CN102213255A

CN102213255A - 用于飞行器机翼下方的发动机吊架的连接组件的轴系统

Info

Publication number: CN102213255A
Application number: CN2011100895662A
Authority: CN
Inventors: 斯特凡·孔贝斯; 帕斯卡尔·加尔代斯
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH; Airbus Operations SAS
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2031-04-01
Also published as: EP2371713B1; US8561941B2; CN102213255B; FR2958267A1; FR2958267B1; US20110266389A1; EP2371713A1

Abstract

公开了用于飞行器机翼下方的发动机吊架的连接组件的轴系统。本发明涉及飞行器机翼下方的发动机吊架的连接组件，机翼包括接头(6)，所述发动机吊架包括吊杆(5)，吊杆被借助于贯穿轴系统(10)而嵌入接头当中并固定在接头上，轴系统包括：外主轴(11)；副轴(12)，其安装在所述主轴内；主轴肩(13)，在所述主轴周围，所述主轴肩(13)直接安装在所述轴系统的盲端处以用于阻止所述轴平移；副轴肩(14)，在所述副轴的一端周围，所述副轴肩(14)安装在所述轴系统的盲端处以用于阻止所述系统转动；锁定组件(15、16)，在所述主轴和所述副轴周围，所述锁定组件(15、16)安装在所述轴系统的自由端处以用于阻止所述轴系统平移。

Description

用于飞行器机翼下方的发动机吊架的连接组件的轴系统

技术领域

本发明涉及用于飞行器机翼下方的发动机吊架的连接组件的轴系统。该轴系统只需要一个操作空间和用于安装的进入空间。

本发明可应用于航空领域，尤其是确保发动机吊架与机翼之间的安全连接的领域。

背景技术

在大多数飞行器中，发动机都借助于被称作“发动机吊架”的结构安装在飞行器机翼的下方。图1示出了具有被安装在机翼2下方的发动机1的飞行器的一个示例。与大多数飞行器上一样，机翼2包括内部嵌入有发动机吊架3的吊杆(chape)的接头。通常而言，吊架3的吊杆借助于通过滑动安装的轴系统而被固定在机翼2的接头上。在大多数飞行器中，当轴系统被安装为贯穿接头和吊杆时，为了维持这些部件的组装良好，对系统实施锁定以避免在飞行器飞行期间所述轴系统滑动的风险。借助于从轴系统的两边安装并拧紧以将所述系统卡合在接头和吊杆的内部的螺母来实现该锁定。

出于安全的原因，在飞行器中，习惯把飞行器必不可少的所有构件都增加一倍。因此，结构中所有的应力转移路径都被重复以确保在某个应力转移元件故障的情况下结构的完整性。特别是，在发动机吊架与机翼之间的连接组件中，习惯使用双轴系统，其在主轴故障的情况下通过副轴来确保应力传递。为此，通常的轴系统包括外主轴和安装在主轴内的内副轴。主轴和副轴同心。在这种通常的轴系统中，在轴系统的中心安装有杆，其从一边到另一边地贯穿副轴。在该杆的两端中的每一端上配置螺纹，在螺纹上安装螺母。每个螺母都必须被拧紧以确保轴系统的锁定。

在图2中，示出发动机吊架的U形吊杆5和机翼的接头6的通常组装的一个示例。在该示例中，如在许多飞行器中那样，发动机吊架包括安装在机翼的接头6的两个部分6a、6b之间的锥形件4。通常而言，接头6的两个部分6a、6b被彼此相对地分开。这样，在接头的两个部分之间的操作空间足够大以允许操作人员传递工具，比如扳手或扭环(torque)等，以便拧紧各个轴系统8a、8b的锁定螺母7a、7b。

然而，在某些飞行器中，连接组件的结构使得锥形件4位于两个轴系统之间。在图3A和3B中示出这种结构的一个示例。在这两个图中，可看到锥形件4置于位置9a、9b(9a、9b的每一个是为轴系统预留的位置)之间。该图表明吊架的锥形件4与接头6的两个部分6a、6b之间的空间相对狭小，因而操作人员很难进入。因此，携带着扳手或扭环的操作人员无法拧紧位于轴系统内端部处的螺母，即位于轴系统的与锥状件4相对的面上的螺母。因此，这种结构的不易进入妨碍了对通常的轴系统的锁定。

发明内容

本发明的目的正在于纠正先前暴露出的技术缺陷。为此，本发明提出一种飞行器机翼下的发动机吊架的连接组件，其中，对于相对的端部，只需要一个穿过空间来滑动止动垫圈，因此仅一个操作空间就足以在该空间中锁定贯穿轴系统。本发明的轴系统是半盲(semi-aveugle)型的：其从接头的一侧插入，并在该同一侧锁定。

为此，本发明的轴系统包括：在不需要工具的情况下简便地安装在轴的盲端上的轴肩(épaulement)，用于确保把所述轴保持在位置上；以及借助于工具安装在轴的自由端周围的锁定部件。

更确切地说，本发明涉及一种飞行器机翼下方的发动机吊架的连接组件，所述机翼包括接头，所述发动机吊架包括嵌合在所述接头中的吊杆，所述吊杆被借助于贯穿轴系统而固定在所述接头上。所述连接组件的特征在于所述轴系统包括：

-外主轴；

-副轴，其安装在所述主轴内；

-主轴肩，在所述主轴周围，所述主轴肩直接安装在所述轴系统的盲端处以用于阻止所述轴平移；

-副轴肩，在所述副轴的一端周围，所述副轴肩安装在所述轴系统的盲端处以用于阻止所述系统转动；

-锁定组件，在所述主轴和所述副轴周围，所述锁定组件安装在所述轴系统的自由端处以用于阻止所述轴系统平移。

本发明的连接组件可包括下列特征中的一个或多个：

-所述主轴肩为具有中心开孔和外缘的扁环状，其适于被至少部分地插入所述主轴的凹槽中；

-所述副轴肩为具有偏心的长形侧向开口的盘状，其适于被插在所述副轴的盲端的周围；

-所述主轴肩为具有中心开孔和至少一个定位销的垫圈状，所述定位销确保把所述轴肩保持在所述主轴的凹槽当中；

-所述副轴肩为具有中心开口的盘状。所述中心开口的形状与所述副轴的盲面的形状互补；

-所述副轴包括适于容纳所述副轴肩的凹槽；

-所述副轴肩包括纵向凸缘(débord)，所述纵向凸缘至少部分地覆盖住所述主轴肩的外缘；

-所述副轴的盲端包括适于与所述主轴肩的凸出(replat)和/或所述主轴的凸出相抵接的至少一个凸出；

-所述锁定组件包括围绕所述副轴的自由端拧紧的主螺母和围绕所述副轴的该同一自由端安装的副螺母；

-所述主螺母包括环状部分和螺钉凸缘，所述环状部分具有螺距，所述螺钉凸缘部分地覆盖住所述主轴的自由端。

本发明还涉及一种前述连接组件的安装方法。所述方法的特征在于包括下列操作：

-把所述吊架的U形吊杆安装到所述机翼的接头中；

-从所述接头的自由面起滑动所述主轴穿过所述吊杆和所述接头，直到到达所述接头的盲面为止；

-把所述主轴肩安装在所述主轴的盲端的周围；

-把所述副轴滑动至所述主轴的内部；

-把所述副轴肩安装在所述副轴的盲端的周围；

-围绕所述副轴的自由端拧紧所述主螺母；以及

-围绕所述副轴的自由端安装所述副螺母。

本发明还涉及一种装配了发动机吊架和下方固定着所述发动机吊架的机翼的飞行器。一种轴系统确保所述发动机吊架与所述机翼之间的连接。所述轴系统与前述一致。

附图说明

描述过的图1示出一种具有机翼和通过发动机吊架的中间部固定在机翼下方的发动机的飞行器。

描述过的图2示出通常的连接组件的一个示例，其中，接头的两个端面是可以进入的。

图3A和图3B示出连接组件的一个示例，其中，进入接头的端面中的一个端面的空间被过度减小以致于不允许操作工具。

图4示出根据本发明的轴系统的截面图。

图5A至图5F示出本发明的轴系统的组装的各个步骤。

图6A至图6F示出在图3A、图3B的连接组件中安装本发明的轴系统的各个步骤。

图7示出具有主应力转移路径和备用应力转移路径的图4的轴系统。

图8A至8H示出根据本发明第二实施方式的轴系统的组装的各个步骤。

图9A至9F示出在图3A、图3B的连接组件中安装图8A至图8H的轴系统的各个步骤。

具体实施方式

本发明涉及一种贯穿轴系统，其能够安装于在接头的两个部分之间具有有限空间的连接组件中。该轴系统是半盲系统，能够从接头的仅一个操作端面起安装，同时从另一端面起的穿过空间足够用来允许锁定系统。

在随后的整个描述中，将引用接头的外端面和内端面：外端面是操作人员能够从该端面安装系统和操作工具的操作端面；而内端面是与发动机吊架的锥形件相对的端面，并提供允许操作人员的手方便地通过的缩小空间。该内端面也被称作“盲面”。该外端面也被称作“自由面”

在图3A和图3B的示例中，根据本发明的第一轴系统被安装在从接头6a的外端面FEa起的位置9a中，第二轴系统被放置在从接头6b的外端面FEb起的位置9b中。在接头6a的内端面FIa处第一轴系统被锁定在其位置9a中，在接头6b的内端面Flb处第二轴系统被锁定在其位置9b中。通过在接头6中从接头的外端面FE起向所述接头的内端面FI滑动轴系统，并通过在锥状件4与内端面FI之间的进入空间中安装轴肩，来放置根据本发明的轴系统。安装好后，轴系统就仅从其位于外端面FE上的一侧起地锁定在接头中。

图4中示出了本发明的轴系统的一个示例的截面图。该轴系统包括除端部以外其余基本上与前述通常的系统的主副轴一样的同心的主轴11和副轴12。

主轴的自由端11a(即位于接头的外端面FE上的那端)是直的。相反，盲端11b(盲端11b位于接头的内端面FI上)在其位于与接头相对的外端面上包括用于容纳后面将描述的主轴肩13的缘的径向凹槽11c。主轴11的盲端11b还在其与副轴12相接触的内端面上包括用于确保副轴与主轴抵接的径向凸缘11d。

副轴12在其自由端12a包括允许嵌入后面描述的主螺母15的第一缺口12c。副轴12在盲端12b包括第二缺口12d，第二缺口12d与主轴的凸缘11d一起形成在安装副轴时确保副轴在主轴中的嵌合的榫铆类型的组件。副轴的盲端12b还包括用于容纳后面将描述的副轴肩14的径向凹槽12e。

本发明的轴系统还包括：由彼此错开的两个轴肩13和14构成的止动组件。主轴肩13确保阻止主轴11的平移。副轴肩14确保阻止副轴12平移。

为此，主轴肩13具有与主轴11的外径直径匹配的垫圈形状。更确切地说，主轴肩13为具有中心开孔13a的扁环形状。该中心开孔13a的直径与主轴在其盲端11b处的内直径一致。另外，主轴肩13的外径基本上与主轴11在其盲端处的外直径一致。

主轴肩13为帽形，该帽形包括：

-表面基本上与主轴的厚度对应的盘状部分13b；

-具有适于插入主轴的凹槽11c当中的弯曲部分13c的外缘13d。

主轴11的凹槽11c和主轴肩13的缘13d中的每个均包括借助于旋转的固定系统，固定系统彼此互补从而允许把主轴肩13锁定在主轴11周围。该借助于旋转的固定系统可以是例如螺距或卡口系统。

主轴肩13连同其缘13d的尺寸足以构成适于阻止整个轴系统相对于接头从所述接头的盲端向其自由端移动的止动。

主轴肩13的中心开孔的圆周上设置有至少一个凸出13e。同样地，副轴12的盲端在缺口12d上包括至少一个凸出12f。副轴的凸出12f用于与主轴肩13的凸出13e相接触，以与轴肩一起确保阻止副轴的转动，这使得止动组件13、14随主轴和副轴的转动被阻止。

副轴肩14为具有长形侧向开口14a的盘状。在盘14中该长形开口14a偏离中心：其从盘的中心处起偏离并在该盘的整个半径上延伸，使得该轴肩具有C形形状。该长形开口14a允许把轴肩14插在副轴12的盲端12b的周围。

该长形开口14a的宽度适合于副轴在凹槽12e的位置处的厚度。更确切地说，长形开口14a的宽度略大于副轴在凹槽12e中的厚度。

如将在随后看出的那样，副轴肩14被设计为沿主轴肩在副轴12的凹槽12e中滑动。副轴肩14可包括纵向凸缘14b，该纵向凸缘14b的形状可以与主轴肩13的缘13d的形状相反以便锁定住副轴肩14，从而在飞行时副轴肩14不会分离出来。

在图5A至图5F中示出轴肩13和14的安装。

在图8A至图8H中，示出了根据本发明第二实施方式的主轴肩和副轴肩的安装的各个步骤。

在该第二实施方式中，主轴肩13为直径与主轴11的外径匹配的垫圈形状。更确切地说，主轴肩13为具有中心开孔13a的扁环形状。该中心开孔13a的直径与主轴的凹槽11c的直径一致。主轴肩13包括：

-表面基本上与主轴的厚度对应的环状部13g，其开孔的尺寸适合插入到主轴的凹槽11c当中；

-至少一个定位销13f(例如，图8的示例中是两个)，该定位销由高出环状部13g的部分环状部和略大于环状部13g的表面的表面形成，以使得在该部分环状部的位置处中心开孔13a的直径明显比凹槽11c的直径要窄。

主轴的端部11b包括定位槽11f，在这些定位槽的位置处，定位槽11f在主轴上具有与凹槽11c的外径相同的外径。这样，通过使定位销13f与定位槽11f咬合来把主轴肩13安装到主轴周围。当主轴肩13被置于主轴11周围时，旋转(例如90°)允许将其锁定在所述轴的周围，同时定位销13f确保把轴肩13保持在凹槽11c当中。

主轴肩13的尺寸足以构成适于阻止整个轴系统相对于接头从所述接头的盲端向其自由端移动的止动。

在该实施方式中，副轴12的盲端在缺口12d上包括至少一个凸出12f。副轴的凸出12f用于与在主轴11的内壁上实现的凸出11g在其盲端11b处接触，以便确保阻止止动组件13、14随主轴和副轴转动。

另外，副轴12的盲端12b包括非圆形的盲面12g，该盲面12g用于插入随后描述的副轴肩14当中。如图8B和图8C中所示，盲面12g的形状例如可以是椭圆状或长形，包括由两条曲边22b连接的两条平行的直边22a。

在该实施方式中，副轴肩14为具有中心开口14c的盘状。该中心开口14c的形状与副轴12的盲面12g的形状互补。在图8A至图8H的示例中，该中心开口14c为长形，其轮廓的尺寸适合于嵌合在副轴的盲面12g的周围。

该中心开口14c允许把轴肩14插在副轴12的盲端12b的周围。

副轴肩14还包括至少一个纵向部分缘14d，该纵向部分缘14d的形状和高度与主轴肩13的位于定位销13f之间的环状部13g的区域互补。优选地，副轴肩14包括彼此相对的两个纵向部分缘14d。

因此，当利用咬合的凸出12f与凸出11g把副轴12插入主轴11当中时，主轴的盲端12b延伸至主轴11以外。因此，副轴肩14可被安装在该盲端12b的周围，使得其中心开孔14c被嵌合在副轴的盲面12g周围。于是，如图8D中所示，纵向部分缘14d被定位得与主轴肩13的定位销13f相对。

为了最终确定副轴肩14的位置，旋转副轴肩14(例如旋转90°)，以便把副轴肩14的纵向部分缘14d嵌合在主轴肩13的定位销13f之间，从而把副轴肩14锁定在主轴肩13上。如图8E中所示，副轴肩14的这种旋转把副轴12从盲面向自由面的移位限制在主轴11之内。因而副轴的自由面12a延伸至主轴11以外。

无论实施方式如何，副轴的自由端12a均适于容纳锁定组件15、16。于是，该锁定组件15、16被安装在副轴的端部12a上，即安装在位于接头的外端面FE上的端部上，以便确保阻止系统从接头的外端面FE向内端面FI的移动。

该锁定组件包括绕着副轴12的自由端拧紧的主螺母15和同样绕着副轴12的该自由端拧紧的副螺母16；

主螺母15为通常的螺旋纹螺母，具有：

-环状部分15a，其尺寸足以覆盖住主轴的端部11a，其内圆周上设置有适于被绕着主轴的自由端11a拧紧的螺距；

-螺钉凸缘15b，其部分地覆盖住主轴的自由端11a，并形成适于阻止整个轴系统相对于接头从所述接头的盲端向其自由端移动的止动。

副螺母16为在内圆周上具有适于绕着副轴12的自由端拧紧的螺距的冠状形状。副螺母可包括适于容纳另一航空部件(比如制动系统)的弯曲的缘16a。

在图5A至图5F中，表示了安装本发明的系统的各个步骤。更确切地说，图5A示出具有盲端11b和自由端11a的主轴11的侧视图。

图5B示出在主轴的盲端11b周围安装主轴肩13的步骤：由操作人员沿主轴的盲端11b滑动主轴肩13；接着把主轴肩13嵌合在所述端11b周围，然后将其旋转大约90°的角度，以便将其锁定在主轴周围。

如图5C中所示，随后通过从主轴11的自由面起滑动来将副轴12插入主轴11中。如此滑动副轴12直至所述副轴的缺口12d与主轴11的镶边11d抵接而止动。当副轴12在主轴11中被止动时，其凸出12f与主轴肩的凸出13e相接触，并且其盲端12b主轴肩13的中心开孔从主轴肩13伸出。

在图5D中示出在把副轴安装到主轴当中之后副轴的位置。图5D还示出在副轴的盲端12b周围安装副轴肩14。通过沿主轴肩13滑动副轴肩14来在副轴的凹槽12e周围安装副轴肩14。

图5E示出本发明的轴系统的与图5A至5D中示出的侧视图相对侧的侧视图。本发明的轴系统的该视图示出从副轴和主轴的自由面起的副轴和主轴。该视图还示出了主螺母15，该主螺母15被安装在主轴和副轴的自由端11a和12a周围之后绕着端部11a拧紧。随后绕着该端部12a拧紧副螺母16，如图5F中所示。当这两个螺母15和16均被拧紧时，本发明的轴系统就被锁定，以便阻止整个系统平移或转动。

从图5A至图5F可见，本发明的系统的安装操作中大部分是从系统的自由面或接头的外端面起执行的。只有轴肩的滑动和主轴肩的短程旋转是从系统的盲面或接头的内端面起执行的。然而，这些滑动操作和短程旋转是由操作人员在空手情况下执行的，即不需要任何工具。因此，即便处在接头和锥形件之间的空间过小而无法操作工具，这一空间也足以使操作人员将手穿过以便安装本发明的系统。

在图6A至图6F中，示出了在机翼下方的接头中安装本发明的系统的各个步骤。图6A示出从位于接头的外端面侧的操作空间起穿过接头6和吊杆5的开孔来放置主轴11的斜视图。

图6B示出当从位于接头6和锥形件4之间的穿过空间起通过滑动来放置主轴肩13时的系统的后视图。

图6C示出当插入副轴12时的图6B的系统的斜视图。图6D示出当在位于接头6与锥形件4之间的穿过空间中沿主轴肩13滑动副轴肩14时的图6C的系统的后视图。

图6E示出当在主轴和副轴的自由端周围安装主锁定件15时的本发明的系统的斜视图。图6F示出当安装副锁定件16时的图6E的视图。

在图9A至图9F中，示出了在机翼下方的接头中安装根据图8的实施方式的系统的各个步骤。图9A示出从位于接头的外端面侧的操作空间起穿过接头6和吊杆5的开孔放置主轴11的斜视图。

图9B示出当从位于接头6与锥形件4之间的穿过空间起通过滑动来安装主轴肩13时的系统的后视图。

图9C示出当插入副轴12时的图9B的系统的斜视图。图9D示出当在接头6与锥形件4之间的穿过空间中在副轴的盲面周围安装副轴肩14并随后将其旋转以向接头的外端面移动副轴时的图9C的系统的后视图。

图9E示出当在主轴和副轴的自由端周围安装主锁定件15时的本发明的系统的斜视图。图9F示出当安装副锁定件16时的图9E的视图.

从上述附图可理解，本发明的系统遵从与应力转移路径的重复有关的航空约束。在图7中，用虚线表示应力转移的主路径，用点划线表示应力转移的备份路径。实际上，在本发明的系统中，应力转移的主路径经过接头6，穿过主轴肩13，接着在主轴11的整个长度上穿过主轴11，穿过主螺母15，然后再次抵达接头6。应力转移的备份路径经过接头6，纵向穿过主轴肩13，径向穿过副轴肩14，在副轴12的整个长度上穿过副轴12，然后穿过副螺母16和主螺母15，并再次抵达接头6。因此，本发明的系统允许在机翼与发动机吊架之间的连接结构中遵从应力转移的重复。该系统尤其允许通过系统主轴的应力转移。

Claims

1.一种飞行器机翼下方的发动机吊架的连接组件，所述机翼包括接头(6)，所述发动机吊架包括吊杆(5)，所述吊杆借助于贯穿轴系统(10)嵌入所述接头当中并固定在所述接头上，

其特征在于所述轴系统包括：

-外主轴(11)；

-副轴(12)，其安装在所述主轴内；

-主轴肩(13)，在主轴周围，主轴肩(13)直接安装在所述轴系统的盲端处以用于阻止所述轴平移；

-副轴肩(14)，在所述副轴的一端周围，所述副轴肩(14)安装在所述轴系统的盲端处以用于阻止所述系统转动；

-锁定组件(15、16)，在所述主轴和所述副轴周围，所述锁定组件(15、16)安装在所述轴系统的自由端处以用于阻止所述轴系统平移。

2.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述主轴肩(13)为具有中心开孔(13a)和外缘(13d)的扁环状，所述外缘(13d)适于被至少部分地插入所述主轴的凹槽(11c)中。

3.根据权利要求1或2所述的连接组件，其特征在于，所述副轴肩(14)为具有偏心的长形侧向开口(14a)的盘状，所述副轴肩(14)适于被插在所述副轴的盲端(12b)周围。

4.根据权利要求1所述的连接组件，其特征在于，所述主轴肩(13)为具有中心开孔(13a)和至少一个定位销(13f)的垫圈状，所述定位销(13f)确保把轴肩(13)保持在所述主轴的凹槽(11c)中。

5.根据权利要求1或4所述的连接组件，其特征在于，所述副轴肩(14)为具有中心开口(14c)的盘状，所述中心开口的形状与所述副轴(12)的盲面(12g)的形状互补。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的连接组件，其特征在于，所述副轴包括适于容纳所述副轴肩(14)的凹槽(12e)。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的连接组件，其特征在于，所述副轴(12)的盲端(12b)包括至少一个凸出(12f)，所述凸出(12f) 适于与所述主轴肩(13)的凸出(13e)和/或所述主轴(11)的凸出(11g)相抵接。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的连接组件，其特征在于，所述锁定组件(15、16)包括围绕所述副轴(12)的自由端(12a)拧紧的主螺母(15)和围绕所述副轴的该同一自由端安装的副螺母(16)。

9.一种安装根据权利要求1至8中任意一项所述的连接组件的方法，其特征在于，所述方法包括下列操作：

-把所述吊架的吊杆(5)安装到所述机翼的接头(6)中；

-从所述接头的自由面起滑动所述主轴(11)穿过所述吊杆和所述接头，直到到达所述接头的盲面；

-把所述主轴肩(13)安装在所述主轴的盲端周围；

-把所述副轴(12)滑动至所述主轴内；

-把所述副轴肩(14)安装在所述副轴的盲端周围；

-围绕所述副轴的自由端拧紧所述主螺母(15)；以及

-围绕所述副轴的自由端安装所述副螺母(16)。

10.一种飞行器，其特征在于，包括借助于根据权利要求1至8中任意一项所述的连接组件而固定在机翼下方的发动机吊架。