CN109649675A - 一种机翼下壁板对接区的密封优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机翼下壁板对接区的密封优化方法。根据设计要求给定琴键槽两侧的紧固件之间的间距P₁，求出可设置的琴键槽两侧的紧固件之间的间距P_1min,根据得到的可设置的琴键槽两侧的紧固件之间的间距P_1min与给定琴键槽两侧的紧固件之间的间距P₁进行比较，判断满足XD≤P1≤YD，如果P_1min大于YD，则进行步骤2；步骤2：对位于琴键槽的垂直上端的两排紧固件的间距P₂进行调整，实现对机翼下壁板对接区的密封优化。由于采用上述技术方案，该方法通过缩小紧固件间距的方式，改善下壁板对接区的密封性能，结构方案改动小，改善效果明显；二是在满足密封要求的前提，本提案可以适当增大琴键槽的宽度，提升装配效率。

Description

一种机翼下壁板对接区的密封优化方法

技术领域

本发明涉及一种民用飞机机翼油箱密封设计方案，尤其涉及一种对于翼下壁板对接区的密封的一种机翼下壁板对接区的密封优化方法。

背景技术

燃油箱是机翼的重要组成部分，燃油箱的密封效果直接关系到飞机的安全性。《中国民用航空规章》第25部对飞机机翼整体油箱提出了相关要求，包括CCAR-25.963“燃油箱总则”、CCAR-25.561“应急着陆情况”、CCAR-25.965“油箱试验”等。机翼结构设计时，必须充分考虑适航条款对燃油箱的相关要求，通过完善的密封实施方案，确保飞机的飞行安全。

例如空客A350飞机翼根下壁板对接方案，其采用具有琴键槽的水平三叉接头。A350下壁板对接的主要特征是琴键槽两侧紧固件采用平行等距排布。琴键槽的宽度需综合考虑长桁腹板厚度、长桁圆角、金属零件边距以及装配间隙等因素。

A350飞机下壁板对接方案琴键槽两侧的紧固件采用平行等间距排布。受琴键槽宽度影响，琴键槽两侧紧固件的间距较大。为确保该区域的密封效果，必须尽量减小琴键槽尺寸。本提案重点要通过合理的结构设计方案，改进琴键槽两侧紧固件间距过大带来的密封问题。

发明内容

本公开的实施例提供了一种机翼下壁板对接区的密封优化方法，已解决现有技术的上述以及其他潜在问题。

根据本公开的实施例的一种机翼下壁板对接区的密封优化方法,该方法具体包括以下步骤：

步骤1：根据设计要求给定琴键槽两侧的侧边到紧固件中心线之间的间距P₁，求出可设置的琴键槽两侧侧边到紧固件中心线的之间的间距P_1min,根据可设置的琴键槽两侧侧边到紧固件中心线的之间的间距P_1min与给定琴键槽两侧的侧边到紧固件中心线之间的间距P₁，判断是否满足XD≤P1≤YD，其中，X、Y为系数，取值范围大于0的正数，D为紧固件直径，如果P_1min大于YD，则进行步骤2；

步骤2：对位于琴键槽的垂直上端的两排紧固件的间距P₂进行调整，实现对机翼下壁板对接区的密封优化。

进一步，所述步骤1的具体步骤为：

步骤1.1：根据已知的零件边缘到圆角终止线距离D_R、T型零件圆角值R、T型零件厚度t、位于琴键槽下端侧的紧固件的中心线与琴键槽侧边的边距E3和E4，代入公式(1)，求出P_1min，公式如下：

P_1min＝E3+D_R+R+t+R+D_R+E4 (1)，

式中，E3和E4琴键槽下端侧的紧固件与琴键槽侧边的边距，E3＝E4≥MD，其中，M为系数，取值范围为大于0的正数，D为紧固件直径。

进一步，所述步骤2的具体步骤为：

步骤2.1：根据T型零件圆角值R、T型零件厚度t、位于琴键槽上端的紧固件的中心线与T型零件圆角区终止线距离E1和E2，代入公式(2),求出P_2min，公式如下：

P_2min＝E1+R+t+R+E2 (2)

式中，E1和E2琴键槽下端侧的紧固件与T型零件圆角区终止线距离，E1＝E2≥ND，其中，N为系数，取值范围是正实数，D为紧固件直径；

步骤2.2：根据步骤2.1求出的P_2min与设计要求给定P₂比较，如果P_2min≤YD，则对P_2min进行缩小，如果P_2min小于XD，则对P_2min进行增大；

步骤2.3：根据公式(3)求出调整的范围值δP_max，公式如下：

δP_max＝P_1min–P_2min≤2(M-N)D+2D_R (3)；

步骤2.4：根步骤2.3得到调整的范围值δP_max与实际需要缩小的距离L，L＝P_1min-YD进行比较，如果δP_max大于L，则按照L进行调整，如果δP_max小于L，则按照δP_max进行调整。

本公开实施例的有益效果是：由于采用上述技术方案，该方法通过缩小紧固件间距的方式，改善下壁板对接区的密封性能，结构方案改动小，改善效果明显；二是在满足密封要求的前提，本提案可以适当增大琴键槽的宽度，提升装配效率。

附图说明

图1为本发明实施例的机翼下壁板对接区的密封优化后的构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明一种机翼下壁板对接区的密封优化方法,该方法具体包括以下步骤：

步骤1：根据设计要求给定琴键槽两侧的侧边到紧固件中心线之间的间距P₁，求出可设置的琴键槽两侧侧边到紧固件中心线的之间的间距P_1min,根据可设置的琴键槽两侧侧边到紧固件中心线的之间的间距P_1min与给定琴键槽两侧的侧边到紧固件中心线之间的间距P₁，判断是否满足XD≤P1≤YD，其中，X、Y为系数，取值范围大于0的正数，D为紧固件直径，如果P_1min大于YD，则进行步骤2；

步骤2：对位于琴键槽的垂直上端的两排紧固件的间距P₂进行调整，实现对机翼下壁板对接区的密封优化。

所述步骤1的具体步骤为：

步骤1.1：根据已知的零件边缘到圆角终止线距离D_R、T型零件圆角值R、T型零件厚度t、位于琴键槽下端侧的紧固件的中心线与琴键槽侧边的边距E3和E4，代入公式(1)，求出P_1min，公式如下：

P_1min＝E3+D_R+R+t+R+D_R+E4 (1)，

式中，E3和E4琴键槽下端侧的紧固件与琴键槽侧边的边距，E3＝E4≥MD，其中，M为系数，取值范围为大于0的正数，D为紧固件直径。

所述步骤2的具体步骤为：

步骤2.1：根据T型零件圆角值R、T型零件厚度t、位于琴键槽上端的紧固件的中心线与T型零件圆角区终止线距离E1和E2，代入公式(2),求出P_2min，公式如下：

P_2min＝E1+R+t+R+E2 (2)

式中，E1和E2琴键槽下端侧的紧固件与T型零件圆角区终止线距离，E1＝E2≥ND，其中，N为系数，取值范围是正实数，D为紧固件直径；

步骤2.2：根据步骤2.1求出的P_2min与设计要求给定P₂比较，如果P_2min≤YD，则对P_2min进行缩小，如果P_2min小于XD，则对P_2min进行增大；

步骤2.3：根据公式(3)求出调整的范围值δP_max，公式如下：

δP_max＝P_1min–P_2min≤2(M-N)D+2D_R (3)；

步骤2.4：根步骤2.3得到调整的范围值δP_max与实际需要缩小的距离L，L＝P_1min-YD进行比较，如果δP_max大于L，则按照L进行调整，如果δP_max小于L，则按照δP_max进行调整。

实施例：

参数名称	参数值
		紧固件直径D	11mm
紧固件边距E1	≥1.8D
		紧固件边距E2	≥1.8D
紧固件边距E3	≥2D
		紧固件边距E4	≥2D
紧固件间距P1	4D≤P1≤6D
		紧固件间距P2	4D≤P1≤6D
零件边缘到圆角终止线距离D<sub>R</sub>	≥5mm
		T型零件圆角值R	≥6mm
T型零件厚度t	10mm

1、根据上述输入计算P1最小值，P1_min

2、P1_min＝E3+D_R+R+t+R+D_R+E4

3、将E3，E4≥2D及D_R、R还有t的参数值代入可以得出，

P1_min≥2D+5mm+6mm+10mm+6mm+5mm+2D

≥4D+32mm(代入D＝11mm，得)

≥6D+10mm

≥6.9D

由上述计算可知P1最小值P1min已经超出油箱密封要求的6D上限，接近7D。为避免燃油泄漏，本发明的解决方案，是将远离琴键槽的两排紧固件的间距缩小，具体缩小后的间距P2最小值P2_min计算过程如下：

1、根据表1输入计算P2最小值P2_min

2、P2_min＝E1+R+t+R+E2，代入参数值得

≥1.8D+6+10+6+1.8D

≥3.6D+22mm

≥5.6D

3、P1_min–P2_min＝(E3+D_R+R+t+R+D_R+E4)-(E1+R+t+R+E2)

＝E3+2D_R+E4-E1-E2

4、将E1≥1.8D，E2≥1.8D，E3≥2D，E4≥2D代入上述公式得出P1_min–P2_min≤0.4D+2D_R，将这个差值代表可以缩小的间距的最大值δP_max

5、代入参数值得出δP_max＝0.4×11+2×5＝14.4mm

6、实际需要缩小的距离L＝P1_min-6D≥0.9D≥9.9mm，显然小于δP_max，本方面方案可实施；

本方案采用了缩小内侧两排紧固件间距的方案，解决了油箱区密封问题，因此可以增大D_R值，已提升装配性能。

上述仅是本发明的集中实施方式，应当指出，本领域技术人员在本发明技术方案范围内进行的。

Claims (3)

1.一种机翼下壁板对接区的密封优化方法,其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：根据设计要求给定琴键槽两侧的侧边到紧固件中心线之间的间距P₁，求出可设置的琴键槽两侧侧边到紧固件中心线的之间的间距P_1min,根据可设置的琴键槽两侧侧边到紧固件中心线的之间的间距P_1min与给定琴键槽两侧的侧边到紧固件中心线之间的间距P₁，判断是否满足XD≤P1≤YD，其中，X、Y为系数，取值范围大于0的正数，D为紧固件直径，如果P_1min大于YD，则进行步骤2；

步骤2：对位于琴键槽的垂直上端的两排紧固件的间距P₂进行调整，实现对机翼下壁板对接区的密封优化。

2.根据权利要求1所述的机翼下壁板对接区的密封优化方法,其特征在于，所述步骤1的具体步骤为：

步骤1.1：根据已知的零件边缘到圆角终止线距离D_R、T型零件圆角值R、T型零件厚度t、位于琴键槽下端侧的紧固件的中心线与琴键槽侧边的边距E3和E4，代入公式(1)，求出P_1min，公式如下：

P_1min＝E3+D_R+R+t+R+D_R+E4(1)，

式中，E3和E4琴键槽下端侧的紧固件与琴键槽侧边的边距，E3＝E4≥MD，其中，M为系数，取值范围为大于0的正数，D为紧固件直径。

3.根据权利要求1所述的机翼下壁板对接区的密封优化方法,其特征在于，

所述步骤2的具体步骤为：

步骤2.1：根据T型零件圆角值R、T型零件厚度t、位于琴键槽上端的紧固件的中心线与T型零件圆角区终止线距离E1和E2，代入公式(2),求出P_2min，公式如下：

P_2min＝E1+R+t+R+E2(2)

式中，E1和E2琴键槽下端侧的紧固件与T型零件圆角区终止线距离，E1＝E2≥ND，其中，N为系数，取值范围是正实数，D为紧固件直径；

步骤2.2：根据步骤2.1求出的P_2min与设计要求给定P₂比较，如果P_2min≤YD，则对P_2min进行缩小，如果P_2min小于XD，则对P_2min进行增大；

步骤2.3：根据公式(3)求出调整的范围值δP_max，公式如下：

δP_max＝P_1min–P_2min≤2(M-N)D+2D_R(3)；

步骤2.4：根步骤2.3得到调整的范围值δP_max与实际需要缩小的距离L，L＝P_1min-YD进行比较，如果δP_max大于L，则按照L进行调整，如果δP_max小于L，则按照δP_max进行调整。