CN105179345A - 制造流体分配系统组件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于制造流体分配系统的方法和组件。该方法包括：提供被构造成在第一方向上引导流体的第一分配管线并且将至少一个内部支承构件联接到第一分配管线的外表面。至少一个内部支承构件包括从其径向向外延伸的多个支承腿。该方法还包括将第二分配管线同心对准并包围所述第一分配管线。所述第二分配管线被构造成在相反的第二方向上引导流体。该方法还包括将所述多个支承腿联接到所述第二分配管线的内表面。

Description

制造流体分配系统组件的方法
技术领域
本公开总体上涉及液压系统，更具体地，涉及制造流体分配系统组件的方法。
背景技术
已知的航空器液压系统使用承压的供给管线将液压流体传输到负载，并且使用单独的回流管线以将液压流体从负载返回到储罐或贮液器。已知的承压管线和回流管线被构造成具有足以耐受液压系统内可能存在的压力差的壁厚。单独的压力管线和回流管线会需要额外的空间和硬件。在航空器中，空间是有限的，额外的硬件增加重量、部件成本和安装时间。另外，压力管线通常不被保护，因此，在操纵和安装期间容易受损并且可比所需的更厚更重。
发明内容
本发明一方面提供了一种制造流体分配系统的方法。该方法包括：提供被构造成在第一方向上引导流体的第一分配管线并且将至少一个内部支承构件联接到该第一分配管线的外表面。该至少一个内部支承构件包括从其径向向外延伸的多个支承腿。该方法还包括将第二分配管线同心对准并包围所述第一分配管线。所述第二分配管线被构造成在相反的第二方向上引导流体。该方法还包括将所述多个支承腿连联到所述第二分配管线的内表面。
本发明另一方面提供了一种流体分配系统组件。该流体分配系统组件包括：第一分配管线，其被构造成在第一方向上引导流体；至少一个内部支承构件，其联接到该第一分配管线的外表面。该至少一个内部支承构件包括从其向外径向延伸的多个支承腿。所述组件还包括第二分配管线，所述第二分配管线包括与多个支承腿联接的内表面。所述第二分配管线同心对准并包围第一分配管线。所述第二分配管线被构造成在相反的第二方向上引导流体，其中，在该至少一个内部支承构件联接到所述第一分配管线之后，对准所述第二分配管线。
附图说明
图1是可用在航空器中的示例性液压系统的框图。
图2是可用于在图1中示出的航空器液压系统中的示例性流体分配系统的立体图。
图3是图2中示出的流体分配系统的放大立体图。
图4是图2中示出的并且联接在图1中示出的液压系统内的流体分配系统的立体图。
图5是示出流体分配系统与图4中示出的航空器液压系统的连接的放大视图。
图6是图2中示出的并且联接在图1中示出的液压系统内的另选的流体分配系统的立体图。
图7是示例性航空器制造和维修方法的流程图。
图8是可使用图1中示出的系统来制造的示例性航空器的框图。
图9是可与图1至图3中示出的流体分配系统一起使用的示例性内部支承构件的立体图。
图10是安装在图1至图3中示出的流体分配系统内的图9中示出的内部支承构件的剖视图。
图11是形成为所需构造的图1至图3和图10中示出的流体分配系统的侧视图。
图12是制造图2、图3、图10和图11中示出的流体分配系统的示例性方法的流程图。
具体实施方式
图1是可用在航空器中的示例性液压系统100的框图。液压系统100包括歧管102、第一致动器104和第二致动器106。歧管102与压力源(未示出)流动连通，压力源包括贮液器108和泵110，泵110经由流体分配系统112为歧管102供应加压的工作流体。泵110可包括任何类型的泵，诸如但不限于液压泵、发动机驱动泵、电动泵、空气或风力驱动泵、和/或冲压空气涡轮(RAT)泵。工作流体经由流体分配系统112在贮液器压力下返回回到贮液器108。从贮液器108起，工作流体接着经由流体分配系统112重新供应到泵110。因此，液压系统100构成闭合的流体系统。
第一致动器104和第二致动器106分别可包括在已知的液压系统中使用的任何致动器。各致动器104和106分别包括可在致动器筒(未示出)内移动的活塞(未示出)。各致动器104和106分别还包括轴或杆(未示出)。轴的一端接合活塞，而轴的另一端接合飞行控制面。致动器筒经由伸展流体管道114或116和回缩流体管道118或120与贮液器108和泵110流动连通。各致动器筒的尺寸被确定成，当筒经由流体分配系统112从贮液器108和泵110接收加压工作流体的供应时，使活塞能够在筒内移动。
各致动器104和106分别经由伸展流体管道或管线114或116并且经由回缩流体管道118或120与歧管102流动连通。当被提供加压工作流体时，加压工作流体的流动方向确定致动器104和106是伸展还是回缩，因此进行操作以回缩或伸展飞行控制面。例如，当加压工作流体经由伸展流体管道114进入第一致动器104的伸展侧122时，第一致动器104的活塞伸展。工作流体经由回缩流体管道118从第一致动器104的回缩侧124排放并且经由流体分配系统112返回到贮液器108。相反，当加压工作流体经由回缩流体管道118提供到回缩侧124时，第一致动器104的活塞回缩。在这种状况下，工作流体经由伸展流体管道114从第一致动器104的伸展侧122排放并且经由流体分配系统112返回到贮液器108。
图2是示例性流体分配系统112的立体图，图3是可用于航空器液压系统100(图1中示出)中的流体分配系统112的放大立体图。在示例性实现方式中，流体分配系统112包括第一内管线200和第二外管线202。外管线202包括第一部分220、第二部分224和位于其间的接口区222。内管线200在基本上线性的方向上延伸并且其尺寸被确定成在接口区222插入外管线202。更具体地，内管线200可插入外管线202，在接口区222形成过盈配合，并且基本上与第一部分220同心。第二部分224接着从接口区222横向延伸，与贮液器108(图1中示出)流动连通地联接。
内管线200沿着流体分配系统112的全长L同心定位在外管线202内。更具体地，外管线202位于内管线200的径向外侧。流体分配系统112被构造成经由内管线200在第一方向204上引导流体并且经由外管线202在与第一方向204相反的第二方向206上引导流体。
在示例性实现方式中，内管线200是压力供给管线200，其将加压工作流体传递到歧管102(图1中示出)。另外，在示例性实现方式中，外管线202是回流管线202，将工作流体返回到贮液器108(图1中示出)。因为回流管线202周向地环绕压力供给管线200，所以在压力供给管线200中引起的环向应力的至少一部分减小，从而能够将压力供给管线200制造成具有比其它已知的压力供给管线更薄的壁厚。在一些实现方式中，一个或多个内部支承构件208在压力供给管线200和回流管线202之间延伸，以提供增强的结构支承并且有助于防止流体分配系统112的弯曲和/或畸形。在另选的实现方式中，回流管线202可同心地定位在压力供给管线200内。
在示例性实施方式中，使用附加制造工艺制造流体分配系统112。具体地，使用被称为直接金属激光烧结(DMLS)或直接金属激光熔融(DMLM)的附加制造工艺来制造流体分配系统112。尽管该制造工艺在本文中被描述为DMLS，但本领域的普通技术人员将理解，也可使用DMLM。另选地，附加制造方法不限于DMLS或DMLM工艺，而是可以是使流体分配系统112能够如本文中描述地作用的任何已知附加制造工艺。该制造工艺不需要通常将会被限定在需要焊接或钎焊的单独组件之间的复杂接头和结构。相反，DMLS是使用激光和细金属粉末直接用CAD模型制作金属部件的附加层工艺。结果是具有通过支承构件连接的同心的第一分配管线和第二分配管线的单体分配系统。该分配系统还可包括从被构造成与单独流体源联接的第一分配管线和第二分配管线延伸的导管。在其它实现方式中，还可使用DMLS、DMLM或其它附加制造工艺与分配系统一起现场制造导管，以形成单体分配系统。在示例性实现方式中，使用铝基合金粉末、耐腐蚀钢基合金粉末、钛基合金粉末和合成橡胶复合粉末来制造本文中公开的流体分配管线，但也可使用使流体分配管线能够如本文中描述地起作用的其它粉末。
图4是联接在液压系统100(图1中示出)内的流体分配系统112(图2中示出)的立体图。图5是示出流体分配系统112与航空器液压系统100的连接的放大视图。在示例性实现方式中，在第一端300，压力供给管线200与泵110(图1中示出)流动连通。回流管线202围绕压力供给管线200延伸并且联接到泵110的端板302。回流管线202包括出口304，出口304与贮液器108流动连通地联接，以引导流体从歧管102返回回到贮液器108中。
在示例性实现方式中，在第二端306，压力供给管线200与歧管102的入口308流动连通地联接，以使加压流体从泵110流体流动到歧管102。另外，流体分配系统112包括回流管线入口310，回流管线入口310将从歧管102开始流动的流体引导回到贮液器108。在替代实现方式中，流体分配系统112可使用单独的连接装置联接到系统100内，而不是将流体分配系统112联接至系统100的装置。
图6是图2中示出的并且联接在图1中所示的液压系统内的另选流体分配系统的立体图。该分配系统可包括从被构造成与单独流体源连接的第一分配管线和第二分配管线延伸的导管。该系统可被构造成使得与第一分配管线流动连通地联接的导管贯穿第二分配管线的壁，以与贮液器108(图1中示出)流动连通地联接。另外，还可使用DMLS、DMLM或其它附加制造工艺与分配系统一起现场制造第二分配管线的壁和导管，以形成单体分配系统。
本文中描述的方法和系统是在航空器制造和维修方法600(图7中示出)和航空器602(图8中示出)的背景下描述的。另选地，本文中描述的方法和系统可在涉及流体分配系统的任何背景下和/或任何环境下实现。在预制造期间，方法600可利用航空器602的规格和设计604和/或材料采购606。在制造期间，发生部件和子组件制造608和航空器602的系统集成610。此后，航空器602可经过认证和交付612，之后入役614。当客户使用时，安排对航空器602进行常规维护和维修616(包括例如改装、重构和/或翻新)。
可由系统集成商、第三方和/或运营商(例如，客户)执行或进行方法600的各个过程。出于进行此描述的目的，系统集成商可包括(而不限于)任何数量的航空器制造商和主系统分包商；第三方可包括(而不限于)任何数量的售卖方、分包商和供应商；运营商可以是航空公司、租赁公司、军事单位、服务组织等。
如图8中所示，使用方法600制造的航空器602可包括带有多个系统620和内部622的机身618。高级系统620的示例可包括推进系统624、电气系统626、液压系统626和/环境系统630中的一个或多个。可包括任何数量的其它系统。尽管示出航天器示例，但本发明的原理可应用于其它行业(诸如，汽车行业、机械、重型设备)。
图9是可与流体分配系统112(图1至图3中示出)一起使用的示例性内部支承构件900的立体图。图10是安装在流体分配系统112内的内部支承构件900的剖视图。可使用内部支承构件900取代内部支承构件208(图3中示出)。在示例性实现方式中，内部支承构件900包括基体部分902和从基体部分902延伸的多个支承腿904。
在示例性实现方式中，基体部分902具有圆形形状并且尺寸被确定成在内管线200(图2和图3中示出)的外表面906上滑动。基体部分902的内表面908包括设置在其上的钎焊材料910。当内部支承构件900设置在内管线200上的所需位置处时，基体部分902被加热，以将内部支承构件900钎焊至内管线200。在一些实现方式中，多个内部支承构件900沿着内管线200以预定距离联接到内管线200的外表面906。
在示例性实现方式中，支承腿904从基体部分902径向向外延伸。尽管图9和图10示出具有三个支承腿904的内部支承构件900，但内部支承构件900可包括使流体分配系统112能够如本文所述地起作用的任何数量的支承腿904。支承腿904向外延伸距离D1，使得当外管线202(图2和图3中示出)同心对准并包围内管线200时，支承腿904接触外管线202的内表面912。各支承腿904的外表面914包括设置在其上的钎焊材料910。当外管线202定位在内管线200周围的所需位置时，外管线202被加热，以将支承腿904钎焊至外管线202。更具体地，在示例性实现方式中，外管线202在支承腿904接触外管线202的预定位置处被加热。
图11是形成为所需构造的示例性流体分配系统112(图1至图3和图10中示出)的侧视图。在示例性实现方式中，流体分配系统112包括内管线200和外管线202(图2、图3和图10中示出)的第一端1102的第一塞1100和第二端1106的第二塞1104。流体分配系统112还包括设置在内管线200和外管线202中的填充材料1108。填充材料1108包括沙子或使流体分配系统112能够如本文所述地起作用的任何其它填充材料。
在示例性实现方式中，为了将流体分配系统112形成为所需构造，第一塞1100被插入内管线200和外管线202的第一端1102。填充材料1108被插入内管线200和外管线202的第二端1106并且严实地包装。一旦充满，第二塞1104就被插入第二端1106。流体分配系统112被形成或弯曲成所需构造。填充材料1108为内管线200和外管线202提供内部支承件并且防止它们在弯曲期间起皱纹或变形。在实现所需构造之后，从内管线200和外管线202去除塞1100和1104和填充材料1108。
图12是制造流体分配系统112(图2、图3、图10和图11中示出)的示例性方法的流程图1200。
在示例性实现方式中，该方法包括提供被构造成在第一方向上引导流体的第一分配管线1202。将至少一个内部支承构件联接到第一分配管线的外表面1204。至少一个内部支承构件包括从其径向向外延伸的多个支承腿。该至少一个内部支承构件包括设置在该至少一个内部支承构件的内表面上的钎焊材料。通过加热至少一个内部支承构件以将至少一个内部支承构件钎焊至第一分配线，而将至少一个内部支承构件联接到第一分配管线的外表面。在一个实现方式中，多个内部支承构件沿着第一分配管线以预定距离联接到第一分配管线的外表面。
在示例性实现方式中，该方法包括将第二分配管线与第一分配管线同心对准并且使第二分配管线包围第一分配管线1206。第二分配管线被构造成在相反的第二方向上引导流体。
在示例性实现方式中，该方法包括将多个支承腿联接到第二分配管线的内表面1208。多个支承腿中各支承腿的外表面包括设置在其上的钎焊材料。通过加热第二分配管线以将多个支承腿钎焊至第二分配管线，而将多个支承腿联接到第二分配管线的内表面。加热第二分配管线将多个支承腿钎焊至第二分配管线可包括在多个支承腿接触第二分配管线的内表面的预定位置处加热第二分配管线。
在示例性实现方式中，该方法还包括用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线。填充材料可包括沙子。为了填充第一分配管线和第二分配管线，堵住第一分配管线和第二分配管线的第一端，之后用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线。在用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线之后，堵住第一分配管线和第二分配管线的第二端。在用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线并且堵住第一分配管线和第二分配管线的第一端和第二端之后，将第一分配管线和第二分配管线形成为所需构造。当实现所需构造时，从第一分配管线和第二分配管线去除填充材料。
可在制造和维修方法600的任一个或多个阶段期间采用本文中实施的设备和方法。例如，可按与航空器602在维修时生产的部件和子组件类似的方式构造或制造与生产过程608对应的部件或子组件。另外，例如，通过大幅度加速航空器602的组装成降低航空器602的成本，可在生产阶段608和610期间使用一个或多个设备实现方式、方法实现方式或其组合。类似地，可在航空器602在维修(例如而不限于维护和维修616)时利用设备实现方式、方法实现方式或其组合中的一个或多个。
本文中描述的实施方式有助于减小将流体分配管线安装在航空器中所需的尺寸和空间。更具体地，上述系统将压力供给管线集成在回流管线内，而不是具有需要更多空间的单独的管线。回流管线减小了安装和操作期间压力供给管线上的应力并且保护压力供给管线，从而能够减小压力供给管线的厚度。另外，上述流体分配管线减轻了重量，缩短了安装时间并且降低了成本。
本文中描述的系统和方法的技术效果包括以下中的至少一个：(a)提供被构造成在第一方向上引导流体的第一分配管线；(b)将至少一个内部支承构件联接到第一分配管线的外表面，其中，至少一个内部支承构件包括从其向外径向延伸的多个支承腿；(c)将第二分配管线同心对准并包围第一分配管线，第二分配管线被构造成在相反的第二方向上引导流体；(d)将多个支承腿联接到第二分配管线的内表面。
本文中描述的实现方式总体上涉及液压系统，更具体地，涉及使用航空器液压流体分配管线引导流体的方法和系统。以上，详细地描述使用航空器液压流体分配管线引导流体的方法和系统的示例性实现方式。方法和系统不限于本文中描述的具体实现方式，而是可与本文中描述的其它部件和/或步骤独立地或单独地利用该系统的部件和/或该方法的步骤。各方法步骤和各部件还可与其它方法步骤和/或部件组合使用。尽管各种实现方式的具体特征可在一些附图中示出而没有在其它附图中示出，但只是出于方便起见。图中的任何特征都可结合任何其它附图的任何特征引用和/或要求权利。
以单数形式阐述并且前面带有词“一”或“一个”的元件或步骤应该被理解为不排除多个元件或步骤，除非清楚阐述了这种排除。此外，引用本发明的“一个实现方式”和/或“示例性实现方式”不旨在被解释为排除存在另外的还包含所述特征的实现方式。
该书面描述使用示例来公开实现方式，包括最佳模式，还使本领域的任何技术人员能够实践这些实现方式，包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法。本公开的可专利范围受权利要求书限定，可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有与权利要求书的字面语言并无不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差别的等同结构元件，则它们被旨在包括在权利要求书的范围内。
根据本公开的一方面，提供了一种制造流体分配系统的方法，所述方法包括：提供被构造成在第一方向上引导流体的第一分配管线；将至少一个内部支承构件联接到第一分配管线的外表面，其中，至少一个内部支承构件包括从其径向向外延伸的多个支承腿；将第二分配管线同心对准并包围第一分配管线，第二分配管线被构造成在相反的第二方向上引导流体；将多个支承联接到第二分配管线的内表面。
如本文中公开的方法还包括：用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线；将第一分配管线和第二分配管线形成为所需构造。
如本文中公开的方法还包括：堵住所述第一分配管线和所述第二分配管线的第一端，之后用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线。
如本文中公开的方法还包括：用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线之后，堵住所述第一分配管线和所述第二分配管线的第二端。
在如本文中公开的方法中，用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线包括用沙子填充第一分配管线和第二分配管线。
如本文中公开的方法还包括：从第一分配管线和第二分配管线去除填充材料。
在本文中公开的方法中，将至少一个内部支承构件联接到第一分配管线的外表面包括将多个内部支承构件联接到第一分配管线的外表面，多个内部支承构件沿着第一分配管线以预定距离隔开。
在本文中公开的方法中，至少一个内部支承构件包括设置在该至少一个内部支承构件的内表面上的钎焊材料，将至少一个内部支承构件联接到第一分配管线的外表面包括加热该至少一个内部支承构件，以将该至少一个内部支承构件钎焊至第一分配管线。
在本文中公开的方法中，至少一个内部支承构件的多个支承腿中各支承腿的外表面包括设置在其上的钎焊材料，将多个支承腿联接到第二分配管线的内表面包括加热第二分配管线以将多个支承腿钎焊至第二分配管线。
在本文中公开的方法中，加热第二分配管线以将多个支承腿钎焊至第二分配管线包括在多个支承腿接触第二分配管线的内表面的预定位置处加热第二分配管线。
根据本公开的一方面，提供了一种流体分配系统组件，该流体分配系统组件包括：第一分配管线，其被构造成在第一方向上引导流体；至少一个内部支承构件，其联接到第一分配管线的外表面，至少一个内部支承构件包括从其向外径向延伸的多个支承腿；第二分配管线，其包括与多个支承腿联接的内表面，第二分配管线同心对准并包围第一分配管线，第二分配管线被构造成在相反的第二方向上引导流体，其中，在至少一个内部支承构件联接到第一分配管线之后，对准第二分配管线。
在本文中公开的流体分配系统组件中，通过用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线，将第一分配管线和第二分配管线形成为所需构造。
在本文中公开的流体分配系统组件中，通过以下步骤将第一分配管线和第二分配管线形成为所需构造：堵住第一分配管线和第二分配管线的第一端；用填充材料填充第一分配管线和第二分配管线；堵住第一分配管线和第二分配管线的第二端；将第一分配管线和第二分配管线形成为所需构造。
在本文中公开的流体分配系统组件中，在将第一分配管线和第二分配管线形成为所需构造之后，去除填充材料。
本文中公开的流体分配系统组件还包括与第一分配管线的外表面联接的多个内部支承构件，所述多个内部支承构件沿着第一分配管线以预定距离隔开。
在本文中公开的流体分配系统组件中，至少一个内部支承构件包括设置在该至少一个内部支承构件的内表面上的钎焊材料，通过加热至少一个内部支承构件以将该至少一个内部支承构件钎焊至第一分配管线，将该至少一个内部支承构件联接到第一分配管线的外表面。
在本文中公开的流体分配系统组件中，多个支承腿中各支承腿的外表面包括设置在其上的钎焊材料，通过加热第二分配管线以将多个支承腿钎焊至第二分配管线，将多个支承腿联接到第二分配管线的内表面。
相关申请的交叉引用
本申请是2013年6月20日提交的美国申请No.13/922,748的部分连续案，该美国申请的公开的全部内容特此以引用方式并入。

Claims (10)

1.一种制造流体分配系统的方法，所述方法包括：
提供被构造成在第一方向上引导流体的第一分配管线；
将至少一个内部支承构件联接到所述第一分配管线的外表面，其中，所述至少一个内部支承构件包括从其径向向外延伸的多个支承腿；
将第二分配管线同心对准并包围所述第一分配管线，所述第二分配管线被构造成在相反的第二方向上引导所述流体；以及
将所述多个支承腿联接到所述第二分配管线的内表面。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
用填充材料填充所述第一分配管线和所述第二分配管线；以及
将所述第一分配管线和所述第二分配管线形成为所需构造。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：用所述填充材料填充所述第一分配管线和所述第二分配管线之前，堵住所述第一分配管线和所述第二分配管线的第一端。
4.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：用所述填充材料填充所述第一分配管线和所述第二分配管线之后，堵住所述第一分配管线和所述第二分配管线的第二端。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，用填充材料填充所述第一分配管线和所述第二分配管线的步骤包括用沙子填充所述第一分配管线和所述第二分配管线。
6.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：从所述第一分配管线和所述第二分配管线去除所述填充材料。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，将至少一个内部支承构件联接到所述第一分配管线的外表面的步骤包括将多个内部支承构件联接到所述第一分配管线的所述外表面，所述多个内部支承构件沿着所述第一分配管线以预定距离隔开。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个内部支承构件包括设置在所述至少一个内部支承构件的内表面上的钎焊材料，将至少一个内部支承构件联接到所述第一分配管线的外表面的步骤包括加热所述至少一个内部支承构件，以将所述至少一个内部支承构件钎焊至所述第一分配管线。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个内部支承构件的所述多个支承腿中各支承腿的外表面包括设置在其上的钎焊材料，将所述多个支承腿联接到所述第二分配管线的内表面的步骤包括加热所述第二分配管线以将所述多个支承腿钎焊至所述第二分配管线。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，加热所述第二分配管线以将所述多个支承腿钎焊至所述第二分配管线的步骤包括在所述多个支承腿接触所述第二分配管线的所述内表面的预定位置处加热所述第二分配管线。
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