反推扭矩盒組件及其組裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及航空器發(fā)動(dòng)機(jī)組件中的反推扭矩盒，其中，扭矩盒由金屬和/或復(fù)合材料組成部件構(gòu)成。
【背景技術(shù)】
[0002]典型的商用航空器發(fā)動(dòng)機(jī)被形成圖1和圖2中示出的機(jī)艙2的空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)環(huán)繞并且被包封在其中。典型的機(jī)艙2包括入口 3、風(fēng)扇導(dǎo)流罩4和反推器5。反推器5是由圖2中示出的固定內(nèi)部結(jié)構(gòu)組件6和平移結(jié)構(gòu)組件7構(gòu)成的組件。平移結(jié)構(gòu)組件7包含移動(dòng)阻流門(mén)和滑動(dòng)整流罩，當(dāng)調(diào)配它們時(shí)，它們阻擋風(fēng)扇流并且重新引導(dǎo)風(fēng)扇流以提供反推。固定結(jié)構(gòu)組件6由環(huán)繞發(fā)動(dòng)機(jī)芯的兩半構(gòu)成。每一半通過(guò)鉸鏈連接發(fā)動(dòng)機(jī)支架并且通過(guò)內(nèi)外V凹槽接口接合發(fā)動(dòng)機(jī)。反推器具有V葉片，V葉片接合發(fā)動(dòng)機(jī)V凹槽，以將正推和反推負(fù)荷傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中。將反推空氣負(fù)荷從阻流門(mén)和葉柵(cascade)傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)V凹槽的反推器固定結(jié)構(gòu)組件的主要部分被稱(chēng)為扭矩盒組件8。扭矩盒8在結(jié)構(gòu)上將反推致動(dòng)系統(tǒng)9連接到發(fā)動(dòng)機(jī)。因?yàn)榕ぞ睾?必須對(duì)因反推致動(dòng)系統(tǒng)的操作而形成的負(fù)荷做出反應(yīng)，所以扭矩盒8的構(gòu)造是牢固的。
[0003]通常，扭矩盒8包括圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)周長(zhǎng)的相對(duì)側(cè)延伸的兩個(gè)大體半圓形的部分。各部分通常是密閉盒、包括多個(gè)片金屬部分的金屬組合結(jié)構(gòu)、鍛造件以及通過(guò)每個(gè)航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)千個(gè)緊固件而緊固在一起的擠出件。扭矩盒8的構(gòu)造涉及多個(gè)處理和大量的組裝時(shí)間。各扭矩盒部分通常具有沿著其整個(gè)長(zhǎng)度的恒定橫截面，這些部分的構(gòu)造沒(méi)有被特別設(shè)計(jì)成用于應(yīng)用和反應(yīng)的某些點(diǎn)的負(fù)荷。通常，在扭矩盒部分內(nèi)部還存在徑向加強(qiáng)筋，這些加強(qiáng)筋在空間上沿著這些部分的長(zhǎng)度布置，以穩(wěn)定這些部分來(lái)抵抗負(fù)荷應(yīng)用區(qū)域之間的疲勞和剪切壓彎。
[0004]相對(duì)于這些和其它考慮，提出了本文中公開(kāi)的內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開(kāi)的反推扭矩盒組件是反推器中一般利用的扭矩盒組件的替代品。反推器扭矩盒組件用作減輕重量、組裝時(shí)間、制造時(shí)間、緊固件數(shù)量和部件數(shù)量的啟動(dòng)器。
[0006]扭矩盒組件在其中負(fù)荷主要是軸向的復(fù)合反應(yīng)區(qū)域中提供離散的主配件，并且它利用橫截面是針對(duì)傳統(tǒng)上承載扭轉(zhuǎn)的區(qū)域中的合適負(fù)荷而設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)矩管。
[0007]本公開(kāi)的反推扭矩盒組件的構(gòu)造減少了與組件關(guān)聯(lián)的部件的數(shù)量。這大大減少了緊固件的數(shù)量，這是因?yàn)榕ぞ睾械臉?gòu)造不需要如現(xiàn)有技術(shù)的反推扭矩盒構(gòu)造中的用于抵抗疲勞和剪切壓彎的徑向加強(qiáng)筋。這樣還能夠得到更單片的整體結(jié)構(gòu)。
[0008]本公開(kāi)的反推扭矩盒組件在結(jié)構(gòu)上被設(shè)計(jì)成通過(guò)航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的反推致動(dòng)系統(tǒng)和葉柵接受由反推操作導(dǎo)致的負(fù)荷，將負(fù)荷反應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇殼體，并且通過(guò)橫截面被針對(duì)負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)的扭矩管來(lái)穩(wěn)定引入的扭轉(zhuǎn)。
[0009]反推致動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)扭矩盒的離散的硬化主配件進(jìn)行反應(yīng)。扭矩盒的徑向和軸向負(fù)荷在設(shè)置于軸向和徑向負(fù)荷的主反應(yīng)位置處的扭矩盒上的主配件處反應(yīng)。
[0010]扭矩管在相鄰的主配件之間延伸并且將相鄰的主配件連接在一起。扭矩管的橫截面能夠承載反推扭矩盒的切向和扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。
[0011]如在傳統(tǒng)的反推扭矩盒中，該公開(kāi)的反推扭矩盒組件包括大致是彼此鏡像的兩個(gè)主要的半圓形截面。因此，各個(gè)半圓形截面的結(jié)構(gòu)是大致相同的。由此，本文僅描述其中一個(gè)扭矩盒組件。
[0012]反推扭矩盒組件包括至少第一主配件和第二主配件。這些配件均被構(gòu)造成以常規(guī)方式待被連接到航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)反推致動(dòng)系統(tǒng)。這些主配件的橫截面結(jié)構(gòu)大致類(lèi)似于常規(guī)反推扭矩盒的橫截面結(jié)構(gòu)。這些橫截面結(jié)構(gòu)通常不是圓的。
[0013]反推扭矩盒組件還包括至少跨過(guò)主配件的管。該管具有一定的長(zhǎng)度和相對(duì)的第一端和第二端，并且該管的橫截面結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成適于主要的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。如果存在兩個(gè)離散的配件，那么最少有一個(gè)扭矩管。如果存在三個(gè)離散的配件，那么最少有跨在相鄰的主配件之間的兩個(gè)扭矩管。
[0014]管的第一端借助于管的第一端處的第一過(guò)渡部連接到第一主配件。第一過(guò)渡部具有從管的橫截面結(jié)構(gòu)過(guò)渡到第一主配件的橫截面結(jié)構(gòu)的橫截面結(jié)構(gòu)。
[0015]管的第二端借助于管的第二端處的第二過(guò)渡部連接到第二主配件。第二過(guò)渡部具有從管的橫截面結(jié)構(gòu)過(guò)渡到第二主配件的橫截面結(jié)構(gòu)的橫截面結(jié)構(gòu)。
[0016]在反推扭矩盒組件的一個(gè)實(shí)施方式中，第一過(guò)渡部是與管連續(xù)的單片材料，并且第二過(guò)渡部是與管連續(xù)的單片材料。
[0017]在反推扭矩盒組件的另一個(gè)實(shí)施方式中，第一過(guò)渡部是與管分開(kāi)的材料片，并且第二過(guò)渡部是與管分開(kāi)的材料片。
[0018]由第一主配件和第二主配件以及管組裝而成的反推扭矩盒使得能夠減輕重量，減少制造時(shí)間、組裝時(shí)間、緊固件數(shù)量以及扭矩盒組件的部件數(shù)量。
[0019]所討論的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)在各個(gè)實(shí)施方式中可以獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)，或者在其它實(shí)施方式中可以被組合。參考以下詳細(xì)描述和附圖可以看到這些特征、功能和優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]將在下面對(duì)扭矩盒組件的詳細(xì)描述和附圖中闡述反推扭矩盒組件的另外的特征。
[0021]圖1是航空器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的表現(xiàn)。
[0022]圖2是具有用虛線示出的發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部組件的航空器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙。
[0023]圖3是本公開(kāi)的反推扭矩盒組件的一個(gè)實(shí)施方式的立體圖的表現(xiàn)。
[0024]圖4是扭矩盒組件的主配件的剖視圖的表現(xiàn)。
[0025]圖5是主配件實(shí)施方式的正視圖的表現(xiàn)。
[0026]圖6是反推扭矩盒組件的扭矩管的實(shí)施方式的剖視圖的表現(xiàn)。
[0027]圖7是扭矩管與扭矩盒組件的過(guò)渡部分的實(shí)施方式的組合的立體圖的表現(xiàn)。
[0028]圖8是圖7的過(guò)渡部分的側(cè)視圖的表現(xiàn)。
[0029]圖9是圖7的過(guò)渡部分的剖視圖的表現(xiàn)。
[0030]圖10是扭矩盒組件的過(guò)渡部分的另一個(gè)實(shí)施方式的立體圖的表現(xiàn)。
[0031]圖11是圖10的過(guò)渡部分的側(cè)視圖的表現(xiàn)。
[0032]圖12是圖10的過(guò)渡部分的剖視圖的表現(xiàn)。
[0033]圖13是現(xiàn)有技術(shù)的扭矩盒的并排比較，其中去除了正向幅材/隔離壁，以更容易看到穩(wěn)定本公開(kāi)的結(jié)構(gòu)和扭矩盒所需的徑向加強(qiáng)筋。
【具體實(shí)施方式】
[0034]圖3是本公開(kāi)的反推扭矩盒組件10的一個(gè)部分的立體圖的表現(xiàn)。如在傳統(tǒng)反推扭矩盒組件中一樣，本公開(kāi)的反推扭矩盒組件10包括兩個(gè)半圓形部分，這兩個(gè)部分基本上彼此成鏡像。因此，各半圓形部分的結(jié)構(gòu)基本上相同。因此，只有扭矩盒組件10的一個(gè)部分在附圖中示出并且在本文中描述。
[0035]反推扭矩盒組件10是反推器中一般利用的傳統(tǒng)扭矩盒組件的替代品。反推扭矩盒組件10在結(jié)構(gòu)上被設(shè)計(jì)成接受航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的反推致動(dòng)系統(tǒng)和葉柵產(chǎn)生的反推操作導(dǎo)致的負(fù)荷。反推扭矩盒組件10所接受的負(fù)荷被按基本傳統(tǒng)的方式反應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇殼體；然而，替代反應(yīng)環(huán)繞發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇殼體的周?chē)妮S向負(fù)荷，負(fù)荷只在反推致動(dòng)系統(tǒng)致動(dòng)器的近似位置處設(shè)置的離散的主配件被反應(yīng)。相比于傳統(tǒng)的扭矩盒組件的重量、組裝時(shí)間、制造時(shí)間、緊固件數(shù)量和部件數(shù)量，反推扭矩盒組件10的結(jié)構(gòu)能夠減少重量、組裝時(shí)間、制造時(shí)間、緊固件數(shù)量和部件數(shù)量。
[0036]反推扭矩盒組件10的各部分至少包括離散的第一主配件12和離散的第二主配件14。在圖3中示出的反推扭矩盒組件10的示例中，組件部分還包括離散的第三主配件16。配件12、14、16均被構(gòu)造成以傳統(tǒng)方式連接到航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)反推致動(dòng)系統(tǒng)。因?yàn)榕浼?2、14、16具有基本上相同的結(jié)構(gòu)，所以本文中將僅描述第一配件12的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。應(yīng)該理解，其它兩個(gè)配件14、16的結(jié)構(gòu)與第一配件12的結(jié)構(gòu)相當(dāng)。所呈現(xiàn)的實(shí)施例示出通過(guò)配件12、14和16的非常類(lèi)似的結(jié)構(gòu)；然而，配件不需要是相同的。配件可被設(shè)計(jì)成用于它們所暴露的負(fù)荷水平和它們可或不可連接的組件(即，鉸鏈/鎖梁)。
[0037]參照?qǐng)D4和圖5，第一配件12是與當(dāng)前結(jié)構(gòu)類(lèi)似的硬化的離散的主配件。在圖4中，第一配件12表現(xiàn)為具有大體三角形的橫截面結(jié)構(gòu)。然而，這只是第一配件12可具有的橫截面結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。因?yàn)榉赐婆ぞ睾薪M件10將被固定到航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的其它組件部件，所以配件12只是必須具有適于此目的的橫截面結(jié)構(gòu)。因此，第一配件12可具有基本上任何橫截面結(jié)構(gòu)。配件12的實(shí)施方式是金屬的并且包括底面板18、前面板20和后面板22。然而，配件12不需要是金屬的。例如，通過(guò)焊接、通過(guò)緊固件等以任何傳統(tǒng)方式將這些面板連接在一起。面板18、20、22使配件12具有帶有三角形中空內(nèi)部24的大體三角形結(jié)構(gòu)。在配件底面板18的正向邊緣處設(shè)置ν葉片26。ν葉片26與發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇殼體上的對(duì)應(yīng)ν凹槽交互并且負(fù)責(zé)將由反推操作導(dǎo)致的軸向和徑向負(fù)荷反應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇殼體中。還設(shè)置穿過(guò)各個(gè)前面板20和后面板22的開(kāi)口 28、30。開(kāi)口 28、30的尺寸被確定成允許反推致動(dòng)系統(tǒng)的一部分穿過(guò)該開(kāi)口。一對(duì)凸緣32、34設(shè)置在配件前面板2