CN103615497A - 一种支座式发动机橡胶隔振装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机隔振技术，具体涉及一种支座式发动机橡胶隔振装置。所述支座式发动机橡胶隔振装置包括⊥形支座、对称设置在⊥形支座两侧的金属垫片、硫化在金属垫片上的橡胶层、安装芯轴和与橡胶层硫化在一起的盖板，其中，盖板、橡胶层、金属垫片、⊥形支座均由安装芯轴穿接固定为一体。本发明结构规整，尺寸设计合理，方便发动机的安装与拆卸；部件使用铝合金或钛合金材料，重量轻；结构强度高，且各部件载荷传递分配合适，有效增加了使用寿命；独特的橡胶层设计使得装置隔振性能更好，能承受涡桨飞机和发动机产生的较大振动与冲击。

Description

一种支座式发动机橡胶隔振装置

技术领域

本发明属于发动机隔振技术，具体涉及一种支座式发动机橡胶隔振装置。

背景技术

涡桨飞机具有性能好、经济性高等特点，目前涡桨发动机安装多采用金属丝网隔振装置，部分采用橡胶隔振装置。由于金属丝网隔振装置的隔振元件存在弹性范围小、几何形状不能自由选择等缺点，限制了隔振装置使用性能，并且工作一段时间后出现隔振器性能下降、发动机沉头等现象。部分采用橡胶隔振装置的发动机在工作一段时间内，出现橡胶元件撕裂，金属结构损伤等现象，这是由于隔振装置结构和强度设计不合理导致载荷传递路径复杂，使部件承受了拉压、剪切、弯扭等载荷的综合作用，加速了隔振装置的破坏，从而严重影响了飞机的使用可靠性。

发明内容

本发明的目的是：提出一种隔振性能好、安装拆卸方便、使用寿命长的支座式发动机橡胶隔振装置。

本发明的技术方案是：一种支座式发动机橡胶隔振装置，其包括⊥形支座1、对称设置在⊥形支座1两侧的金属垫片2、硫化在金属垫片2上的橡胶层3、与橡胶层3硫化在一起的盖板4、安装芯轴8，其中，盖板4、橡胶层3、金属垫片2、⊥形支座1均由安装芯轴8穿接固定为一体。

所述金属垫片2与⊥形金属支座1通过螺栓5、螺母6连接固定。

所述⊥形金属支座1的底部四个支脚设置有U形孔10，且底部设置有一圆筒结构的定位轴11。

所述金属垫片2为铝合金垫片或钛合金垫片。

所述橡胶层3沿厚度方向等间距分布若干环状筋14。

所述后金属盖板4中心开一阶梯状孔15，大孔与安装芯轴8进行间隙配合，小孔与安装芯轴8的通孔9直径保持一致。

所述安装芯轴8的一端以间隙配合的形式嵌入后金属盖板4中心阶梯状孔15的大孔，且安装芯轴8的端面与阶梯状孔15的大、小孔交界面有1mm间隙。

所述安装芯轴8的一端以间隙配合的形式穿过前金属盖板7的中心通孔12，安装芯轴上的环状定位凸台13与前金属盖板内侧面紧密贴合，安装芯轴的端面伸出前金属盖板外侧面的长度为6mm。

所述⊥形金属支座1、金属垫片2、橡胶层3的中心孔直径均比安装芯轴8的外径大4mm。

有益效果：本发明结构规整，采用金属支座为⊥形，设置两个U形孔，方便发动机的安装与拆卸；橡胶层主要采用天然橡胶，使用聚氨酯保护膜或保护层，沿厚度方向分布环状筋，橡胶层结构强度和抗撕裂强度高；通过定位轴和安装芯轴的设计，使各部件传递载荷分配合理，使用寿命长；独特的橡胶层设计使得装置隔振性能好，能承受航空发动机产生的较大振动与冲击，特别适合用于涡桨发动机的隔振。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的正视图剖面图。

其中，1-⊥形金属支座，2-金属垫片，3-橡胶层，4-后金属盖板，5-螺栓，6-螺母,7-前金属盖板，8-安装芯轴，9-安装通孔，10-U形孔，11-定位轴，12-通孔，13-环状定位凸台,14-环状筋，15-阶梯状孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述，请参阅图1至图3。

本发明一种支座式发动机橡胶隔振装置，其包括⊥形支座1、对称设置在⊥形支座1两侧的金属垫片2、硫化在金属垫片2上的橡胶层3、安装芯轴和与橡胶层3硫化在一起的盖板4、安装芯轴8，其中，盖板4、橡胶层3、金属垫片2、⊥形支座1均由安装芯轴8穿接固定为一体。其中，所述金属垫片、金属盖板以及⊥形金属支座的材料可为铝合金材料或钛合金材料。

所述⊥形金属支座1具有U形孔10和定位轴11，U形孔便于隔振装置的安装与拆卸。定位轴11与发动机上的定位孔进行间隙配合，除能协助安装进行定位以外，更重要的功能是承担大部分隔振装置受到的航向与展向剪切力，而避免使金属支座1的安装螺栓承受较大的剪切力，防止安装螺栓因受拉力和剪力的复合作用而导致加速失效。

所述金属垫片2对称布置于⊥形金属支座1的两侧，与橡胶层3进行硫化。

所述橡胶层3对称布置于⊥形金属支座1的两侧。

所述后金属盖板4和前金属盖板7分别与橡胶层进行硫化。

所述橡胶层3主要采用天然橡胶，这是从机械强度和高空低温的环境角度考虑的，进行合适的配方设计，使橡胶表面没有大的拉伸应力，以具备充分的耐天候性能。同时可使用聚氨酯保护膜或保护层，以防止可能飞溅的合成润滑油。

所述橡胶层3沿厚度方向等间距分布三条宽度2mm、高度1mm的环状筋14，中间一条环状筋改变了橡胶层3压缩和剪切变形的形状，增加了隔振装置的刚度。其他两条环状筋的存在，增大了抗撕裂强度，提高了隔振装置的使用寿命。

硫化完成的结构通过螺栓5和螺母6固定于⊥形金属支座1的两侧，在隔振装置需要调整刚度或受到破坏时，只需更换硫化结构而不必更换整体隔振器。

所述安装芯轴8中心具有直径为12mm的通孔9，用于与发动机安装架的连接。

所述后金属盖板4中心开一阶梯状孔15，大孔与安装芯轴8进行间隙配合，小孔与安装芯轴8的通孔9直径保持一致。

所述安装芯轴8远离环状定位凸台13的一端以间隙配合的形式嵌入后金属盖板4中心阶梯状孔15的大孔，且通过合理的设计，安装芯轴8的端面与阶梯状孔15的大、小孔交界面具有1mm间隙，保证隔振装置安装到发动机架上之后，橡胶层具有1mm压缩量，避免了隔振装置的空行程，同时增大了隔振装置的刚度，提高了隔振性能。

所述安装芯轴8的靠近环状定位凸台13的一端以间隙配合的形式穿过前金属盖板7的中心通孔12，安装芯轴8上的环状定位凸台13与前金属盖板7内侧面紧密贴合，安装芯轴8伸出前金属盖板7外侧面的长度为6mm，伸出部分与发动机架上的孔进行间隙配合，承担隔振装置所受的大部分垂向和展向剪切力，从而避免安装芯轴8内部的连接螺栓承受较大的剪力作用，仅承担航向拉力的单一载荷作用，提高了螺栓的使用寿命。

所述⊥形金属支座1、金属垫片2、橡胶层3的中心孔直径比安装芯轴8的外径大4mm，以避免隔振装置在发生剪切变形时安装芯轴8与其他部件发生摩擦和碰撞。

整体隔振装置在橡胶层失效后，仍能保证发动机与安装架的连接而不致脱落，符合破损安全设计要求。

具体安装步骤如下：

1.将金属垫片2、橡胶层3、后金属盖板4、前金属盖板7分别硫化；

2.将安装芯轴8穿过⊥形金属支座1的中心孔；

3.将硫化完成的结构分别置于⊥形金属支座1的两侧，确认安装芯轴8远离环状定位凸台13的一端嵌入阶梯状孔15；

4.用4枚螺栓5和4枚螺母6将两个硫化结构与⊥形金属支座1固定在一起；

5.安装完毕。

Claims (9)

1.一种支座式发动机橡胶隔振装置，其特征在于，包括⊥形支座(1)、对称设置在⊥形支座1两侧的金属垫片(2)、硫化在金属垫片(2)上的橡胶层(3)、与橡胶层(3)硫化在一起的盖板(4)、安装芯轴(8)，其中，盖板(4)、橡胶层(3)、金属垫片(2)、⊥形支座(1)均由安装芯轴(8)穿接固定为一体。

2.根据权利要求1所述支座式发动机橡胶隔振装置，其特征在于，金属垫片(2)与⊥形金属支座(1)通过螺栓(5)、螺母(6)连接固定。

3.根据权利要求1所述的支座式发动机橡胶隔振装置，其特征在于，所述⊥形金属支座(1)的底部四个支脚设置有U形孔(10)，且底部设置有一圆筒结构的定位轴(11)。

4.根据权利要求1所述的支座式发动机橡胶隔振装置，其特征在于，所述金属垫片(2)为铝合金垫片或钛合金垫片。

5.根据权利要求1所述的支座式发动机橡胶隔振装置，其特征在于，所述橡胶层(3)沿厚度方向等间距分布若干环状筋(14)。

6.根据权利要求1所述的支座式发动机橡胶隔振装置，其特征在于，所述后金属盖板(4)中心开一阶梯状孔(15)，大孔与安装芯轴(8)进行间隙配合，小孔与安装芯轴(8)的通孔(9)直径保持一致。

7.根据权利要求1所述的支座式发动机橡胶隔振装置，其特征在于，所述安装芯轴(8)的一端以间隙配合的形式嵌入后金属盖板(4)中心阶梯状孔(15)的大孔，且安装芯轴(8)的端面与阶梯状孔(15)的大、小孔交界面有1mm间隙。

8.根据权利要求1所述的支座式发动机橡胶隔振装置，其特征在于，所述安装芯轴(8)的一端以间隙配合的形式穿过前金属盖板(7)的中心通孔(12)，安装芯轴上的环状定位凸台(13)与前金属盖板内侧面紧密贴合，安装芯轴的端面伸出前金属盖板外侧面的长度为6mm。

9.根据权利要求1所述的支座式发动机橡胶隔振装置，其特征在于，所述⊥形金属支座(1)、金属垫片(2)、橡胶层(3)的中心孔直径均比安装芯轴(8)的外径大4mm。

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