CN103818815B - 发动机吊装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机吊装结构，涉及航空发动机技术领域。解决了现有的吊装方式对发动机的气动性能影响较大的技术问题。该发动机吊装结构包括吊挂、至少两个前吊节以及至少一个后吊节，吊挂通过前吊节以及后吊节与发动机相连接，其中：至少两个前吊节分别与吊挂以及发动机的两侧相连接；至少一个后吊节与吊挂以及发动机的顶部相连接；前吊节以及后吊节两者分别连接在发动机的轴向方向上的不同位置。本发明用于减弱发动机吊装过程对发动机气动性能的影响。

Description

发动机吊装结构

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种发动机吊装结构，尤其是可以用于吊装航空发动机的吊装结构。

背景技术

随着社会的发展以及人类的生活水平不断提高，民用航空作为一种方便、快捷的出行方式得到了蓬勃的发展。与此同时，人们对民用飞机的安全性、经济性以及舒适性提出了更高的要求。

目前，大涵道比涡扇发动机在大型民航客机的动力装置中得到了广泛的应用。大涵道比涡扇发动机的传统吊装方式有核心机吊装和混合吊装两种，其中：

采用核心机吊装方式的吊装结构如图1所示，该结构中前安装节(或称：前吊节)201、后安装节(或称：后吊节)301分别位于发动机4中介机匣后端面和涡轮后机匣上方，吊挂1的前端与中介机匣后端面相连，吊挂1的后端与后安装节301相连。

采用混合吊装方式的吊装结构如图2所示，该结构中的前安装节201、后安装节301分别位于发动机4中介机匣和涡轮后机匣上方，长推力拉杆9前端与中介机匣后端面相连，后端与后安装节301或者飞机的吊挂1相连。

现有技术至少存在以下技术问题：

大涵道比涡扇发动机的风扇直径很大，采用核心机吊装方式的吊装结构吊装过程中容易产生纺锤形振动，不利于风扇的叶尖间隙保持，易造成气动损失，而采用混合吊装方式的吊装结构吊装过程中会使安装系统分散开来，布局不够紧凑，加大了如图1或图2所示发动机4的重量负担。

上述这两种吊装结构吊装过程中推力的传递路线偏离了发动机4轴线，由此吊装过程中产生的弯矩增加了发动机4应力和变形，所以均会对气动性能产生影响，对发动机4的气动性能影响较大。

发明内容

本发明的目的是提出一种发动机吊装结构，解决了现有的吊装方式对发动机的气动性能影响较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明实施例提供的发动机吊装结构，包括吊挂、至少两个前吊节以及至少一个后吊节，所述吊挂通过至少两个所述前吊节以及所述后吊节与所述发动机相连接，其中：

至少两个所述前吊节分别与发动机的两侧以及所述吊挂相连接；

至少一个所述后吊节与所述发动机的顶部以及所述吊挂相连接；

所述前吊节与所述后吊节两者分别连接在所述发动机的轴向方向上的不同位置。

在一个可选的实施例中，所述发动机吊装结构包括两个所述前吊节，两个所述前吊节分别与所述吊挂以及所述发动机的中介机匣的两侧相连接。

在一个可选的实施例中，两个所述前吊节与所述发动机的中介机匣的两侧的连接位置均位于所述发动机的中介机匣的承力支板的中心线上，且两个所述前吊节以所述发动机的中心线形成轴对称结构。

在一个可选的实施例中，至少一个所述后吊节的两端分别与所述发动机的顶部以及所述吊挂相连接。

在一个可选的实施例中，所述吊挂为弧形面，所述后吊节与所述吊挂以及所述发动机的涡轮后机匣的顶部相连接。

在一个可选的实施例中，所述后吊节的两端分别与所述吊挂以及所述发动机的涡轮后机匣的顶部相连接。

在一个可选的实施例中，每个所述前吊节均包括垂向销轴连接结构，其中：

所述垂向销轴连接结构包括第一垂向轴、第二垂向轴、第一拉杆、第一垂向吊耳以及第二垂向吊耳；

所述第一垂向轴以及所述第二垂向轴各自的轴向方向均与所述发动机的轴心线所在的水平面相垂直；

所述第一垂向吊耳的其中一端与所述发动机的中介机匣固定连接；所述第二垂向吊耳的其中一端与所述吊挂固定连接；

所述第一拉杆的两端中其中一端通过所述第一垂向轴与所述第一垂向吊耳的其中另一端形成销轴连接，所述第一拉杆的两端中其中另一端通过所述第二垂向轴与所述第二垂向吊耳的其中另一端形成销轴连接。

在一个可选的实施例中，每个所述前吊节还包括至少一个轴向销轴连接结构，其中：

所述轴向销轴连接结构包括第一轴向轴、第二轴向轴、第二拉杆、第一轴向吊耳以及第二轴向吊耳；

所述第一轴向轴以及所述第二轴向轴各自的轴向方向均与所述发动机的轴向方向相平行；

所述第一轴向吊耳的其中一端与所述发动机的中介机匣固定连接；所述第二轴向吊耳的其中一端与所述吊挂固定连接；

所述第二拉杆的两端中其中一端通过所述第一轴向轴与所述第一轴向吊耳的其中另一端形成销轴连接，所述第二拉杆的两端中其中另一端通过所述第二轴向轴与所述第二轴向吊耳的其中另一端形成销轴连接。

在一个可选的实施例中，所述垂向销轴连接结构包括位置相对的两个所述第一垂向吊耳以及位置相对的两个所述第二垂向吊耳，所述第一垂向轴铰接于或固定连接于位置相对的两个所述第一垂向吊耳之间，所述第二垂向轴铰接于或固定连接于位置相对的两个所述第二垂向吊耳之间。

在一个可选的实施例中，所述第一垂向吊耳与所述发动机的中介机匣的连接位置位于所述发动机的中介机匣上背离所述承力支板的一侧。

在一个可选的实施例中，所述轴向销轴连接结构包括位置相对的两个所述第一轴向吊耳以及位置相对的两个所述第二轴向吊耳，所述第一轴向轴铰接于或固定连接于位置相对的两个所述第一轴向吊耳之间，所述第二轴向轴铰接于或固定连接于位置相对的两个所述第二轴向吊耳之间。

在一个可选的实施例中，每个所述前吊节均包括两个所述垂向销轴连接结构以及一个所述轴向销轴连接结构，每个所述前吊节的所述轴向销轴连接结构与所述发动机的中介机匣的连接位置在所述发动机的周向方向上介于该前吊节的两个所述垂向销轴连接结构与所述发动机的中介机匣的连接位置之间。

在一个可选的实施例中，每个所述前吊节均包括两个所述轴向销轴连接结构以及一个所述垂向销轴连接结构，每个所述前吊节的所述垂向销轴连接结构与所述发动机的中介机匣的连接位置在所述发动机的周向方向上介于该前吊节的两个所述轴向销轴连接结构与所述发动机的中介机匣的连接位置之间。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

本发明提供的发动机吊装结构中，吊挂通过至少两个(优选为两个)前吊节以及至少一个(优选为一个)后吊节与发动机相连接，而前吊节与后吊节两者各自与发动机的连接点的连线在水平方向以及竖直方向上均形成了三角形的结构，三角形的结构具有良好的稳定性，并且优选为两个前吊节与发动机的中介机匣的两侧的连接位置均位于发动机的中介机匣的承力支板的中心线上，且两个前吊节以发动机的中心线形成轴对称结构，该发动机吊装结构使吊接发动机的过程中推力的传递路线更接近发动机的轴心线或与发动机的轴心线重合了，由此吊装过程中产生的导致发动机产生应力和变形的弯矩更少，故而与现有技术相比，本发明对发动机气动性能产生影响更小，吊装过程中不会对发动机造成损坏，所以解决了现有的吊装方式对发动机的气动性能影响较大的技术问题。

另外，本发明提供的优选技术方案与现有技术相比，至少还可以产生如下技术效果：

1、本发明中将前吊节(也可以称为：前安装节)以及后吊节(也可以称为：后安装节)分别连接在发动机的中介机匣以及发动机的涡轮后机匣上，避免了核心机吊装方式带来的发动机纺锤形振动，与混合吊装方式相比，省去了混合吊装布局中的长推力拉杆，所以更节省重量和空间。

2、前吊节以及后吊节分成左右两个部分，均采用垂向销轴连接结构以及轴向销轴连接结构形成的双安装平面传力结构来传递垂向、侧向和轴向力，其分别位于中介机匣顺航向的承力支板中心线上，由此，推力的传递的路线与发动机中心轴线重合或接近，消除了因推力偏离发动机中心轴线带来的整机弯矩。

3、前吊节的左右两部分结构一致，可以更为平均的分担载荷，后吊节可以与现有技术中的安装节结构类似以传递垂向、侧向力和扭矩，所以便于对现有的吊装结构进行改装，从而在现有的吊装结构上应用本发明技术方案。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中采用核心机吊装方式的吊装结构与航空发动机之间连接关系的示意图；

图2为现有技术中采用混合吊装方式的吊装结构与航空发动机之间连接关系的示意图；

图3为本发明实施例所提供的发动机吊装结构吊装航空发动机的过程中，其与航空发动机之间连接关系的示意图；

图4为图3所示发动机吊装结构以及航空发动机的之间连接关系的侧视示意图；

图5为图3所示发动机吊装结构中其中一个前吊节处的结构的放大示意图；

图6为图5所示前吊节内垂向销轴连接结构的剖视示意图；

图中标记：1、吊挂；2a、前吊节；2b、前吊节；201、前安装节；21、垂向销轴连接结构；211、第一垂向轴；212、第二垂向轴；213、第一拉杆；214、第一垂向吊耳；215、第二垂向吊耳；22、轴向销轴连接结构；221、第一轴向轴；222、第二拉杆；223、第一轴向吊耳；3、后吊节；301、后安装节；4、发动机；41、中介机匣；411、承力支板；412、承力支板的中心线；42、涡轮后机匣；5、进气道；6、机翼；7、排气罩；8、风扇；9、长推力拉杆。

具体实施方式

下面通过附图图3～图6以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征(技术特征之间可以使用逗号、句号、顿号或分号等任意标点符号隔开)、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

本发明实施例提供了一种吊装过程中对发动机的气动性能影响较小、连接可靠且结构更为紧凑的发动机吊装结构。

下面结合图3～图6对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的两个或更多个技术手段互相进行组合而得到的技术方案均应该在本发明的保护范围之内。

如图3～图6所示，本发明实施例所提供的发动机吊装结构，包括吊挂1、至少两个前吊节(图4中包括前吊节2a、前吊节2b)以及至少一个(优选为一个)后吊节3，吊挂1通过至少两个前吊节以及后吊节3与发动机4相连接，其中：

至少两个前吊节分别与发动机4的两侧以及吊挂1相连接。至少一个后吊节3与发动机4的顶部以及吊挂1相连接。前吊节与后吊节3两者分别连接在发动机4的轴向方向上的不同位置。

图3中还示意出了进气道5、机翼6、排气罩(以及反推)7。

本发明中吊挂1通过前吊节以及后吊节3与发动机4相连接，而前吊节与后吊节3以及发动机4的连接点的连线在水平方向以及竖直方向上均形成了三角形的结构，三角形的结构具有良好的稳定性，该发动机吊装结构使得吊接发动机4的过程中推力的传递路线更接近发动机4的轴心线或与发动机4的轴心线重合了，由此吊装过程中产生的导致发动机4产生应力和变形的弯矩更少，故而与现有技术相比，本发明对发动机4气动性能产生影响更小，吊装过程中不会对发动机4造成损坏。

本实施例中发动机吊装结构优选为包括两个前吊节即前吊节2a、前吊节2b，两个前吊节即前吊节2a、前吊节2b分别与吊挂1以及发动机4的中介机匣41的两侧相连接，优选为：两个前吊节即前吊节2a、前吊节2b与发动机4的中介机匣41的两侧的连接位置均位于发动机4的中介机匣41的承力支板411的中心线412上，且两个前吊节以发动机4的中心线412形成轴对称结构。

这种结构中前吊节与中介机匣41连接的前吊点位于发动机4的中介机匣41中心轴线的两侧，环境温度低。

当然，其他数目的前吊节或将前吊节连接在发动机4其他结构件上的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本实施例中吊挂1为弧形面。吊挂1采用弧形面与之配合，对外涵气流影响相对较小，且加大了对风扇8的支撑，并保证推力未偏离中心轴线。

当然，采用其他形状的吊挂1的技术方案也在本发明的保护范围之内。

本实施例中后吊节3与吊挂1以及发动机4的涡轮后机匣42的顶部相连接。后吊节3可以使用与现有技术中混合吊装方式相似或一致的结构。

当然，采用与前吊节相同或类似的形状的后吊节3的技术方案也在本发明的保护范围之内。

本实施例中每个前吊节均包括垂向销轴连接结构21，其中：

垂向销轴连接结构21包括如图5所示第一垂向轴211、如图6所示第二垂向轴212、第一拉杆213、第一垂向吊耳214以及第二垂向吊耳215。

第一垂向轴211以及第二垂向轴212各自的轴向方向均与发动机4的轴心线所在的水平面相垂直。

第一垂向吊耳214的其中一端与发动机4的中介机匣41固定连接。第二垂向吊耳215的其中一端与吊挂1固定连接。

第一拉杆213的两端中其中一端通过第一垂向轴211与第一垂向吊耳214的其中另一端形成销轴连接，第一拉杆213的两端中其中另一端通过第二垂向轴212与第二垂向吊耳215的其中另一端形成销轴连接。

上述结构的第一拉杆213位于发动机中心轴线所在的水平面内，主要用于传递水平方向的推力，此外，垂向销轴连接结构21可以在实现发动机4的中介机匣41与吊挂1可靠连接的同时，释放吊接过程中沿发动机4轴向方向的应力，由此消除了吊装过程中前吊节对发动机4施加的沿发动机4轴向方向的弯矩，进而更为有效的防止了吊装过程中对发动机4施加的推力的传递路线偏离发动机4的轴线。

本实施例中每个前吊节还包括至少一个轴向销轴连接结构22，其中：轴向销轴连接结构22包括第一轴向轴221、第二轴向轴(图中未示出)、第二拉杆222、第一轴向吊耳223以及第二轴向吊耳(图中未示出)。

第一轴向轴221以及第二轴向轴各自的轴向方向均与发动机4的轴向方向相平行。

第一轴向吊耳223的其中一端与发动机4的中介机匣41固定连接。第二轴向吊耳的其中一端与吊挂1固定连接。

第二拉杆222的两端中其中一端通过第一轴向轴221与第一轴向吊耳223的其中另一端形成销轴连接，第二拉杆222的两端中其中另一端通过第二轴向轴与第二轴向吊耳的其中另一端形成销轴连接。

上述结构中的第二拉杆222处于垂直于发动机中心轴线的竖直平面内，主要用于传递垂向力和侧向力，此外，轴向销轴连接结构22可以在实现发动机4的中介机匣41与吊挂1可靠连接的同时，释放吊接过程中沿发动机4周向方向的应力，由此消除了吊装过程中前吊节对发动机4施加的沿发动机4周向方向的弯矩，进而更为有效的防止了吊装过程中对发动机4施加的推力的传递路线偏离发动机4的轴线。

本实施例中垂向销轴连接结构21包括位置相对的两个第一垂向吊耳214以及位置相对的两个第二垂向吊耳215，第一垂向轴211铰接于或固定连接于位置相对的两个第一垂向吊耳214之间，第二垂向轴212铰接于或固定连接于位置相对的两个第二垂向吊耳215之间。这种结构不仅结构紧凑，而且各构件之间连接可靠性更好。

本实施例中第一垂向吊耳214与发动机4的中介机匣41的连接位置位于发动机4的中介机匣41上背离承力支板411的一侧。

这种结构中第一垂向吊耳214对发动机4施加的作用力会沿发动机4的径向方向通过中介机匣41传递至承力支板411上，由此保证了发动机4内部结构各方向受力更为均匀，所以更为有效的防止了吊装过程中对发动机4施加的推力的传递路线偏离发动机4的轴线。

本实施例中轴向销轴连接结构22包括位置相对的两个第一轴向吊耳223以及位置相对的两个第二轴向吊耳，第一轴向轴221铰接于或固定连接于位置相对的两个第一轴向吊耳223之间，第二轴向轴铰接于或固定连接于位置相对的两个第二轴向吊耳之间。与垂向销轴连接结构21同理，这种结构不仅结构紧凑，而且各构件之间连接可靠性更好。

本实施例中每个前吊节均包括两个轴向销轴连接结构22以及一个垂向销轴连接结构21，每个前吊节的垂向销轴连接结构21与发动机4的中介机匣41的连接位置在发动机4的周向方向上介于该前吊节的两个轴向销轴连接结构22与发动机4的中介机匣41的连接位置之间。

当然，每个前吊节均包括两个垂向销轴连接结构21以及一个轴向销轴连接结构22，每个前吊节的轴向销轴连接结构22与发动机4的中介机匣41的连接位置在发动机4的周向方向上介于该前吊节的两个垂向销轴连接结构21与发动机4的中介机匣41的连接位置之间的技术方案也在本发明的保护范围之内。

该结构不仅保证了发动机4与吊挂1之间连接结构的可靠性，而且更为有效的保证了发动机4内部结构各方向受力更为均匀，所以更为有效的防止了吊装过程中对发动机4施加的推力的传递路线偏离发动机4的轴线。

本发明所提及的发动机4优选为航空发动机。由于航空发动机为高精密的装置适宜应用本发明进行吊装。

当然，使用本发明提供的吊装结构以吊装其他发动机或其他装置的技术方案也应该在本发明的保护范围之内。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造、锻造或注塑工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中如果存在用于表示位置关系或形状的术语，那么所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种发动机吊装结构，其特征在于，包括吊挂、至少两个前吊节以及至少一个后吊节，所述吊挂通过至少两个所述前吊节以及所述后吊节与所述发动机相连接，其中：

至少两个所述前吊节分别与发动机的两侧以及所述吊挂相连接；

至少一个所述后吊节与所述发动机的顶部以及所述吊挂相连接；

所述前吊节与所述后吊节两者分别连接在所述发动机的轴向方向上的不同位置；

所述发动机吊装结构包括两个所述前吊节，两个所述前吊节分别与所述吊挂以及所述发动机的中介机匣的两侧相连接；

两个所述前吊节与所述发动机的中介机匣的两侧的连接位置均位于所述发动机的中介机匣的承力支板的中心线上，且两个所述前吊节以所述发动机的中心线形成轴对称结构。

2.根据权利要求1所述的发动机吊装结构，其特征在于，所述吊挂为弧形面，所述后吊节与所述吊挂以及所述发动机的涡轮后机匣的顶部相连接。

3.根据权利要求1－2任一所述的发动机吊装结构，其特征在于，每个所述前吊节均包括垂向销轴连接结构，其中：

所述垂向销轴连接结构包括第一垂向轴、第二垂向轴、第一拉杆、第一垂向吊耳以及第二垂向吊耳；

所述第一垂向轴以及所述第二垂向轴各自的轴向方向均与所述发动机的轴心线所在的水平面相垂直；

所述第一垂向吊耳的其中一端与所述发动机的中介机匣固定连接；所述第二垂向吊耳的其中一端与所述吊挂固定连接；

所述第一拉杆的两端中其中一端通过所述第一垂向轴与所述第一垂向吊耳的其中另一端形成销轴连接，所述第一拉杆的两端中其中另一端通过所述第二垂向轴与所述第二垂向吊耳的其中另一端形成销轴连接。

4.根据权利要求3所述的发动机吊装结构，其特征在于，每个所述前吊节还包括至少一个轴向销轴连接结构，其中：

所述轴向销轴连接结构包括第一轴向轴、第二轴向轴、第二拉杆、第一轴向吊耳以及第二轴向吊耳；

所述第一轴向轴以及所述第二轴向轴各自的轴向方向均与所述发动机的轴向方向相平行；

所述第一轴向吊耳的其中一端与所述发动机的中介机匣固定连接；所述第二轴向吊耳的其中一端与所述吊挂固定连接；

所述第二拉杆的两端中其中一端通过所述第一轴向轴与所述第一轴向吊耳的其中另一端形成销轴连接，所述第二拉杆的两端中其中另一端通过所述第二轴向轴与所述第二轴向吊耳的其中另一端形成销轴连接。

5.根据权利要求4所述的发动机吊装结构，其特征在于，所述垂向销轴连接结构包括位置相对的两个所述第一垂向吊耳以及位置相对的两个所述第二垂向吊耳，所述第一垂向轴铰接于或固定连接于位置相对的两个所述第一垂向吊耳之间，所述第二垂向轴铰接于或固定连接于位置相对的两个所述第二垂向吊耳之间。

6.根据权利要求5所述的发动机吊装结构，其特征在于，所述第一垂向吊耳与所述发动机的中介机匣的连接位置位于所述发动机的中介机匣上背离所述承力支板的一侧。

7.根据权利要求5所述的发动机吊装结构，其特征在于，所述轴向销轴连接结构包括位置相对的两个所述第一轴向吊耳以及位置相对的两个所述第二轴向吊耳，所述第一轴向轴铰接于或固定连接于位置相对的两个所述第一轴向吊耳之间，所述第二轴向轴铰接于或固定连接于位置相对的两个所述第二轴向吊耳之间。

8.根据权利要求6所述的发动机吊装结构，其特征在于，每个所述前吊节均包括两个所述垂向销轴连接结构以及一个所述轴向销轴连接结构，每个所述前吊节的所述轴向销轴连接结构与所述发动机的中介机匣的连接位置在所述发动机的周向方向上介于该前吊节的两个所述垂向销轴连接结构与所述发动机的中介机匣的连接位置之间；

或者，每个所述前吊节均包括两个所述轴向销轴连接结构以及一个所述垂向销轴连接结构，每个所述前吊节的所述垂向销轴连接结构与所述发动机的中介机匣的连接位置在所述发动机的周向方向上介于该前吊节的两个所述轴向销轴连接结构与所述发动机的中介机匣的连接位置之间。