成一較長的管道這樣的方式。在多個管段彼此間的連接處，通常具有如下三種連接形式。
[0003](I)管段間的法蘭連接
[0004]圖1(A)和圖1(B)示出了將兩個管段間通過法蘭連接的示意結(jié)構(gòu)，其中，圖1(B)是圖1 (A)的B部分的放大剖視圖。
[0005]如圖UA)和圖1(B)所示，在兩個管段11、12的連接處，通過使用法蘭13來將兩個管段的管端定位，并使用作為標(biāo)準(zhǔn)件的緊固件14將兩個管段11、12連接。
[0006]同時，為了滿足防火性能的要求，管段11、12及法蘭13的選材和緊固件14的排布需要參考并符合聯(lián)邦航空管理局咨詢通告AC20-135的相關(guān)規(guī)定。
[0007](2)管段的套接
[0008]圖2㈧和圖2(B)示出了兩個管段的套接結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)，其中，圖2(B)是圖2(A)的沿A — A線觀察的剖視圖。
[0009]如圖2(A)和圖2(B)所示，在第一管段21的管端形成收縮段21a，該收縮段21a處的管徑小于第一管段21的非收縮段21處的管徑。通過將第一管段21的收縮端21a插入到第二管段22處，并在第二管段22的內(nèi)管壁與第一管段21的收縮段21a的外管壁間填充密封劑23，從而將兩個管段(第一管段21和第二管段22)密封連接。同樣地，為了滿足防火性能的要求，管段21、22的選材需要參考并符合聯(lián)邦航空管理局咨詢通告AC20-135的相關(guān)規(guī)定。
[0010](3)管段間的波紋管連接
[0011]圖3示出了兩個管段間通過波紋管連接的示意結(jié)構(gòu)。
[0012]如圖3所示，波紋管33是柔性波紋管，其作為用于連接兩個管段31、32的過渡段。為了滿足防火性能的要求，除了需要選擇符合相關(guān)規(guī)定的管段31、32的材料，還需要綜合考慮波紋管的材料、隔熱等。
[0013]上述三種現(xiàn)有常規(guī)的管段連接方式各自存在不足之處。
[0014]例如，在管段間通過法蘭連接以及管段的套接這兩種連接方式中，由于管段相互間的連接不具備柔性，因此，當(dāng)兩個管段的管端間因公差積累而無法同軸時，會存在無法對接或是應(yīng)力裝配(即，裝配時彼此施加應(yīng)力)的情況。
[0015]另外，在管段間通過波紋管連接的連接方式中，由于作為過渡段的波紋管內(nèi)壁不光滑，因此，當(dāng)氣流流過時，會在其中出現(xiàn)較大的壓力損失。此外，在例如由橡膠制成的波紋管與上下游的管段的連接處，很難進(jìn)行有效地隔熱，因此，當(dāng)管段內(nèi)起火時，橡膠波紋管容易在管段外自燃。也就是說，這種連接方式相較于前兩種方式，更難滿足防火性能的要求。
[0016]因此，如何能提供一種不僅能使管段相互的連接具有一定的自由度，而且能夠滿足嚴(yán)格的防火性能的要求的兩個管段間的防火柔性連接結(jié)構(gòu)，便成為亟待解決的技術(shù)問題。
[0017]另外，在本發(fā)明中，“防火性能的要求”是指，在管段內(nèi)處于2000±150°F的溫度條件下，管段外能夠保持15分鐘無火焰，且管段的連接處不發(fā)生自燃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而作，其目的在于提供一種兩個管段間的防火柔性連接結(jié)構(gòu)，這種防火柔性連接結(jié)構(gòu)不僅能使兩個管段相互的連接具有一定的自由度(柔性)，而且能夠滿足嚴(yán)格的防火性能的要求
[0019]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種兩個管段間的防火柔性連接結(jié)構(gòu)，其特征是，上述防火柔性防火連接結(jié)構(gòu)由第一管段、密封件、按壓件、止擋件、緊固件以及第二管段構(gòu)成，其中:在上述第一管段的、與上述第二管段連接的管端處，設(shè)置有擴口段，該擴口段處的管徑大于上述第一管段的非擴口段處的管徑；上述密封件由柔性材料構(gòu)成；上述按壓件和上述止擋件組合而構(gòu)成法蘭框，在所構(gòu)成的上述法蘭框中具有用于收容柔性的上述密封件的防火腔體，能利用上述防火腔體沿徑向?qū)θ嵝缘纳鲜雒芊饧┝?，來產(chǎn)生密封效果，腔體沿軸向與擴口段重合，以給裝配提供軸向補償，腔體通過密封件在徑向上與擴口段柔性接觸，以給裝配提供徑向補償。
[0020]根據(jù)如上所述構(gòu)成，防火腔體沿軸向與擴□段重合，為裝配提供了軸向補償，從而緩解軸向拉(壓)應(yīng)力。另外，防火腔體通過密封件在徑向上與擴口段柔性接觸，為裝配提供徑向補償，從而能夠包容兩個管段的徑向上的偏差(因公差積累而使兩個管段無法同軸)，藉此，能使兩個管段相互的連接具有一定的自由度(柔性)。同時，由于在所構(gòu)成的所述法蘭框中具有用于收容柔性的所述密封件的防火腔體，因此，能夠滿足嚴(yán)格的防火性能的要求。
[0021]本發(fā)明的第二方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)是在本發(fā)明的第一方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征是，上述密封件是截面呈P字形的柔性的密封件，且具有環(huán)狀部和直線部，上述按壓件是截面呈階梯型的階梯壓條，其由單一零件一體成型而成，或是由多個零件焊接而成，截面呈P字形的上述密封件的上述直線部被夾在上述按壓件與上述第二管段之間。
[0022]根據(jù)如上所述構(gòu)成，在安裝P字形的密封件時，將P字形的密封件和按壓件一起套在第二管段的管端外側(cè)，并將P字形的密封件的直線部夾在按壓件與第二管段之間，接著，按壓件通過緊固件固定在第二管段上，在將P字形的密封件和按壓件安裝后，使用緊固件將止擋件(限位件)安裝在第二管段的管端處。由于利用按壓件將截面呈P字形的密封件的直線部夾在按壓件與第二管段之間，因此，能夠更加牢固固定柔性的密封件，也能夠更可靠地保證兩個管段相互連接時的防火性能。
[0023]本發(fā)明的第三方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)是在本發(fā)明的第一方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征是，上述密封件是截面呈O字形的密封件，且具有環(huán)狀部，上述按壓件是截面呈L字形的壓條。
[0024]根據(jù)如上所述構(gòu)成，在安裝O字形的密封件時，將O字形的密封件和按壓件一起套在第二管段的管端外側(cè)，接著按壓件通過緊固件固定在第二管段上，在將O字形的密封件和按壓件安裝后，使用緊固件將止擋件(限位件)安裝在第二管段的管端處。本發(fā)明的第四方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)是在本發(fā)明的第一方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征是，柔性的上述密封件不被上述緊固件貫穿。
[0025]根據(jù)如上所述構(gòu)成，由于柔性的上述密封件不被上述緊固件貫穿，因此，能夠避免在緊固件與防火的密封件之間形成用于供緊固件穿過的孔，從而能夠防止火焰從該孔中竄出。
[0026]本發(fā)明的第五方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)是在本發(fā)明的第一方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征是，上述第一管段是位于進(jìn)氣上游側(cè)的上游管段，上述第二管段是位于進(jìn)氣下游側(cè)的下游管段。
[0027]本發(fā)明的第六方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)是在本發(fā)明的第一方面至第三方面中的任一方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征是，上述第一管段、上述密封件、上述按壓件、上述止擋件、上述緊固件以及上述第二管段均由防火材料構(gòu)成。
[0028]根據(jù)如上所述構(gòu)成，由于上述第一管段、上述密封件、上述按壓件、上述止擋件、上述緊固件以及上述第二管段均由防火材料構(gòu)成，因此，能夠更可靠地保證兩個管段相互連接時的防火性能，即在管段內(nèi)處于2000±150 °F的溫度條件下，管段外能夠保持15分鐘無火焰，且管段的連接處不發(fā)生自燃。
[0029]本發(fā)明的第七方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)是在本發(fā)明的第六方面的防火柔性連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征是，所述防火柔性連接結(jié)構(gòu)是航空器中的輔助動力裝置的進(jìn)氣管道的各管段間的柔性防火連接結(jié)構(gòu)。
[0030]根據(jù)如上所述構(gòu)成，本發(fā)明的防火柔性連接結(jié)構(gòu)能夠優(yōu)選地用作在航空器、特別是民用飛機中使用的進(jìn)氣管道的防火柔性連接結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0031]圖1(A)和圖1(B)是表示現(xiàn)有技術(shù)中將兩個管段間通過法蘭連接的示意圖，其中，圖1 (B)是圖1 (A)的B部分的放大剖視圖。
[0032]圖2(A)和圖2(B)是表示現(xiàn)有技術(shù)中的兩個管段的套接結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，圖2(B)是圖2㈧的沿A — A線觀察的剖視圖。
[0033]圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)中將兩個管段間通過波紋管連接的示意圖。
[0034]圖4是表示本發(fā)明一實施方式的兩個管段間的柔性防火連接結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。
[0035]圖5(A)和圖5(B)是表示本發(fā)明一實施方式的兩個管段的連接方式的示意圖，其中，圖5(A)是兩個管段連接前的示意圖，圖5(B)是兩個管段連接后的示意圖。
[0036]圖6是表示本發(fā)明另一實施方式的兩個管段的柔性防火連接結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0037]以下，參照圖4和圖5，對本發(fā)明一實施方式的兩個管段間的柔性防火連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4是表示本發(fā)明一實施方式的兩個管段間的柔性防火連接結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。圖5(A)和圖5(B)是表示本發(fā)明一實施方式的兩個管段的連接方式的示意圖，其中，圖5(A)是兩個管段連接前的示意圖，圖5(B)是兩個管段連接后的示意圖。
[0038]如圖4所示，本發(fā)明一實施方式的兩個管段間的柔性防火連接結(jié)構(gòu)100例如是航空器中的APU (Auxiliary Power Unit:輔助動力裝置)的進(jìn)氣管道的各管段間的柔性防火連接結(jié)構(gòu)。
[0039]上述柔性防火連接結(jié)構(gòu)100由位于進(jìn)氣上游側(cè)的第一管段(上游管段)110、密封件120、按壓件130、止擋件(限位件)140、緊固件150a、150b以及位于進(jìn)氣下游側(cè)的第二管段(下游管段)160構(gòu)成。
[0040]第一管段110的材料例如是復(fù)合材料，其符合聯(lián)邦航空管理局咨詢通告AC20-135的相關(guān)規(guī)定，并且在上述第一管段110的管端(末端)處設(shè)置有擴口段111。
[0041]密封件120例如是P字形的密封