CN104918855A - 用于涡轮喷气发动机机舱的组装定心装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涡轮喷气发动机机舱(1)的定心装置(12)，用于将推力反向器的外下游板(13)置于中心，与风机外壳罩(7)平齐，所述定心装置包括，成一体式的板(14)，第一定位臂(15)，以及第二定位臂(16)，所述板(14)将定心装置(12)固定在风机外壳上，所述第一定位臂(15)上游突起，与板(14)一体成型，从而相对于机舱(1)的导向轴(A)形成用于引导所述风机外壳罩(7)的第一径向抵靠件，所述第二定位臂(16)下游突起，与板(14)一体成型，从而相对于机舱(1)的导向轴(A)形成用于引导外下游板(13)的第二径向抵靠件。

Description

用于涡轮喷气发动机机舱的组装定心装置

技术领域

本发明涉及航空机舱领域，所述航空机舱用于飞机机体反应器，更具体而言涉及旁路涡轮喷气发动机(by-pass turbojet engines)。

背景技术

已知机舱作为涡轮喷气发动机的整流罩，为此目的，所述机舱通常包括上游部，随后的中间部，以及下游部，所述上游部形成围绕进气口的前缘，所述中间部形成保护风扇外壳的罩壳(cowl)，所述下游部能够围绕推力反向装置。

然而，在机舱的整合过程中，制造和组装公差合起来有时可以使得在风扇外壳的整流罩和下游部板之间，更具体而言是推力反向器的外板之间出现径向凹口。

所述凹口可能引起机舱空气动力性能的损失，而且将推力反向器板的上游边缘暴露在侵蚀或分层现象下。

此外，断级(steps)标注在机舱外轮廓上，从而损坏后者的外观。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上述缺陷，并提出一种新的机舱设置，允许以简便、可重复使用以及成本较低的方式调节下游板，更具体而言是推力反向器的外板，并以此方式使其与所述风扇外壳的罩壳平齐。

本发明的目的通过定心装置实现，所述定心装置用于整合涡轮喷气发动机机舱，其具有至少一个风扇外壳的罩壳，以及至少一个推力反向外板型的外下游板，其连续纵向设置，所述定心装置的特征在于包括一体式：

●子板，所述子板将定心装置固定在风扇外壳上，

●第一定位臂，所述第一定位臂与子板一体成型，上游突起，相对于机舱的导向轴(directing axis)，以此方式形成第一径向抵靠件，第一径向抵靠件用于引导所述风扇外壳的罩壳，

●第二定位臂，所述第二定位臂与子板一体成型，下游突起，相对于机舱的导向轴，以此方式形成用于引导外下游板的第二径向抵靠件，从而能够保证所述外下游板的定位基本上与风扇外壳的罩壳延伸平齐。

本发明的目的还通过涡轮喷气发动机机舱实现，其包括至少定心装置，优选多个定心装置围绕导向轴分布。

优选地，一体定心装置的使用使得一系列径向定心抵靠件固定在相同的子板上，即相同的所述径向抵靠件的接合干线来形成分支，从而显著减小第一抵靠件和第二抵靠件之间的尺寸链，尤其是径向的，所述第一抵靠件支撑风扇外壳的罩壳，所述第二抵靠件支撑推力反向器的外板。

换言之，本发明中定心装置的使用相当于在第一抵靠件和第二抵靠件之间，因此在风扇外壳的罩壳和推力反向器板之间创造了接合间隔，更具体而言是径向的，以此方式上述不同组件可以相对彼此容易地置于中心，彼此良好地保持径向距离。

因此，相对于风扇外壳的罩壳，下游板可以获得良好的组装精度，因此不必遵循需要注意事项或复杂设备的特别严苛的制造或组装公差。

本发明中的机舱的制造和组装操作因此是特别快速，准确，可重复以及便宜的。

附图说明

参考附图，通过阅读下面以非限制性和纯描述性实例给出的描述，本发明的其他目的，特征以及优点将变得更为显著，其中：

附图1和附图2所示分别为根据本发明的旁路涡轮喷气发动机内的定心装置的置入原理的四分之三透视图和纵向截面图。

附图3所示为本发明中的定心装置置入在与风扇外壳相连的支撑组件上的局部透视图。

附图4所示为本发明中机舱内的定心装置的置入局部纵向截面图。

附图5所示为本发明中机舱内的定心装置另一个变形例的置入局部纵向截面图。

附图6、7和8所示分别为前纵向截面图(从上游)，后视图(从下游)，附图3和4的定心装置变形例。

具体实施方式

本发明涉及一种机舱1，所述机舱用于充当涡轮喷气发动机型反应器的整流罩，更具体而言充当旁路反应器(by-pass reactor)的整流罩。

在已知方式中，例如尤其附图1和2中可视部分，所述机舱1具有外部结构2，中间部分4，以及下游部8，所述外部结构2包括形成进气口的上游部3，所述中间部分4的内表面5由涡轮喷气发动机的风扇外壳6形成，所述中间部分4的外表面由风扇外壳的罩壳7(通常称为“风扇罩壳”)形成，所述下游部8优选地包括推力反向装置。

所述机舱1还包括内部结构9，所述内部结构9包括涡轮喷气发动机的引擎11的整流罩10。

通常，为相应附图建立X,Y,Z三轴参考系规则，当机舱设置在飞机上时，上述轴分别表示机舱的纵向，横向和垂直方向。

在此情况下，所述纵轴X与机舱1的导向导向轴(directing axis)A平行，优选与导向轴A重合，其大体上与反应器的旋转轴重合，更具体而言是与风扇6的旋转轴重合。

为了便于参考，会认为：作为第一近似，所述机舱1基本上具有围绕所述导向轴A旋转的圆柱形。值得注意的是R_max为所述旋转形状的整体最大半径。

此外，上游-下游方向对应于所述反应器的推进气流方向，大体上沿对应于导向轴A的机舱1纵向取向，从机舱1的前缘朝向后缘。

本发明更具体而言涉及一种定心装置12，所述定心装置用于整合涡轮喷气发动机舱1，如前所述，机舱1具有至少一个风扇外壳的罩壳7，以及至少一个推力反向器的外板型的外下游板13，所述罩壳7和所述外板13必须沿纵向连续设置。

在此方面，值得注意的是，本发明尤其应用于“平滑”机舱1，在机舱1中所述外下游板13相对于罩壳7固定安装在不变位置。

然而，本发明优选地涉及一种机舱1，其中所述外下游板13形成推力反向器的外板，其沿相对于罩壳7滑动的轴可移动地被安装，更整体来讲，相对于引擎11的整流罩10滑动的轴可移动地被安装。

所述推力反向器的外板可以具体是“O形管道”类型或者甚至是“D型管道”类型，为了在下文便于参考，可以使外下游板13与所述推力反向器的外板同化，所述“O形管道”类型即形成在机舱外围圆周上从固定杆(或“悬挂架”，未图示)的一个边缘延伸至另一边缘的整体准环形覆盖物，所述“D型管道”类型即分成多个板，优选为两个板，每个板基本上覆盖所述机舱1的一半圆周。

根据本发明，尤其如附图3,4,5和7的可视部分，所述定心装置12以一个单件形式包括:

●子板14，所述子板14允许将定心装置12固定在风扇外壳5上，

●第一定位臂15，所述第一定位臂15与子板14，突起上游一体成型，相对于机舱1的导向轴A，以此方式形成第一径向抵靠件，其用于引导所述风扇外壳的罩壳7。

●第二定位臂16，所述第二定位臂16与子板14，突起下游一体成型，相对于机舱1的导向轴A，以此方式形成第二径向抵靠件，其用于引导外下游板13，从而能够保证所述外下游板13的位置基本上与风扇外壳的罩壳(7)延伸平齐，尤其如附图4和5所示。

有利地，所述定心装置12，允许通过形成一个共同的参考的同一件，实现由于第一定位臂15的风扇外壳的罩壳7的径向定心，以及实现由于第二定位臂16的外下游板13的防挖空型的径向固定。

由于这样的结构，罩壳7和下游板13的可视径向外部表面可以有利地彼此延伸平齐，没有标记断级(step)或任何径向凹口。

值得注意的是“径向”，参考大体上垂直于导向轴A的一个(或多个)方向，或者可选地，参考按照相对于导向轴A的上述方向所测量的距离。

优选地，所述第一定位臂15和第二定位臂16形成基本上横向于子板14的两个肩部，更具体而言基本上径向正交(ortho-radial)于子板14的两个肩部，能够支撑由罩壳7和下游板13分别施加的径向力，并必须置于中心以及居中保持这些组件。

所述风扇外壳的罩壳7因此可以与第一臂15导向轴轴向重叠，这此元件部分地覆盖在一部分导向轴A上，以确保寻求定心。

类似地，外下游板因此可以与第二臂16轴向重叠，这此元件部分地覆盖在导向轴A的一部分(另一部分)上，以确保寻求定心导向轴。

所述第一和第二臂15、16优选地源于子板14在位于定心装置12的一半的部分、三分之一部分，或者优选在定心装置12的径向最外延四分之一处，即如附图4至8所示源于子板14在所述定心装置一半，三分之一，甚至上部四分之一处。

因此，所述两个定位臂15、16将径向闭合，尤其在定心装置12的制造过程中，限制这些臂的参考表面(或承载表面)定位的不同，防止罩壳7、下游板13分别靠在定位臂15、定位臂16上，。

所述第二定位臂16(下游)进一步优选位于，相对第一臂15(上游)径向凹口位置，即最接近导向轴A的位置。

在纵截面，尤其如附图4和7所示，所述定心装置12因此可以大体上具有倒置靴子的形状，子板14形成杆，第一臂15形成板，所述第二臂16形成突刺(spur)。

关于子板14，所述子板14可以大体上在风扇外壳5和风扇外壳5的罩壳7之间径向延伸。

所述子板14可以固定在任一固定组件17、18上，所述固定组件17、18固定在风扇外壳5上，尤其固定在径向固定凸起17和/或凸缘18上，固定凸起17和/或凸缘18固定在所述外壳5上或者与所述外壳5集成为一体。

根据一个优选设置，所述定心装置12将抵靠并一方面通过第一臂15和另一方面通过子板14固定在风扇外壳5上，所述第一臂15优选地通过径向内表面，以及选择性地通过调整楔19，有利地径向压靠大体结合形状的凸缘18的L形襟翼20，所述子板14轴向压靠所述凸缘18(附图5)和/或固定突起17(附图3)。

在一特定优选方式中，尤其如附图4和5所示，所述风扇外壳的罩壳7径向抵靠在第一定位臂15的径向外部承载表面15E上，然而，所述外下游板13具有固定挂钩21，所述固定挂钩21径向抵靠在第二定位臂16的径向内部承载表面16I上。

优选地，所述罩壳7将因此通过其内表面7I，抵靠定心装置12，相反于第一臂15的径向外部承载表面15E，从而向所述第一臂15施加大体向心的径向力。

相反，所述外下游板13，通过固定挂钩21，向第二臂16施加径向离心力。

最终，因此获得尤其坚固、稳定和紧凑的交叉安装。

优选地，所述外下游板13由推力反向器的外板形成，其根据机舱1的导向轴A可移动地安装导向轴。

优选地，所述外下游板13可以设置有径向凹口(re-entrant)固定挂钩21，径向凹口固定挂钩21具有径向倾斜的对接斜坡22，当所述外下游板13轴向更接近定心装置12时，以这样的方式建立与第二定位臂16的逐渐接触，更具体而言是与其径向内承载表面16I的逐渐接触。

有利地，每当在飞机的某些操纵期间推力反向器在临时展开后的折叠时，这样的设置将获得立刻渐进、平滑以及特别精准的重新自动定心，即每次随外下游板13返回至其安置位置。

所述定心装置12有利地可以在飞行过程中，相对于推力反向器实现动态定心功能。

此外，无论是否所述定心装置12装配有带推力反向器的机舱1或平滑机舱1，在机舱1的组装过程中，通过放置过程中对外下游板13的引导和稳定化，所述定心装置12将有利地实现静态定心装置的作用。

当然，将以足够坚硬的材料生产所述定心装置12，从而使得第一和第二定位臂15、16具有结构承载刚度，使得第一和第二定位臂15、16尤其能够抵抗由罩壳7和下游部13施加在其上的压力的径向分量，并当不工作时，在组装期间，以及在飞行过程中，尤其是在推力反向器的重新配置过程中，实现定心臂的作用。

有利地，所述定心装置12可以由轻金属材料，例如铝合金制成。

所述定心装置还包括加强肋(reinforcing ribs)23，例如形成侧向接触第二定位臂16的两颊(cheeks)，从而如附图3所示，以便将其与子板14的边缘相连。.

优选地，所述第一定位臂15抵靠在接收表面24上，所述风扇外壳的罩壳7用于径向挤压接收表面24，所述接收表面24朝向所述罩壳7径向呈穹顶状。

在一特殊优选方式中，所述接收表面24大体上对应于一部分球形。

优选地，所述接收表面24位于径向朝向第一臂15的外侧，从而能够接收和支撑整流罩的内表面7I。

所述接收表面24的半径R24可以大体上对应于所述接收表面24到导向轴A的距离，具体而言对应于围绕所述导向轴A的所述接收表面24的外圆周半径。

有利地，罩壳7直接抵靠的接收表面24的穹顶状，以及优选为球形特征，从而尤其允许通过组装更好的调节所述罩壳7相对于风扇外壳5和定心装置12的角位置公差，来改善风扇外壳的罩壳7和定心装置12之间接触。

这样的锥形/球形凹口实际上使得罩壳7(锥体)与定心装置12(球体)相连接，并且这不会明显受到基准面取向的影响，根据基准面所述罩壳7和接收平面24接触，所述基准面包括环形接触线，所述接触线设置在所述罩壳7和所述接收平面24之间，并且理论上大体与导向轴A正交。.

根据一变形例，例如附图5所示，穹顶状接收表面24直接由包括第一定位臂15的情况产生。

换言之，所述接收表面可以在第一臂15内直接成形，并且可以例如由模制或机加工在第一臂15内直接成形，并优选地位于第一臂的径向外表面15E上，以此方式所述罩壳7与所述第一臂直接接触。

更整体而言，可以按所述风扇外壳的罩壳7与第一定位臂15直接接触的方式设计机舱1，即与暴露的定心装置12的整体直接接触，所述第一臂15，更优选地其径向外承载表面15E，其本身形成参考的支承表面，从而将所述罩壳7置于中心。

类似地，不论在第一臂15内保留的其余设置，所述机舱1的优选设计使得所述外下游版13与所述第二定位臂16直接接触，即所述第二定位臂16，更优选所述径向内承载表面16I，与暴露定心装置12的整体本身形成支承表面，更具体而言所述径向保持表面，选择性地通过嵌入后者的挂钩22，将所述下游板13置于中心。

有利地，所述组件被置于中心，即所述罩壳7和下游板13因此可以径向分别置于相同的立体参考系上，这最小化和因而优化所述轴承之间的尺寸链。

根据另一变形例，例如附图4和7所示，穹顶形接收表面24由在承载表面上增加的接合楔35形成并固定在承载表面上，优选地所述第一定位臂15的径向外表面15E以这样的方式径向设置在所述第一臂的承载表面15E和优选为风扇外壳的罩壳7的径向内面7I的相应面之间。

这样的接合楔25有利地在厚度方向上径向地通过第一臂15提供的台架(plateau)(承载表面15E)直接夹在一侧，和通过罩壳7的内面7I直接夹在另一侧，所述罩壳7的内面7I，以与后者轴向重叠的方式，设置成径向朝向所述第一臂15。

所述接合楔25可以例如螺旋连接在第一臂15的径向外承载表面15E上，可选择地同样的螺钉将所述第一臂15固定在凸缘18的襟翼20上。

所述接合楔25可以优选进一步形成防摩擦衬里类型的滑动界面，从而在所述罩壳7的放置过程中，减小罩壳7在所述定心装置上的摩擦阻力。

更整体而言，无论任何设置，所述第一臂15可以包括防摩擦衬里25、26，所述防摩擦衬里25、26使得风扇外壳的罩壳7易于在第一臂15的接收表面24上滑动，所述衬里由例如PTFE的聚合物的低摩擦系数材料制成。

如以上已经说明的，如果所述接收表面在第一臂15内直接成形，甚至在接合楔25内成形，所述衬里材料采取涂层26的形式。

有利地，这样衬里的存在使得所述罩壳7在定心装置12上易于滑动，从而在组装过程中，防止任何阻挡。

根据另一变形例，一方面所述构成罩壳7的材料，另一方面所述定心装置12可以以此方式选择，从而相对于彼此呈现低摩擦系数。

例如，所述罩壳7可以由碳素纤维制成，所述定心装置可以由其他材料制成，例如所述定心装置可以由铝合金制成。

显然，可以考虑与在第二定位臂16和外下游板13之间的接触界面的接合楔和/或不粘涂层的类似配件，以及更具体而言，可以考虑与在第二定位臂16和固定挂钩21的对接斜坡22之间的接触界面的接合楔和/或不粘涂层的类似配件。

尤其的，所述对接斜坡22可以由聚合物制成，或者涂覆由该材料。

本发明进一步涉及以其目前形式的涡轮喷气发动机机舱1，其包括根据本发明的围绕其导向轴A分布的至少一个定心装置12，优选地，围绕其导向轴A分布的多个定心装置12，如附图1所示导向轴。

所述定心装置12的数量和其分布，可以在机舱1的圆周上是规律的，当然可以取决于所述机舱的尺寸，以及半径，尤其是由风扇外壳的罩壳7支承的压力或吸附力(vacuum force)，所述压力或吸附力是由风扇外壳的罩壳7、外下游板13以及因此所述定心装置12支承。

根据一优选实施例，无论定心装置12上罩壳7的任何组装结构，所述第一定位臂15将承载防火密封件27，所述防火密封件27与相应面接触，相应面即风扇外壳的罩壳7的径向内面7I，从而保证接收风扇6的隔室的防火完整性。

如附图5所示，所述防火密封件27可以是唇型环形密封件。

所述密封件27可以有利地在第一臂15和凸缘18的襟翼20之间被径向挤压和拉紧。

本发明以其目前形式最终涉及飞机推进组件，其包括根据本发明的作为涡轮喷气发动机的整流罩的机舱1，甚至飞机装配有一个或多个根据本发明的推进组件。

显然，本发明并不局限于上述变形例，本领域技术人员尤其能够单独或自由组合上述特征。

Claims (10)

1.一种定心装置(12)，所述定心装置(12)用于整合涡轮喷气发动机机舱，其具有至少一个风扇外壳的罩壳(7)，以及至少一个推力反向外板型的外下游板(13)，其连续纵向设置，所述定心装置(12)的特征在于包括一体式：

●子板(14)，所述子板(14)允许将定心装置(12)固定在风扇外壳(5)上，

●第一定位臂(15)，所述第一定位臂(15)与子板(14)一体成型，上游突起，相对于机舱(1)的导向轴(A)，以此方式形成用于引导所述风扇外壳的罩壳(7)的第一径向抵靠件，

●第二定位臂(16)，所述第二定位臂(16)与子板(14)一体成型，下游突起，相对于机舱(1)的导向轴(A)，以此方式形成用于引导外下游板(13)的第二径向抵靠件，从而能够保证所述外下游板(13)的定位基本上与风扇外壳的罩壳(7)延伸平齐。

2.根据权利要求1所述的定心装置，其特征在于所述第一定位臂(15)抵靠接收表面(24)，所述风扇外壳的罩壳(7)用于径向挤压接收表面(24)，所述接收表面(24)朝向所述罩壳(7)是径向穹顶状，优选基本上对应于球形的一部分。

3.根据权利要求2所述的定心装置，其特征在于所述穹顶状的接收表面(24)由构成第一定位臂(15)的物质直接形成。

4.根据权利要求2所述的定心装置，其特征在于所述穹顶状的接收表面(24)由在第一定位臂(15)的径向外承载表面(15E)上增加的接合楔(25)形成，并固定在第一定位臂(15)的径向外承载表面(15E)上，以此方式径向设置在所述第一臂的承载表面(15E)和风扇外壳的罩壳(7)的内表面(7I)之间。

5.根据前述任一项权利要求所述的定心装置，其特征在于所述第一定位臂(15)包括抗摩擦衬里(25，26)，所述抗摩擦衬里(25，26)促进所述风扇外壳的罩壳(7)在所述第一臂(15)的接收表面(24)上滑动，所述衬里由低摩擦系数材料例如PTFE制成，来形成涂层(26)或接合楔(25)。

6.一种涡轮喷气发动机舱，其特征在于包括至少一个前述任一项权利要求所述的定心装置(12)，优选地多个前述任一项权利要求所述的定心装置(12)围绕导向轴(A)分布。

7.根据权利要求6所述的机舱，其特征在于所述风扇外壳的罩壳(7)径向抵靠第一定位臂(15)的径向外承载表面(15E)，然而所述外下游板(13)具有固定挂钩(21)，所述固定挂钩(21)径向抵靠在第二定位臂(16)的径向内承载表面(16I)上。

8.根据权利要求6或7所述的机舱，其特征在于所述外下游板(13)由推力反向器的外板形成，其可移动地安装在机舱(1)的导向轴(A)上，并且所述外下游板(13)设置有径向凹口固定挂钩(21)，其具有轴向倾斜的对接斜坡(22)，当所述外下游板(13)轴向接近定心装置(12)时，以此方式与第二定位臂(15)建立平缓连接。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的机舱，其特征在于所述第一定位臂(15)承载防火密封装置(27)，防火密封装置(27)与所述风扇外壳的整流罩的相应表面(17)接触，以此方式保证隔室(28)的耐火完整性，所述隔室能够接收风扇(6)。

10.一种用于飞机的推进组件，其特征在于包括机舱(1)，所述机舱(1)作为用于权利要求6至9任一项所述的涡轮喷气发动机的整流罩。