CN103199387A - 电气接地平面 - Google Patents

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CN103199387A
CN103199387A CN2012105992470A CN201210599247A CN103199387A CN 103199387 A CN103199387 A CN 103199387A CN 2012105992470 A CN2012105992470 A CN 2012105992470A CN 201210599247 A CN201210599247 A CN 201210599247A CN 103199387 A CN103199387 A CN 103199387A
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CN
China
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electric
raft
assembly
electric raft
shielding layer
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Pending
Application number
CN2012105992470A
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English (en)
Inventor
M·C·威尔莫特
J·P·理查森
J·沃特基斯
P·布劳顿
R·皮斯
G·A·斯基纳
R·C·肯尼亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
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Abstract

本发明涉及电气接地平面。提供一种电气组件600，其包括具有嵌入在刚性材料内的电导体252的电气筏200。该电气组件具有导电屏蔽层260。导电屏蔽层260为电导体252提供了电磁保护。导电屏蔽层与安装夹具700电气连接，其进而可被电气连接到可在其上安装电气组件600的设备。电气筏200被用于例如在燃气涡轮发动机周围输送电信号(其例如可以是功率和/或控制信号)。

Description

电气接地平面
技术领域
本发明涉及刚性电气组件(assembly)的导体和部件的电气保护。特别地，本发明的方面涉及使用导电层来保护在刚性电气筏(raft)中使用的电气连接器以分配燃气涡轮发动机周围的电信号，且保护安装在刚性电气筏上的电气单元。
背景技术
通常的燃气涡轮发动机具有相当多的电气部件，其用于例如感测发动机的操作参数和/或控制在发动机内操作设备的致动器。这样的设备例如可以控制燃料流量、可变叶片和空气溢流阀。致动器本身可以是电驱动的，尽管某些可能是气动或液压驱动的，但由电信号控制。
去往和来自各个电气部件的信号以及电功率通常是沿导体传输的。常规地，这样的导体可能处于在线束中被一起装配的导线和/或电缆的形式。在这种常规的线束中，每根导线可由绝缘套筒包围，其可以是编织的或具有编织盖。
通过示例的方式，附图的图1示出了通常的燃气涡轮发动机，其包括两个常规导线线束102，104，每个都提供有各自的用于连接到电路的连接器部件106，108，其例如可被容纳在安装有发动机的飞行器机身内。
线束102，104由单独的导线和电缆所装配，所述单独的导线和电缆通过适当的套筒和/或编织物在它们长度的至少部分上被保持在一起。单独的导线和电缆(例如110所示的那些)从套筒或编织物中伸出，以在插头或插座连接器部件112处终止，用于与在各自的电气部件上或者被连接到各自的电气部件的互补的插座或插头连接器部件114协作。
每个常规线束102，104包括众多绝缘的导线和电缆。这使得常规线束本身体积庞大，笨重且难以操纵。常规线束在燃气涡轮发动机内(例如在燃气涡轮发动机的机舱内)占据显著的空间，并且因此可能会危及飞行器的设计，例如机舱的大小和/或重量和/或形状。
常规线束包括大量的部件，包括各种单独的导线和/或导线束，支撑部件(如托架或电缆)以及电气的和/或机械的连接器。这可使装配过程复杂(以及因此容易发生错误)和/或耗时。常规线束的拆卸(例如，在维护期间从燃气涡轮发动机上移除常规线束)也可能是复杂的和/或耗时的。因此，在燃气涡轮发动机的许多维护(或修理或检修)过程中，常规电气线束的移除和随后的重新装配可能造成占据很大一部分的操作时间和/或造成显著比例的潜在装配错误。
常规线束中的电导体可能容易受到机械损坏。例如，机械损坏可能会发生在安装期间(例如，通过保护套筒/编织物的意外刺穿)和/或在服务期间(例如，由于振动)。为了减少常规线束中的导体受到损坏的可能性，保护性套筒/编织物可能需要进一步增强，从而仍然添加更多的重量和减少它们可被操纵的容易度。类似地，用于连接一个导体到另一个导体或另一些导体到电气单元的暴露的电气连接器可能会容易受到损坏和/或可能给发动机增加显著的重量。
常规线束中的电导体可能容易受到电磁损坏和/或干扰。例如，电导体可能会互相干扰。这可能意味着，电信号在它们沿导体传送时可能会遭受不必要的和未知的变化。此外或可选地，电气损坏和/或干扰可由电涌而引起，例如由于雷击。为了设法避免/最小化这种潜在损坏/干扰，常规电气线束中的单独导线和/或束可提供有套筒和/或编织物。这给线束增加了显著的重量，并因此给发动机增加了显著的重量。在许多单独的套筒和/或编织物需要被施加到单独的导线和/或仅仅小型导线集合的情况下，重量的增加可能是特别显著的。
电磁损坏和/或干扰也可能发生在安装在燃气涡轮发动机上的电气单元(如电气控制单元)上，例如由于雷击。这种损坏可能是非常严重的，并且所以保护是需要的。常规地，因此，从电气单元到发动机的其它部分提供电气接地路径。这可能采取将电气单元的壳体电气连接到安装在发动机上的导电部件的形式。与常规线束内的电导体的电气保护分离地提供电气单元的电气保护。这给发动机增加了复杂性(例如，在部件计数方面)和重量，并且还增加了装配时间。
发明内容
根据一个方面，提供了一种具有电气筏的电气筏组件。该电气筏包括具有多个(多数)嵌入其中的电导体的刚性材料。电气筏还包括导电屏蔽(screen)层。电气筏组件还包括用于将电气筏组件附接到另一个部件上的安装夹具，该另一部件可被称为设备的安装结构。该安装夹具与导电屏蔽层电接触。当被附接到其上时，安装夹具可被布置以与安装结构电接触。因此，当电气筏组件被安装在其上(例如，经由安装夹具)时，导电屏蔽层可与设备电气连接。例如，安装夹具的一部分可以是与导电屏蔽层的一部分和/或被附接到导电屏蔽层或与导电屏蔽层一体的连接元件直接电接触。
根据这种布置，多个电导体(其可以用来传输任何类型的电信号(包括，但不限于，控制信号和电功率))可以被提供在单一的刚性结构中。该刚性结构可为多个导体中的每个(例如所有)提供机械保护，例如，由于对破坏和/或折断和/或刺穿和/或穿孔有抵抗。纯粹通过示例的方式，电气筏的使用可能会减少，或基本消除，外来物体例如通过流体入口而接触到电导体的机会。导电屏蔽层可为多个导体中的每个(例如所有)提供电气保护(例如，电磁屏蔽)。换言之，导电屏蔽层可能被构造和/或布置为向至少一些(例如所有的)被嵌入的电导体提供电气的(和任选地机械的)保护。因此，每个导体不需要单独的机械的和/或电气的保护，常规电气线束的情况将是如此，因为上述的电气筏提供了电气的和机械的保护。因此，例如与常规的线束布置相比，电气筏组件能够更轻，更容易装配和/或操作以及更紧凑，和/或可以给电导体提供更好的机械的和/或电气的保护。此外，将显而易见的是，刚性电气筏可以根据需要而采取任何形状。因此，刚性电气筏可被成形以符合其可被附接到的设备的其它部分(例如，燃气涡轮发动机的一部分，如风扇壳体)。这种布置的其它优点也将是显而易见的，至少一些所述优点在本文的其它地方有所描述。
导电屏蔽层可至少部分地被嵌入到刚性材料中。在某些布置中，所有的导电屏蔽层可被嵌入到刚性材料中。因此，刚性筏可为被嵌入部分提供机械保护。导电屏蔽层的至少一部分可暴露在电气筏的表面处。暴露部分可用于电气连接到其它部件和/或安装夹具。导电屏蔽可提供有单独的保护层，通过该单独的保护层它可被至少部分地覆盖/包围。
刚性电气筏可以说是薄的或细长的构件，其可以说具有由筏厚度分离的上主表面和下主表面。导电屏蔽层可以基本上与电气筏的上主表面和/或下主表面对齐(例如，基本上平行)。如本文其它地方描述的，至少一些电导体也可以成行对齐(例如，以柔性印刷电路或FPC的形式)。在这种情况下，成行的导体也可能与导电屏蔽层和/或电气筏的上主表面和下主表面对齐。导电屏蔽层可以延伸横跨电气筏的一部分或全部。
导电屏蔽层可以采取任何适当的形式。例如，导电屏蔽层可以是一个网。导电屏蔽层可以是金属的，例如包括铜或任何其它适当的金属。因此，仅通过示例的方式，导电屏蔽层可以是一个铜网。
电气筏(及因此电气筏组件)可以包括一个或多于一个导电屏蔽层。例如，电气筏可包括两个导电屏蔽层。在这样的布置下，电导体(或至少一些电导体)可以提供在两个导电屏蔽层之间。然而，电气筏当然可以包括仅仅一个导电屏蔽层。
电气筏可以包括一个或多个电气连接器或插座，其可被电气连接到至少一个被嵌入的电导体。该电气连接器或插座可允许把电气筏电气连接到其它电气部件，例如连接到其它电气筏(直接地或间接地，经由电缆或引线)或到电气单元(再次，直接地或间接地，经由电缆或引线)。这样的电气连接器或插座可采取任何适当的形式，并且可被嵌入在刚性电气筏中。
电气筏组件还可以包括被安装到电气筏的电气单元。电气单元可具有壳体。壳体的至少一部分(例如，所有或部分)可以是导电的。电气单元的壳体可被电气连接到导电屏蔽层。电气单元和导电屏蔽层之间的电气连接可以是直接的(例如，通过直接的物理接触)或间接的(例如，经由其它部件)。电气单元和导电屏蔽层之间的电气连接的示例在本文其它地方提供。
根据这样的布置，导电屏蔽层可以充当被安装在电气筏上的电气单元的接地平面(或地平面或参考平面)。导电屏蔽层可允许电气单元被“接地”以及因此被电气保护，例如避免可能由雷击引起的过大电压。例如，电气单元可以经由导电屏蔽层而与安装夹具电接触。因此，当安装夹具被附接到另一设备(例如，经由燃气涡轮发动机的安装结构，如安装法兰)时，电气路径可以例如经由导电屏蔽层和安装夹具从电气单元被提供到其它设备，从而允许电气单元接地。
因此，导电屏蔽层可以充当被嵌入电导体的电磁屏蔽并且充当电气单元的接地平面(或接地路径)，所述接地平面(或接地路径)可被安装在电气筏上。
该电气单元可以是任何种类的电气单元，例如可以被提供给燃气涡轮发动机的电气单元。例如，电气单元可以是任何类型的电子控制单元(ECU)，如电子发动机控制器(EEC)和发动机安全监控单元(EMU)。至少一个(即一个或多个)电气单元可附接到电气筏。
这种电气筏组件可以是一种将电气单元提供(例如，附接、固定或安装)到涡轮发动机的特别方便的、轻量的和/或紧凑的方式。例如，在被安装在燃气涡轮发动机上之前电气单元和电气筏可被装配在一起(机械地和/或电气地)，如本文其它地方所描述的。
电气筏可以包括电接触区域，在其中导电屏蔽层暴露于电气筏的表面。暴露区域可被称为接触区域。在具有被安装在电气筏上的电气单元的示例中，电气单元可以被安装到电气筏，从而壳体的导电部分在电接触区域与导电屏蔽层直接接触。这可能是用于确保电气单元到导电屏蔽层的鲁棒电气连接的特别方便和简单的布置。
电气筏可以包括具有导电的(例如金属的)插入件的开口。开口可以是完全穿过电气筏的通孔的形式，例如从上主表面穿过到下主表面。导电插入件可被电气接合到导电屏蔽层。该电气接合可采取任何适当的形式，包括，仅通过示例的方式，钎焊、软焊和/或焊接。在具有被安装在电气筏上的电气单元的示例中，使用与壳体的导电部分接合并被插入到该开口以与导电插入件电接触的导电紧固件，电气单元可以被安装到电气筏。这可以允许电气单元被电气连接到导电屏蔽层，而不必将导电屏蔽层暴露在电气筏的刚性材料之外。可选地，它也可以与将电气单元直接安装在导电屏蔽层上组合使用以提供两个单独的电气连接方法。
可以使用任何类型的导电插入件和导电紧固件。例如，导电插入件可以是带螺纹的插入件，并且导电紧固件可以是相应的带螺纹的紧固件，如螺栓或螺钉。导电紧固件可包括其它元件，如垫圈。
安装夹具可包括抗振动支架。安装夹具还可以包括横跨抗振动支架而固定的导电带。这样的导电带可以提供横跨抗振动支架的电气连接。导电带的一端可被附接(并因此电气连接)到在抗振动支架一侧的导电屏蔽层，并且导电带的另一端可被附接(并因此电气连接)到在抗振动支架另一侧的安装夹具的导电部分。
因此，安装夹具可通过导电带与导电屏蔽层电接触。这可能是一个安装夹具与导电屏蔽层间接电接触的示例。这种导电带可以是柔性的或可锻的。安装夹具可包括一个或多于一个(例如，2，3，4，5或多于5个)导电带。
因此，这样的布置可允许抗振动支架被结合在电气筏组件内，从而允许电气筏与电气筏组件可被安装到的组件隔振(或至少基本上隔振)。使用抗振动支架将电气筏/组件附接到燃气涡轮发动机可能会减少(或基本上消除)例如在使用期间被从燃气涡轮发动机传递到电气筏的振动量(例如，振幅和/或频率的数量/范围)。这可能有助于延长电气筏的寿命。此外，可附接到电气筏(如上以及本文其它地方所讨论的)的任何其它部件也可受益于经由抗振动支架被安装到燃气涡轮发动机，通过被安装到电气筏上。例如，减少的振动可有助于保持电气筏和与其相连的电气单元之间的电接触。因此，常规地将被直接安装到燃气涡轮发动机且需要至少一定程度隔振的任何部件(如被安装到电气筏的电气单元)不再需要它们自己的专用抗振动支架。因此，需要用于装配发动机的抗振动支架的总数可能会减少。这可以减少装配发动机或发动机装置所需的部件数量和/或所花费的时间，和/或减少装配的总重量和/或减少在装配期间发生错误的可能性。
此外，通常被安装到没有抗振动支架的发动机(例如，由于重量和/或成本劣势)但现在被安装到电气筏(例如被安装到电气筏的安装表面)的部件，可受益于隔振而没有任何重量/成本/装配时间劣势。这可能减少这样的部件发生损坏的可能性，和/或增加其服务寿命。例如，这样的部件可包括：点火器盒(用于为发动机点火器提供高电压电源)；和压力传感器/开关，例如用于如油，空气，燃料，气动和/或液压的流体系统。
这种抗振动支架可包括弹性芯。例如，该弹性芯可以是弹性体的。弹性芯可被夹在上导电表面和下导电表面之间。该导电带或每个导电带的第一端可与抗振动支架的下导电表面电接触，该抗振动支架本身可与导电屏蔽层电接触。该导电带或每个导电带的第二端可与抗振动支架的上导电表面电接触。
在这样的布置中，安装夹具可包括穿过电气筏(例如完全穿过)的导电筏紧固件。导电筏紧固件的一端可与导电带的第二端电接触。导电筏紧固件的另一端可延伸穿过电气筏以便与所述设备的所述安装结构连接。因此，导电筏紧固件可允许导电带被连接到另一设备(例如到另一设备的安装结构)，该导电带本身电气连接到导电屏蔽层。导电筏紧固件可采取任何形式，如仅通过示例的方式，带螺纹的紧固件如螺栓或螺钉，其可以是金属的。
根据任何布置，安装夹具可包括导电筏紧固件。导电筏紧固件可穿过(例如，完全穿过)电气筏，例如从上主表面到下主表面。导电筏紧固件的一端可与导电屏蔽层电接触。这样的电接触可以是直接的电接触和/或可经由另一个部件，如垫圈。该导电屏蔽层可被暴露在电气筏的表面处的其被电气连接到导电筏紧固件的区域中。导电筏紧固件的另一端可延伸穿过电气筏以与设备的安装结构连接。
任何适当的材料可以用于电气筏的刚性材料。例如，刚性材料可以是刚性复合材料，例如有机基质复合物。这种刚性复合材料可能特别坚硬和/或轻量。因此，可使用具有适当的机械性能同时例如与某些其它材料相比为薄且轻量的刚性复合筏。刚性复合材料可包括特定应用所需的树脂和纤维的任何适当组合。例如，本文所述的任何树脂和/或纤维可被用于产生电气筏的刚性复合材料。任何适当的纤维可被使用，例如碳纤维，玻璃纤维，芳族聚酰胺纤维，和/或对位芳族聚酰胺纤维。纤维可以是任何类型的，如机织的和/或短切的。可以使用任何适当的树脂，例如环氧树脂，BMI(双马来酰亚胺)，PEEK(聚醚醚酮)，PTFE(聚四氟乙烯)，PAEK(聚芳醚酮)，聚氨酯，和/或聚酰胺(如尼龙)。
在电气筏或电气筏组件的任何示例中，被嵌入在电气筏中的电导体的至少一个可以是导电线。所述或每个导电线可能被电绝缘套筒包围。电气屏蔽不需要被提供给单独的导线，因为这在电气筏中由导电屏蔽层(至少为电导体的某些，如果不是所有的话)所提供。因此，单独的导线可被放置到(或嵌入在)电气筏内，且每根导线可被用来通过筏和在发动机周围传输一个或多个电信号。为单独导线提供套筒可提供额外的机械和/或电气保护/隔离。
至少一些(例如多个)电导体可被提供在柔性印刷电路(FPC)内。因此，至少一些电导体可被提供为在柔性基板内的导电轨道。柔性印刷电路在被嵌入在刚性材料之前可以是柔性的。
提供作为柔性印刷电路中的轨道的电导体，可允许将由此产生的电气筏的尺寸进一步减少和/或基本上最小化。例如，许多不同的电导体可被放置到靠近的柔性印刷电路中，从而提供一种紧凑的结构。单一的柔性印刷电路的柔性基板可对大量的电导体提供电气的和/或机械的保护/隔离。
任何给定的电气筏可提供有一个或多个嵌入其中的电线(其可被覆盖)和/或一个或多个嵌入其中的柔性印刷电路。因此，给定的电气筏可具有放置在其中的导线和柔性印刷电路。
将被理解的是，被嵌入的电导体(无论它们是被提供为嵌入的电线还是在嵌入在刚性材料中的柔性印刷电路内的导电轨道)可被描述为例如相对于其余的电气线束筏由刚性材料固定在适当位置。也将被理解的是，被嵌入的电导体可以说由刚性材料包围和/或掩埋在刚性材料内和/或与刚性材料一体(或被集成到刚性材料中)。
如上以及本文其它地方所描述的电气筏组件可能是设备的一部分。本文所描述和/或要求保护的任何这样的电气筏组件可以是这样的设备的一部分。这样的设备可以包括用于将电气筏组件连接到该设备的其余部分的安装结构。电气筏组件的安装夹具可以被机械地和电气地连接到该设备的安装结构。这可将电气筏的导电屏蔽层电气连接到设备的其余部分。因此，导电屏蔽层可以说是被“接地”到其它设备。
这样的设备可以是燃气涡轮发动机，燃气涡轮发动装置，或它时一部分。电气筏(或电气筏组件)可能是例如用于燃气涡轮发动机的电气线束的至少一部分，并因此在本文中可能被称为电气线束筏(或电气线束筏组件)。
还提供了一种对电气筏组件和/或燃气涡轮发动机进行装配的方法。该方法包括制备一种如上以及本文其它地方所述的电气筏组件。该方法还包括通过将电气筏组件的安装夹具紧固到设备/燃气涡轮发动机的安装结构上而将所制备的电气筏组件电气地和机械地连接到该设备/燃气涡轮发动机的其余部分。
因此，根据一个方面，提供了一种燃气涡轮发动机或燃气涡轮发动机装置(例如，用于机身)，包括如上以及本文其它地方所述的电气筏和/或电气筏组件。例如，至少一个电气筏和/或电气筏组件可被用作用于以(一个或多个)电气线束筏和/或电气线束筏组件的形式在发动机周围传输电信号的电气线束的一部分。
在这样的燃气涡轮发动机中，电气筏组件可以是第一发动机装置部件，且该燃气涡轮发动机可进一步包括具有电导体的第二发动机装置部件。该燃气涡轮发动机可进一步包括在电气筏组件和第二发动机装置部件之间连接的至少一个柔性电缆，以便将电气筏组件的电导体与第二发动机装置部件的电导体电气连接。例如，第二发动机装置部件可以是ECU，如EMU或EEC。此外或者可选地，第二发动机装置部件可以是进一步的电气筏或电气筏组件。
因为温度在操作中变化以及因为部件相对于彼此移动，在操作期间的燃气涡轮发动机的环境可能例如因部件之间的不同膨胀和/或高水平的振动而特别苛刻。提供至少一个将电气筏组件连接到另一部件的柔性电缆可允许电气筏和/或部件适应例如在使用期间它们被附接/安装到的(一个或多个)部件/组件的振动和/或相对运动。例如，用于将电气筏组件电气连接到(一个或多个)其它部件的(一个或多个)柔性电缆(在存在的情况下)可具有足够的长度以适应在使用期间的这样的振动和/或运动。
例如，提供单独的(例如多于一个)电气筏组件以及使用至少一个柔性电缆将它们中的至少一些(例如至少两个)连接在一起，可允许电气筏适应在使用期间它们被附接/安装到的(一个或多个)部件/组件的振动和/或相对运动。
使用一个或多个电气筏组件可显著地减少发动机的构建时间。例如，与常规线束布置相比，使用电气筏组件可显著地减少发动机组件中涉及的部件计数。装配发动机(例如装配/安装电气系统(或网络)和/或其它外围部件，其一般可被称为发动机敷料(dressing))所需要的操作的数量和/或复杂性可能会减少。例如，不是必须在发动机装置上将大量的导线和/或接线线束(wiring loom)安装/装配在一起，可能只需要附接相对小数目的电气筏/电气筏组件，其本身可能易于处理，定位，固定和连接。使用(一个或多个)柔性电缆的筏及其它电气部件之间的连接可能特别方便和简单。因此，使用燃气涡轮装置内的电气筏组件可减少装配时间和/或减少在装配期间发生错误的可能性。
使用电气筏组件可以在维护(如修理和检修)期间提供显著的优势。如上所讨论的，电气筏的装配可能特别快速和简单。与装配相关的上面所讨论的相同优点适用于从燃气涡轮发动机拆卸/移除。因此，例如与常规的线束相比，通过使用电气筏作为电气线束的至少一部分，需要移除至少一部分电气线束的任何修理/检修可被简化和/或加快。使用电气筏(例如，作为一个或多个电气筏组件的部分)可允许维护程序被有利地适应。例如，某些维护程序可能仅需要访问燃气涡轮发动机的某些部分，这只需要一部分线束被移除。仅从燃气涡轮发动机移除所需的常规线束部分可能是困难的和/或费时的，或者甚至不可能的。然而，仅移除相关的电气筏可能是相对简单的，例如通过简单地使其与发动机以及它被连接到的任何其它电气筏/部件断开。降低维护时间的优点例如是减少了非服务时间(例如，飞行器上使用的发动机的断翼时间)。
构建/装配时间可能此外或可选地通过在发动机装配之前预装配和/或预测试单个的和/或组合的电气筏和/或电气筏组件而被减少。这可以允许电气筏的电气和/或机械操作在安装之前被证明，从而减少/消除在发动机安装期间所需的测试。
因此，提供一种为燃气涡轮发动机提供服务的方法(并且本发明的方面可以用于/用作所述方法的一个部分)，该方法包括：从燃气涡轮发动机中移除第一刚性筏组件，该刚性电气筏组件结合燃气涡轮发动机的至少一个部件或系统的至少一部分；以及将第二预先制备的刚性筏组件安装到燃气涡轮发动机上以代替第一筏组件。该第一和第二刚性筏组件可以是具有嵌入在刚性材料内的电导体的电气筏组件。电导体可以是被布置成在发动机周围传输电信号的电气系统的至少一部分。
电气筏/电气筏组件可以是用于在发动机周围传输电信号的特别轻量的解决方案。例如，电气筏可能比传输给定数量的电信号所需要的常规线束更轻，例如显著地更轻。多个导体可被嵌入在单一的电气筏内，而在常规布置中，将需要大量的重、大体积的导线和/或绝缘套筒，包括许多专用电气屏蔽。重量减少可能是特别有利的，例如当用在飞行器上的燃气涡轮发动机上时。
例如，电气筏可以比常规的线束更容易地包装和/或更紧凑。实际上，正如上面所提到的，电气筏可根据需要被制成非常宽范围的形状。例如，这可以通过使用符合所需形状的模具来制造电气筏而实现。因此，每个电气筏可以例如被成形为通过比常规线束更紧的拐角(或更小的弯曲半径)转向。电气筏可能因此提供用于在燃气涡轮发动机周围传输电信号的特别紧凑的解决方案。电气筏可以容易地成形以符合燃气涡轮发动机的相邻部件/区域，例如特定电气筏组件被附接到的部件/区域，如风扇壳体或核心壳体。
(一个或多个)电气筏可能在筏/燃气涡轮机装置的制造/装配期间和/或在燃气涡轮发动机的服务/操作/维护期间为电导体提供改进的保护。例如与仅使用常规线束的系统相比，这可导致较低的维护成本，例如由于较少的损坏部件需要更换/修理和/或由于延长在检查电气系统之间的时间间隔(或服务间隔)的可能性。
将被理解的是，由电气筏内的导体传输的以及在发动机周围使用电气筏/筏组件传输的电信号可以采取任何形式。例如，电信号可以包括(通过非限制性的示例)电功率和/或电气控制/通信信号和/或通过电导体的任何其它类型的传输。发动机周围的信号传输可能意味着(到和/或来自)发动机内任何数量的部件/系统和/或燃气涡轮发动机被(或被配置成)连接/安装到的结构(如机身)的部件/系统之间的信号传输。换句话说，电气筏可被用于传输/通信在燃气涡轮发动机装置或相关(例如，电气和/或机械连接)结构/部件/系统的任何部分内的电信号的任何可能组合。
一种电气筏或筏组件可被提供在燃气涡轮发动机的任何适当位置/部位中，例如被提供到安装结构的任何适当位置。例如，燃气涡轮发动机可包括在发动机芯和发动机风扇壳体(燃气涡轮发动机可以例如是涡轮风扇发动机)之间形成的旁路流通管道；以及电气筏组件可形成延伸横跨该旁路流通管道的径向延伸分离器(其可被称为分支)的至少一部分。这样，电气筏(其可被称为分离器电气筏)可提供风扇壳体和发动机芯之间的电气连接。通过进一步的示例，电气筏组件可被附接到发动机芯壳体或发动机风扇壳体，例如附接到这种壳体上的安装结构。
电气筏可具有嵌入其中的其它系统的部件和/或部分，如可形成流体系统的一部分的流体通道(或管道)，例如用于载送气体(如冷却空气，密封空气和/或肌肉空气(例如用于气动系统))和/或液体(如燃料，水，油和/或液压流体)。因此，提供了一种用于燃气涡轮发动机的刚性筏组件(并且本发明的方面可以用于/用作所述刚性筏组件的一个部分)，该刚性筏组件包括载有第一燃气涡轮发动机系统的至少一部分和第二燃气涡轮发动机系统的至少一部分的刚性材料，其中：第一燃气涡轮发动机系统为流体系统，其包括至少一个流体通道，其至少部分地被嵌入在刚性筏组件内。第二燃气涡轮发动机系统可以是电气系统，其包括至少部分地嵌入在刚性材料内的电导体。因此，刚性筏组件可以是电气刚性筏组件。
燃气涡轮发动机的其它部件/系统可以任何适当的方式被提供到电气筏组件。例如，这样的其它部件/系统可被安装在一个或多个电气筏组件上。因此，电气线束筏的表面可被用作其它燃气涡轮发动机部件/系统(如附属/辅助的部件/系统)的安装表面。
电气筏可提供有至少一个支架，燃气涡轮发动机的其它部件(例如，附属/辅助的部件/系统)被(或可能)安装在其上。该支架可以是托架，例如用于安装在其上的部件/系统的定制托架或常规/标准托架。电气筏可提供稳定的、规则的和方便的平台，在其上安装各种系统/部件。安装的电气筏组件与安装在其上的部件/系统的组合就装配而言可能更紧凑和/或简单得多和/或具有数量大大减少的部件部分，例如与相应的常规电气线束和单独安装的部件/系统相比。
根据需要，支架可被用于将任何部件/系统附接到电气筏(并且因此到发动机)。例如，用于在发动机周围传输流体的流体管道可被安装到电气筏(例如，使用托架被机械地安装)，并且因此到发动机。流体管道可被布置成载送所需的任何流体，包括气体(如冷却空气，密封空气，和/或肌肉空气(例如用于气动系统))和/或液体(如燃料，水，油和/或液压流体)。当然，多于一组流体管道(例如用于载送不同的或相同的流体)可被安装在相同的电气筏上。
可以至少部分地被安装到电气筏的部件/系统的示例(通过非限制性的示例的方式)包括：火灾检测器和/或火灾检测元件；用于测量空气温度的热电偶(例如，在特定的发动机区域内)；振动监控处理设备(例如，含有用于处理在发动机的其它地方可被测量的振动信号的电子器件的信号处理部件/盒)；用于测量流体质量的设备(例如用于油碎屑监控的探测器可被提供到安装至筏的一个或多个管道，和/或用于处理油质量测量的信号处理盒可被安装在该盒上)；以及压力传感器和/或信号处理设备，例如用于安装在筏上的流体管道。这些部件/系统中的至少一些可能是电气单元的形式，其可被安装到电气筏组件以便被电气连接到导电屏蔽层，如上以及本文其它地方所描述的。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参照附图对本发明进行描述，其中：
图1示出了带有常规线束的燃气涡轮发动机；
图2示出了通过具有根据本发明的电气筏组件的燃气涡轮发动机的横截面；
图3示出了电气筏组件到另一设备的连接；
图4示出了电气筏组件到包括抗振动支架的另一设备的连接；
图5示出了安装在电气筏组件内的电气筏上的电气单元；
图6示出了安装在电气筏部件内的电气筏上的电气单元；
图7示出了柔性印刷电路的透视图；
图8示出了图7的柔性印刷电路的侧视图；
图9示出了装配之前的电气筏的示意图；以及
图10示出了通过根据本发明的一个实施例的燃气涡轮发动机的与轴向方向垂直的横截面。
具体实施方式
参照图2，通常以10表示的管道风扇燃气涡轮发动机具有主旋转轴线X-X。该发动机10以轴向流动系列包括：进气口11，推进风扇12，中压压缩机13，高压压缩机14，燃烧设备15，高压涡轮机16，以及中压涡轮机17，低压涡轮机18和核心发动机排气喷嘴19。该发动机还具有旁路管道22和旁路排气喷嘴23。
燃气涡轮发动机10以常规方式工作，使得进入进气口11的空气由风扇12加速以产生两个空气流：进入中压压缩机13的第一空气流A和穿过旁路管道22以提供推进推力的第二空气流B。在将该空气输送到高压压缩机14(在那里发生进一步压缩)之前，中压压缩机13对被引导到其中的空气流A进行压缩。
从高压压缩机14排出的压缩空气被引导到燃烧设备15内，在那里其与燃料混合且并且该混合物被燃烧。然后所得的热燃烧产物在被耗尽通过喷嘴19之前膨胀通过并从而驱动高、中和低压涡轮机16，17，18，以提供额外的推进推力。通过适当的互连轴，高、中和低压涡轮机16，17，18分别驱动高压和中压压缩机14，13以及风扇12。
图2中所示的燃气涡轮发动机10示出了根据本发明的两个电气筏组件600。因此，燃气涡轮发动机10与本发明一致。每个电气筏组件600包括电气筏200。电气筏200可用于在发动机周围和/或从其它部件(如机身的部件)向/从发动机10传输/传送电信号(或电力，包括电功率和/或电气控制信号)。每个电气筏200和电气筏组件600的功能和/或构造可以是如上以及本文其它地方所描述的。
在图2中，每个电气筏200(其可在本文中被简称为筏200或电气线束筏200)包括至少一个被嵌入在可以为刚性复合材料的刚性材料220内的电导体252。每个电气筏200还提供有导电屏蔽层260，尽管为清楚起见，这仅仅被示出并标记在图2所示的两个电气筏200的下部中。导电屏蔽层260在本文其它地方有更详细地描述，例如关于图3-6。
图2所示的每个电气筏组件600还提供有安装夹具700。在图2示例中，安装夹具700被用于将电气筏组件600连接到风扇壳体24。在其它示例中，安装夹具700可被用于将电气筏组件600连接到任何其它部件。安装夹具700在本文其它地方有更详细地描述，例如关于图3-6。
图2所示的两个电气筏组件600的下部提供有电气单元300。电气单元300与电气筏组件600的连接，并且特别是电气筏组件600与导电屏蔽层260的电气连接在本文其它地方有更详细地描述，例如关于图5和图6。
在某些布置中，电气筏200(或电气筏组件600)可提供有其它燃气涡轮部件/系统，如形成流体系统的至少一部分的流体管道或导管。这样的流体管道可使用安装托架被附接到电气筏200。此外或可选地，这样的流体管道可被嵌入在电气筏200内。
图3是电气筏组件600与燃气涡轮发动机10的连接的更详细视图。在图3示例中，电气筏组件600被连接到燃气涡轮发动机10的风扇壳体24，但电气筏组件600可以可选地或此外连接到燃气涡轮发动机10(或实际上任何其它设备)的任何其它部件。
在图3中，包括导电筏紧固件740的安装夹具700被用于将电气筏组件600连接到风扇壳体24。导电屏蔽层260一般被嵌入在刚性材料220内。然而，在导电筏紧固件740的区域224中，导电屏蔽层260被暴露在刚性材料220的外部。实际上，在这个区域224中，导电屏蔽层260形成电气筏200的表面(或外表面)。正如图3中那样，导电屏蔽层260可以通过移除其否则将被之覆盖的材料或者通过在制造期间不覆盖导电屏蔽层260而暴露在这个区域224中。
导电筏紧固件740(其可被简称为筏紧固件740)是直接接触或邻接在暴露区域224内的导电屏蔽层260。因此，筏紧固件740的第一端742在这个区域中与导电屏蔽层260电接触，尽管在图3示例中经由任选的垫圈741。在这方面并且仅通过示例的方式，筏紧固件740可以是带螺纹的紧固件如螺栓，且第一端742例如可能是螺栓的头部。
筏紧固件740延伸穿过电气筏200，从上主表面221穿过下主表面223。因此，筏紧固件740较低的第二端744穿过下主表面223延伸到电气筏200的另一侧之外。
筏紧固件740的第二端744被连接到安装结构40。在图3中，安装结构40是燃气涡轮发动机的风扇壳体24的一部分(或被提供在燃气涡轮发动机的风扇壳体24上)。在图3中，安装结构40包括从风扇壳体24延伸的凸缘42，以及安装托架或安装块46。紧固件44(其可以是导电紧固件44)被用于将凸缘42附接到安装托架46。安装托架46(其可以说是安装夹具700的一部分)还接收筏紧固件740的第二端744。以这种方式，电气筏组件600被附接到风扇壳体24。凸缘42的至少一部分(例如所有或表面)、紧固件44和安装块46可以是导电的，以便提供从筏紧固件740到风扇壳体24的电传导路径。
因此，穿过筏紧固件740和安装结构40，导电屏蔽层260被电气地连接到风扇壳体24。因此，导电屏蔽层260也可以说是被接地或被“接地”到风扇壳体24。再次，将理解的是，图3所示的风扇壳体24可被任何其它组件(例如，燃气涡轮发动机10的任何其它组件或部件)替换。
图3所示的安装布置(例如，包括安装夹具700和安装结构40)仅仅是许多可能的安装布置中的仅一种。任何其它适当的安装布置可被使用，例如允许导电屏蔽层260和其被安装到的组件(其在图3示例中为风扇壳体24)之间的电传导的任何安装布置。例如，导电屏蔽层260可环绕电气筏200的端部以在电气筏200的下表面223上提供额外的(或可选的)接触区域。这可以允许导电屏蔽层260与安装结构40的直接电气连接，而不需要筏紧固件740，或者至少不需要导电筏紧固件740。可选地或此外，另一导电屏蔽层260可被提供在下主表面223上，或在安装结构40的区域中至少在下主表面223的一部分处暴露。这种额外的(或可选的)导电屏蔽层260可与安装结构40直接接触。在提供上导电屏蔽层和下导电屏蔽层260二者的情况下，可使用导电销将它们连接在一起。
图4示出了将电气筏组件600安装到组件的另一种布置的一个示例。再次，在图4所示的示例中，该组件是风扇壳体24，但电气筏组件600可被安装到任何组件。因此，在说明书涉及风扇壳体24的地方，将被理解的是，这样的说明可能涉及任何其它的部件或设备，包括例如燃气涡轮发动机的安装结构。
在图4中，电气筏组件600经由抗振动支架710被附接到风扇壳体24。因此，安装夹具700包括抗振动支架710。抗振动支架710可采取任何适当的形式。例如，图4中的抗振动支架710包括弹性芯716，其例如可以是弹性体的。这样的弹性体芯可能不是导电的。
因此，为了将导电屏蔽层260电气连接到安装结构40(以及最终到风扇壳体24)，可能需要导电元件绕过这样的非导电芯716。在图4的布置中，使用导电带720。导电带720提供了横跨弹性芯716的电气连接。导电带720提供了从导电屏蔽层260到导电筏紧固件730的电气连接。导电筏紧固件730(包括第一端和第二端732，734)可以采取任何适当的形式，例如如上关于图3的筏紧固件740(包括其各自的第一端和第二端742，744)所述。
抗振动支架710的弹性芯716可被夹在上导电表面712和下导电表面714(其例如可以是金属的)之间，如图4所示的示例中那样。下导电表面714的一侧可与导电屏蔽层260直接电接触。这可以通过使导电屏蔽层260暴露于在该区域224中的电气筏200的表面来实现，如图4所示。然后导电带720的第一端722可被附接到下导电表面714的另一侧，例如如图4布置所示，从而将导电带的第一端722电气连接到导电屏蔽层260。导电带720的第二端724可与抗振动支架710的上导电表面712接触，如在图4布置中那样。当然，其它布置也可能是适合的。例如，导电带720的第二端724可与导电筏紧固件740接触，也不需要与上导电表面712接触。在这样的布置中，抗振动支架710提供有上导电表面712可能是不必要的。
在其它方面，图4所示的布置可基本类似于图3所示的以及如上所述的布置。在图3和图4中，相似的特征用相同的参考数字标记。因此，例如图4所示的风扇壳体24的安装结构40可基本上与上面关于图3所述的相同。然而，图4布置的安装夹具700还包括任选的安装支柱750，其被布置成用于接收和/或引导筏紧固件730以便其第二端734由安装托架46接收。当然，其它示例可能不包括这样的安装支柱750。
图5和图6二者都示出了带有安装在其上的电气单元300的电气筏200。电气筏200可能是包括安装夹具700的电气组件600的一部分，如上通过示例方式关于图3和图4所述的那些。因此，虽然没有这样的安装夹具700在图5(或图6)中示出，但是这里涉及电气组件600(包括安装夹具700)的特征(如关于图3和图4的那些)的说明书和权利要求书也可以适用于其中电气单元300被安装到电气筏200的示例，如下面通过示例方式关于图5和图6所述。
图5和图6的布置具有共同的特征和/或元件，其在这两个图中被给予相同的参考数字。这些特征的任何描述都适用于图5的布置和图6的布置(以及实际上适用于图中未明确示出的其它布置)。例如，电导体252在图5和图6二者中示出，并且实际上在图3和图4中示出。电导体252的仅一个层在图3-6中示出，但电导体252的至少一个层可被提供。
图5示出了用于将电气单元300电气连接到电气筏200/电气筏组件600的导电屏蔽层260的布置的示例。电气单元300可具有导电壳体320，意味着壳体的至少一部分可以是导电的。例如，壳体320的至少一部分可以是金属的。在图5中，电气筏200提供布开口330，其采取通道330或孔330的形式。开口/孔330可以一直穿过电气筏200，如图5所示，或者可以是盲孔/开口330，使得它不是一直穿过电气筏200，即它可以在一端封闭。
开口330提供有导电插入件340，其至少一部分(例如全部)是导电的。插入件340可以例如通过金属接合如软焊、焊接或钎焊而被电气连接或接合到导电屏蔽层260。导电紧固件(其可被称为导电单元紧固件)310被用于将电气单元300紧固或固定到电气筏200。导电紧固件310可以例如在一端312处与电气单元300的壳体320的导电部分电接触，所述一端312可被描述为紧固件310的头部312。导电紧固件320也可以与插入件340电接触。因此，由于插入件340在接合位置350处被电接合到导电屏蔽层260，所以电气单元300的导电壳体320被电气连接到导电屏蔽层260。以这种方式，导电屏蔽层260可以用来电气单元300电接地或接地，因此用来电气地保护电气单元300(例如，电气单元300的内部电路)。例如，返回参照图3和图4，导电屏蔽层260可以电气连接到另一组件，如燃气涡轮发动机部件，如风扇壳体24的安装结构40，从而使电气单元300接地或接地。这可为电气单元300提供电气保护以免于例如电压浪涌，其可能例如由雷击或短路产生。
图6示出了用于将电气单元300电气连接到电气筏200/电气筏组件600的另一种布置。如上所提到的，在图5和图6中并实际上在所有图中相似的特征具有相同的参考数字。在图6中，导电屏蔽层260被暴露在电气筏200的区域222的表面处。当电气单元300被安装在电气筏200上时，该暴露区域222与电气单元300的导电壳体320直接电接触。以这种方式，导电屏蔽层260可以使电气单元300例如以关于图5所描述的方式接地或接地。
图5和图6中所示的用于将电气单元300连接到导电屏蔽层260的布置可在单一一布置中被组合在一起，从而提供了用于单一电气单元300的两个独立的接地路线。可选地，图5和图6中所示的两种布置中的仅仅一种可被采用。如果只有关于图6所描述的接地布置要被使用，那么插入件340和/或紧固件310不需要是导电的，和/或导电屏蔽层260不需要被电接合到插入件340。
正如本文其它地方所提到的，电气单元300可以是任何种类的电气单元300，例如在燃气涡轮发动机中使用的任何种类的电气单元300。仅通过示例的方式，电气单元300可以是电子控制单元(ECU)，如电子发动机控制器(EEC)和/或发动机安全监控单元(EMU)。当然，至少一个电子单元300可根据需要被安装在电气筏200上。
电气筏200内的电导体252可被提供在线束250内，其可以是柔性印刷电路板(或FPC)250。这样的FPC在本文其它地方被更详细解释。然而，嵌入在电气筏200内的电导体252可以以任何适当的方式提供，例如如绝缘或非绝缘导线或轨道直接被放置到刚性材料220内。
其中可提供电导体252的FPC250的示例在图7和图8中更详细示出。图7示出了FPC250的透视图，以及图8示出了侧视图。
这样的FPC250可包括带有在其中放置/形成的导电轨道252的柔性(例如可弹性变形)基板255。因此，FPC250可以是可变形的。FPC250可被描述为薄的细长构件和/或片状构件。这样的薄的细长构件可具有由长度和宽度限定的主表面以及与主表面垂直的厚度。在图7和图8中所示的示例中，FPC250可沿着x方向上的长度，y方向上的宽度，以及z方向上的厚度(或深度或高度)延伸。x方向可被定义为FPC的轴向方向。因此，x方向(以及因此z方向)可随着FPC变形沿着FPC250的长度而变化。这在图8中被示出。(一个或多个)x-y表面(即由x和y方向形成的表面)可以说是FPC250的(一个或多个)主表面。在图7和图8中所示的示例中，FPC250至少在z方向上是可变形的，即在垂直于主表面的方向上。FPC可能此外或可选地关于任何其它方向是可变形的，和/或可关于x，y或z方向中的任何一个或多个而被扭曲。
柔性基板255可以是电介质。基板材料可以是(仅通过示例的方式)聚酰胺。正如将容易显而易见的是，其它适当的基板材料可以可选地被使用。
可由基板255包围的导电轨道252可以使用任何适当的导电材料而被形成，如仅通过示例的方式铜，铜合金，镀锡铜(或镀锡铜合金)，镀银铜(或镀银铜合金)，镀镍铜(或镀镍铜合金)，尽管其它材料可以可选地被使用。导电轨道252可被用于例如在燃气涡轮发动机10周围和/或去到/来自燃气涡轮发动机的部件和/或被附接到燃气涡轮发动机的机身通过刚性筏组件(或多个组件)200传导/传输电信号(包括电功率和电气控制信号)。
导电轨道252的大小(例如，横截面积)和/或形状可取决于被传输穿过特定的导电轨道252的(一个或多个)信号。因此，各个导电轨道252的形状和/或尺寸在FPC250内可能会或可能不会是统一的。
图7和图8所示的示例具有贯穿基板255的导电轨道252。然而，贯穿基板255的导电轨道252的数目可能少于6或大于6。实际上，导电轨道252的数目根据需要可能会远远大于6，例如数十或数百个轨道。因此，很多电信号和/或功率传输线可被结合到单一FPC250内。
单一FPC250可以包括一层轨道或多于一层轨道，例如2，3，4，5，6，7，8，9，10或多于10层的轨道。FPC可包括显著地多于10层的轨道，例如层数至少多一个数量级的轨道。在这方面，一层轨道可被定义为在相同的x-y表面中延伸的一系列轨道。因此，图7和图8所示的示例包含2层轨道，其中每层包括3个轨道252。
本文所描述并要求保护的电气筏200可使用任何适当的方法而被制造。例如，刚性材料220最初可被提供作为柔性材料层，如(仅通过示例的方式)纤维和树脂化合物的层。这种柔性材料可被放置到例如具有所期望的形状的模具中。其它部件(如流体管道210和/或电导体252，其可被嵌入在FPC250内)也可被放置到模具中，例如在最终形成刚性材料220所用的柔性材料的层之间。模具的部分可具有任何适当的形式和/或构造，例如当电气筏200形成为所期望的形状时可被容易地移除的形式和/或构造。
图9示出了在一个构建方法之前的电气筏200的示例的部件。电导体252提供在构建后形成刚性材料220的两层材料230，240之间。某些电导体252提供在FPC250内。材料230，240可以是纤维和树脂化合物，如本文其它地方所描述的。在适当的处理(例如热处理)后，这样的纤维和树脂化合物可产生刚性复合材料220。在图9的示例中，该纤维和树脂化合物由一张交织的纤维或股线形成。图9中的股线在垂直方向上延伸，虽然股线可根据需要在任何一个或多个方向上延伸。股线/纤维可与树脂一起预先浸渍(或“预浸处理”)。
在任何处理之前，第一和第二层230，240以及电导体252可以是柔性的，例如柔软的、柔韧的或可锻的。因此，当层230，240和电导体252被放置在一起时，它们可以被模制或形成为任何所期望的形状。例如，层230，240和电导体252可被放置在具有所期望的形状的模具(其可以是任何适当的形式，如玻璃或铝模具)中。例如，所期望的形状可以是对应于(例如偏离)燃气涡轮发动机的一部分的形状，如(仅通过示例的方式)壳体的至少一部分，如发动机风扇壳体或发动机芯壳体。这可使最终的筏采用二维或三维弯曲的形状。
可以使用任何适当的方法以产生电气筏200。例如，股线/纤维不需要与树脂一起预先浸渍。相反，纤维/股线可在干燥状态下被放入适当位置(例如相对于电导体252/FPC250)，并且然后树脂可被馈入(或泵送)到模具中。这样的过程可被称为树脂传输方法。实际上，在一些构造中，根本没有纤维可用于刚性材料220中。
在所述处理后，电气筏200可被设置成所期望的形状。安装夹具700和它的部件可在制造期间的任何适当时间被提供到电气筏200/形成在电气筏200中，例如在刚性筏组件200的任何硬化处理之前或在这样的处理后。例如，用于接受筏紧固件730和740的通道或孔可以在硬化期间(例如，通过使用适当的模具形状)被形成在电气筏200内，或在硬化后加工(例如通过钻孔)。类似地，在电气筏200上安装电气单元300(在提供的情况下)所需的任何部件和/或特征也可在制造筏期间和/或之后被提供/形成。
图10是示出了垂直于包括电气筏组件600A-600G的燃气涡轮发动机的方向X-X的横截面的示意图。电气筏组件600A-600G中的任一个可包括电气筏组件600的任何或所有特征，例如如上所述。因此，例如，电气筏组件中的任一个可包括具有嵌入其中的电导体252(仅为简单起见，没有在图10中标记)和导电屏蔽层252的电气筏200(仅为简单起见，未标记筏组件600E-600G)。电气筏组件600A-600G(其可被统称为电气筏组件600)中的任一个可包括用于将各自的组件600附接到安装结构40的安装夹具700(如通过示例的方式本文所述的那些)。
安装结构40是用于电气筏组件600A-600D的风扇壳体24的一部分，径向穿过旁路管道22的用于电气筏组件600E的分支分配器的一部分，以及用于电气筏组件600F和600G的发动机芯壳体28的一部分。然而，将被理解的是，电气筏组件600可被安装在燃气涡轮发动机上的任何适当的和/或期望的位置。
在图10中，两个电气筏组件600A，600C被示出为具有安装在各自的电气筏200上的电气单元300。然而，将被理解的是，电气筏组件600A-600G中的任何一个或多个可具有安装在各自的电气筏200上的电气单元300。为了安装电气单元300(如本发明其它地方所描述的，其可例如为导电壳体320)以使得它经由导电屏蔽层262被电接地，可以使用任何适当的方法，如在这里例如关于图5和图6通过示例的方式所描述的那些中的一种。
正如上面提到的，与图10所示的电气筏组件600A-600G相关联的每个电气筏都包括一个或多个被嵌入其中的电导体252。然而，电气筏200中的任何一个或多个可用不包括电导体252的筏替换。这种筏不会是电气筏200，但可能是以其他方式如在本文其它地方所描述的，例如它可以是刚性筏，其可具有安装在其上和/或嵌入其中的部件/系统(如，仅通过示例的方式，流体系统如管道)。因此，例如，根据本发明的燃气涡轮发动机可具有电气筏200和非电气筏的组合。
电气筏组件600A-600G中的任一个都可用不具有导电屏蔽层260和/或与之电接触的安装夹具的筏组件替换。这种筏组件可以其他方式如本文所述的，例如它可以包括嵌入在筏的刚性材料内的电导体252。这种筏组件可与如燃气涡轮发动机的设备内的电气筏组件600组合使用。
图10所示的电气筏组件600A-600G的布置是仅通过示例的方式。电气筏组件600A-600G的可选的布置(例如，在数量，尺寸，形状和/或定位方面)也可被使用。例如，不必有7个电气筏组件，这些组件可能会或可能不会被连接在一起，并且这些筏可被提供到(例如，例如使用安装夹具700安装在)燃气涡轮发动机的任何一个或多个部件。纯粹仅通过示例的方式，在安装在风扇壳体24上的电气筏组件600A-600D与安装在芯壳体28上的电气筏组件600F，600G之间的连接可至少部分地由除了额外的电气筏组件600E之外的装置提供，例如使用带有绝缘套筒的导线导体。通过其他示例的方式，一个或多个电气筏组件600可以此外或可选地被提供给头锥，发动机内的结构构架或元件(如“A构架”)，机舱，风扇罩门，和/或在燃气涡轮发动机10和连接结构(其可以是燃气涡轮发动机10被安装在其中的结构的至少一部分)之间的任何连接器或支架，如在燃气涡轮发动机10和机身(未示出)之间的挂架500。
电气筏组件600A-600G中的任何一个或多个电气筏可以具有嵌入其中的流体通道210。该流体通道210可以是流体系统的一部分，如气体(例如，气动的或冷却的气体/空气)和/或液体(例如燃料，液压的和/或润滑液体)。在图10的示例中，(电气筏组件600A，600B，600C的)三个电气筏包括至少部分地嵌入其中的流体通道210。组件600C的电气筏也具有安装在其上的流体通道285(其可用于任何流体，如上面关于嵌入的通道210列出的那些)。这种被安装的流体通道285可被提供给任何电气筏，如图10所示的电气筏组件600A-600G的那些。图10所示的流体通道210，285可在发动机10的轴向方向上被定向。然而，流体通道可在任何方向上被定向，例如轴向、径向、周向或它们的组合。
一般来说，任何电气筏组件600可提供有和/或可包括(例如可在其上已经安装和/或至少部分地嵌入)燃气涡轮发动机的任何部件和/或系统的至少一部分。被提供给不同筏组件600的部件/系统可以彼此连接，例如被安装在一个筏组件600的筏200上的部件可被连接(例如直接地电气地，机械地和/或流体地连接)到被安装在另一个筏组件600的筏200上的一个或多个部件。
正如上所述，安装夹具700可采取任何适当的形式。例如，安装夹具700中的任何一个或多个可包括抗振动支架，如这里关于图4通过示例方式描述的抗振动支架。
任何电气筏组件600A-600G(或它们各自的电气筏200)可具有到燃气涡轮发动机10的一个或多个(例如，2，3，4，5个或多于5个)其它部件/系统和/或燃气涡轮发动机10本身的其余部分的机械、电气和/或流体连接的任何组合。这种连接的示例在图10中示出且在下面描述，但将被理解的是，包括电气筏组件600的燃气涡轮发动机10可具有不同于图7中所示的那些的连接。例如，使用电气、流体和/或机械连接器的任何组合，电气筏组件600(和/或非电气筏)可被连接到一起(或连接到其它部件)。因此，图10所示的任何电气连接290A/290B，291-297可以是电气、流体和/或机械连接的任何组合。可选地，电气筏组件600(和/或非电气筏)可能是独立的，并因此可能没有连接到其它筏或部件。
连接291示出在组件600A和600D的电气筏之间。连接291可包括电气连接。这样的电气连接可以是柔性的，并且例如可采取如如图7和图8所示的柔性印刷电路250的柔性印刷电路的形式。这种柔性的电气连接可被用于将任何电气筏组件600电气连接到任何其它部件，如另一电气筏组件600。连接297(其可以是或包括电气连接)被提供在组件600A的电气筏和机身的一部分(或机身装置500)之间，例如其可以是挂架。类似地，流体和/或机械连接296可此外或可选地提供在机身500和组件600C的另一电气筏之间。如图10所示，其它电气和/或流体连接292，293，294，295可被提供在电气筏200(或组件600)和其它部件如其它电气筏200(或组件600)之间。
如图所示，直接连接290A，290B可以例如被提供在图10布置中的组件600B和600C的电气筏之间。这样的直接连接290A，290B可包括：提供在一个电气筏200上(例如嵌入其中)的连接器290A，与提供在另一个电气筏200上(例如嵌入其中)的互补的连接器290B连接。例如，这样的直接连接290A，290B可在两个电气筏组件600B，600C之间提供流体和/或电气连接。
在本文参考燃气涡轮发动机的情况下，将被理解的是，该术语可包括燃气涡轮发动机/燃气涡轮发动机装置以及任选地包括燃气涡轮发动机可被连接到或与之进行交互的任何外围部件、和/或任何带有周围部件的连接/接口，其例如可包括机身和/或其部件。这种与机身的连接(其由这里所使用的术语‘燃气涡轮发动机’所包含)包括但不限于挂架和支架以及其各自的连接。燃气涡轮发动机本身可以是任何类型的燃气涡轮发动机，包括但不限于涡轮风扇(旁路)燃气涡轮发动机，涡轮喷气发动机，涡轮螺旋桨发动机，冲压式喷气发动机，超音速冲压喷气发动机或开放转子燃气涡轮发动机，并且用于任何应用，例如飞行器，工业和海洋应用。如这里所描述和/或要求保护的那些的任何一种的电气筏组件600可被用作任何设备的一部分，如任何车辆，包括陆地，海上，空中和太空交通工具，如机动车辆(包括轿车和公共汽车)，火车，轮船，潜艇，飞行器(包括飞机和直升机)和航天器(包括卫星和运载火箭)。
将被理解的是，包括除了这里所描述的那些之外的电气筏组件600的燃气涡轮发动机10和电气筏组件600的许多可选配置和/或布置可落入本发明的范围内。例如，电气筏组件600的可选布置(例如在布置方面，包括安装夹具700的数量/形状/定位/构造，电气筏200的布置/形状/定位/构造(包括导电屏蔽层26)，被安装到/嵌入在电气筏200中的部件(如有的话)的类型和/或定位，刚性材料220和电导体252)可落入本发明的范围内并从这里提供的公开内容而对本领域技术人员是容易显而易见的。在电气(或非电气)筏和/或筏组件之间以及在电气(或非电气)筏或筏组件和其它部件之间的连接(例如机械、电气和/或流体)的可选的布置可落入本发明的范围内且从这里提供的公开内容而对本领域技术人员是容易显而易见的。此外，这里所描述的和/或要求保护的任何特征可与关于相同的或另一个实施例所描述的任何其它兼容特征相组合。

Claims (15)

1.一种具有电气筏(200)的电气筏组件(600)，包括：
刚性材料(220)，具有多个嵌入在其中的电导体(252)；以及
导电屏蔽层(260)，其中：
该电气筏组件还包括用于将电气筏组件附接到设备(24)的安装结构(40)的安装夹具(700)；并且
该安装夹具与导电屏蔽层电接触。
2.根据权利要求1所述的电气筏组件，其中，所述导电屏蔽层(260)至少部分地被嵌入在所述刚性材料中。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电气筏组件，还包括安装到电气筏的电气单元(300)，其中：
该电气单元具有壳体(320)，所述壳体(320)的至少一部分是导电的；以及
该电气单元的壳体被电气连接到导电屏蔽层。
4.根据权利要求3所述的电气筏组件，其中：
所述电气筏包括电接触区域(222)，在该电接触区域(222)处该导电屏蔽层暴露于电气筏的表面；以及
该电气单元被安装到电气筏，以使得壳体的导电部分与导电屏蔽层在电接触区域处直接连接。
5.根据权利要求3所述的电气筏组件，其中：
电气筏包括具有导电插入件(340)的开口(330)；
导电插入件被电气地接合(350)到导电屏蔽层；以及
使用与壳体的导电部分接合且被插入到所述开口中以便与导电插入件电接触的导电紧固件(310)，该电气单元被安装到电气筏。
6.根据权利要求5所述的电气筏组件，其中，所述导电插入件是带螺纹的插入件，且导电紧固件是相应的带螺纹的紧固件。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的电气筏组件，其中，所述安装夹具包括：
抗振动支架(710)；以及
导电带(720)，被横跨所述抗振动支架固定以便提供横跨所述抗振动支架的电气连接。
8.根据权利要求7所述的电气筏组件，其中：
所述抗振动支架包括夹在上导电表面(712)和下导电表面(714)之间的弹性芯(716)；
导电带的第一端(722)与所述抗振动支架的下导电表面电接触，其本身与导电屏蔽层电接触；以及
导电带的第二端(724)与所述抗振动支架的上导电表面电接触。
9.根据权利要求8所述的电气筏组件，其中：
安装夹具包括穿过电气筏的导电筏紧固件(730)；
导电筏紧固件的一端(732)与导电带的第二端电接触；以及
导电筏紧固件的另一端(734)延伸穿过电气筏以与所述设备的所述安装结构连接。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的电气筏组件，其中：
安装夹具包括穿过电气筏的导电筏紧固件(740)；
导电筏紧固件的一端(742)与导电屏蔽层电接触；
导电筏紧固件的另一端(744)延伸穿过电气筏以与所述设备的所述安装结构连接。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的电气筏组件，其中，刚性材料是刚性复合材料。
12.一种设备(24)，包括：
根据权利要求1或权利要求2所述的电气筏组件；以及
安装结构(40)，用于将电气筏组件连接到该设备的其余部分，其中：
电气筏组件的安装夹具被机械地和电气地连接到该设备的安装结构，从而将导电屏蔽层电气连接到该设备的其余部分。
13.一种包括根据权利要求12所述的设备的燃气涡轮发动机(10)。
14.根据权利要求13所述的燃气涡轮发动机，其中，所述电气筏组件是第一发动机装置部件，且该燃气涡轮发动机还包括：
具有电导体的第二发动机装置部件(600)；以及
至少一个柔性电缆(291-296)，被连接在电气筏组件和第二发动机装置部件之间以便将电气筏组件的电导体与第二发动机装置部件的电导体电气连接。
15.一种装配根据权利要求12所述的组件和/或燃气涡轮发动机的方法，该方法包括：
制备根据权利要求1或权利要求2中的任一项的电气筏组件(600)；以及
通过将电气筏组件的安装夹具(700)紧固到设备/燃气涡轮发动机的安装结构(40)，将所制备的电气筏组件电气地和机械地连接到该设备/燃气涡轮发动机的其余部分。
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