CN109737134B

CN109737134B - 破损安全连杆

Info

Publication number: CN109737134B
Application number: CN201910194099.6A
Authority: CN
Inventors: 林国政; 徐磊; 闫明鹏; 彭森; 林森; 刘建国
Original assignee: Commercial Aircraft Corp of China Ltd; Shanghai Aircraft Design and Research Institute Commercial Aircraft Corporation of China Ltd
Current assignee: Commercial Aircraft Corp of China Ltd; Shanghai Aircraft Design and Research Institute Commercial Aircraft Corporation of China Ltd
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2039-03-14
Also published as: CN109737134A

Abstract

本发明涉及破损安全连杆。所述破损安全连杆包括金属杆件、轴向复合材料和径向复合材料，所述轴向复合材料轴向地围绕所述金属杆件缠绕，所述径向复合材料径向地围绕所述金属杆件缠绕且缠绕在所述轴向复合材料外侧。本发明能起到以下有益技术效果：在连杆的金属和复合材料之间不采用紧固件连接，充分发挥复合材料的高性能优势。

Description

破损安全连杆

技术领域

本发明涉及航空技术领域或其它机械技术领域，尤其涉及一种破损安全连杆。

背景技术

连杆在各类机械产品中的应用主要分为两个方面：一是运动传递，主要应用在系统控制方面和运动机构中；二是载荷传递，主要应用在结构的主承力部位，其主要由高强度的金属材料组成。

目前在航空界采用的受力连杆主要分为两类：第一类是全部由金属机加工制成的连杆；第二类是由复合材料和金属组成的连杆，通常由金属接头及复合材料杆通过紧固件连接而成。

上述第二类连杆由复合材料杆和金属接头组成，目的是为了节省重量，但紧固件连接会刺入复合材料杆，对复合材料纤维造成破坏，无法真正发挥复合材料的高性能优势。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种破损安全连杆，其能解决现有技术所存在的问题，在连杆的金属和复合材料之间不采用紧固件连接，充分发挥复合材料的高性能优势。

本发明的以上目的通过一种破损安全连杆来实现，所述破损安全连杆包括金属杆件、轴向复合材料和径向复合材料，所述轴向复合材料轴向地围绕所述金属杆件缠绕，所述径向复合材料径向地围绕所述金属杆件缠绕且缠绕在所述轴向复合材料外侧。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：在连杆的金属和复合材料之间不采用紧固件连接，充分发挥复合材料的高性能优势。

具体地说，轴向复合材料轴向地围绕金属杆件缠绕，径向复合材料径向地围绕金属杆件缠绕且缠绕在轴向复合材料外侧，因此在连杆的金属杆件和复合材料(轴向复合材料和径向复合材料)之间不采用紧固件连接，仅需缠绕复合材料即可，充分发挥复合材料的高性能优势。

较佳的是，所述破损安全连杆是用于飞机的破损安全连杆。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：能适用于航空技术领域。

较佳的是，所述破损安全连杆还包括泡沫衬垫，所述泡沫衬垫衬于所述金属杆件之内。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：泡沫衬垫起到填充金属杆件和支撑轴向复合材料的作用。

较佳的是，所述金属杆件包括两个子杆件和将所述两个子杆件连接起来的两个连接部。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：通过一种合适的金属杆件形式，能方便地、稳固地将轴向复合材料轴向地围绕金属杆件缠绕(即，围绕两个连接部缠绕)，方便地、稳固地将径向复合材料径向地围绕两个子杆件缠绕且缠绕在轴向复合材料外侧。

较佳的是，所述金属杆件在所述两个子杆件之间且在所述两个连接部之间形成内腔，泡沫衬垫设置于所述内腔中。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：便于金属杆件的制造，减轻连杆总体重量，且泡沫衬垫起到填充金属杆件和支撑轴向复合材料的作用。

较佳的是，每个子杆件从相应连接部向外突出的部分形成耳片。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：耳片能方便破损安全连杆与其它部件的连接或安装。

较佳的是，所述破损安全连杆中的金属杆件和复合材料不采用紧固件连接。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：在连杆的金属杆件和复合材料(轴向复合材料和径向复合材料)之间不采用紧固件连接，仅需缠绕复合材料即可，充分发挥复合材料的高性能优势。

较佳的是，所述金属杆件由钛合金制成。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：能采用合适的金属材料来制造金属杆件，确保金属杆件和破损安全连杆的强度。

较佳的是，所述轴向复合材料和所述径向复合材料为碳纤维。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：能采用合适的复合材料，确保破损安全连杆的刚度。

较佳的是，所述泡沫衬垫由聚氨酯泡沫材料制成。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：能较好地填充金属杆件和支撑轴向复合材料。

附图说明

图1是本发明一实施例的破损安全连杆的装配示意立体图。

图2是本发明一实施例的破损安全连杆的装配示意剖面图。

图3是本发明一实施例的破损安全连杆的爆炸图。

图4是本发明一实施例的破损安全连杆的破损安全设计示意图。

附图标记列表

1、金属杆件

2、轴向复合材料

3、径向复合材料

4、泡沫衬垫

11、子杆件

12、连接部

13、耳片

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计、制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

图1是本发明一实施例的破损安全连杆的装配示意立体图。图2是本发明一实施例的破损安全连杆的装配示意剖面图。图3是本发明一实施例的破损安全连杆的爆炸图。图4是本发明一实施例的破损安全连杆的破损安全设计示意图。

如图1-4所示，根据本发明的一实施例，破损安全连杆包括金属杆件1、轴向复合材料2和径向复合材料3，轴向复合材料2轴向地围绕金属杆件1缠绕，径向复合材料3径向地围绕金属杆件1缠绕且缠绕在轴向复合材料2外侧。

另外，破损安全连杆在受拉情况下，拉力方向与复合材料纤维方向一致，更能发挥复合材料纤维的高模量优势；破损安全连杆在受压情况下，依靠连杆的径向变形转化为复合材料纤维轴向方向受载，从而增强连杆的抗压能力。

较佳的是，如图1-4所示，金属杆件1在轴向上贯穿整个破损安全连杆。

根据上述技术方案，本发明的破损安全连杆能起到以下有益技术效果：确保了金属杆件与复合材料共同承载，而非仅有复合材料承载，提高了整个破损安全连杆的承载强度。

较佳的是，如图1-4所示，破损安全连杆是用于飞机的破损安全连杆。

较佳的是，如图1-4所示，破损安全连杆还包括泡沫衬垫4，泡沫衬垫4衬于金属杆件之内。

较佳的是，如图1-4所示，金属杆件1包括两个子杆件11和将两个子杆件11连接起来的两个连接部12。

较佳的是，如图1-4所示，金属杆件1在两个子杆件11之间且在两个连接部12之间形成内腔，泡沫衬垫4设置于内腔中。

较佳的是，如图1-4所示，每个子杆件11从相应连接部12向外突出的部分形成耳片13。

较佳的是，如图1-4所示，破损安全连杆中的金属杆件1和复合材料不采用紧固件连接。

较佳的是，如图1-4所示，金属杆件1由钛合金制成。

当然，上述钛合金材料仅仅是本申请破损安全连杆的金属杆件的一种较佳材料形式，本领域技术人员在本申请公开内容的基础上可以理解，也可采用其他合适的金属材料(例如，不锈钢等)，而不脱离本申请权利要求的保护范围。

较佳的是，如图1-4所示，轴向复合材料2和径向复合材料3为碳纤维。

当然，上述碳纤维材料仅仅是本申请破损安全连杆的复合材料的一种较佳材料形式，本领域技术人员在本申请公开内容的基础上可以理解，也可采用其他合适的复合材料(例如，玻璃纤维等)，而不脱离本申请权利要求的保护范围。

较佳的是，如图1-4所示，泡沫衬垫4由聚氨酯泡沫材料制成。

当然，上述聚氨酯泡沫材料仅仅是本申请破损安全连杆的泡沫衬垫材料的一种较佳材料形式，本领域技术人员在本申请公开内容的基础上可以理解，也可采用其他合适的泡沫材料(例如，聚苯乙烯泡沫材料等)，而不脱离本申请权利要求的保护范围。

较佳的是，如图1-4所示，尤其参见图3，本发明的破损安全连杆制造和装配顺序可如下：

首先，将金属杆件1和泡沫衬垫4(如果设置泡沫衬垫的话)装配在一起(如果未设置泡沫衬垫，则省略这一步骤)；然后，用轴向复合材料2轴向地围绕金属杆件1缠绕；待轴向复合材料2缠绕到与金属杆件1基本齐平后，用径向复合材料3径向地围绕金属杆件1缠绕且缠绕在轴向复合材料2外侧(也就是说，用径向复合材料3径向地围绕金属杆件1与轴向复合材料2的组合体缠绕)。

本发明的破损安全连杆具有破损安全设计：当复合材料损坏时，金属杆件还可承力；当金属杆件损坏时，复合材料还可承力。

具体地说，尤其参见图4，当单个耳片13损坏或失效时，则由另外一个耳片13承载。当连接部12损坏或失效时，分为纵向裂纹及横向裂纹两种情况，横向裂纹相当于金属杆件断裂，复合材料(轴向复合材料和径向复合材料)仍可承载，纵向裂纹相当于金属杆件分开，轴向复合材料不能承载，但分开的金属杆件每一部分(即，子杆件)仍可承载。当泡沫衬垫4损坏或失效时，对连杆结构基本无影响。当径向复合材料3损坏或失效时，则由金属杆件承载。

以上对本发明的具体实施方式进行了描述，但本领域技术人员将会理解，上述具体实施方式并不构成对本发明的限制，本领域技术人员可以在以上公开内容的基础上进行多种修改，而不超出本发明的范围。

Claims

1.一种破损安全连杆，其特征在于，所述破损安全连杆包括金属杆件、轴向复合材料和径向复合材料，所述轴向复合材料轴向地围绕所述金属杆件缠绕，所述径向复合材料径向地围绕所述金属杆件缠绕且缠绕在所述轴向复合材料外侧；

所述金属杆件包括两个子杆件和将所述两个子杆件连接起来的两个连接部；所述金属杆件在所述两个子杆件之间且在所述两个连接部之间形成内腔，泡沫衬垫设置于所述内腔中。

2.如权利要求1所述的破损安全连杆，其特征在于，所述破损安全连杆是用于飞机的破损安全连杆。

3.如权利要求1所述的破损安全连杆，其特征在于，每个子杆件从相应连接部向外突出的部分形成耳片。

4.如权利要求1所述的破损安全连杆，其特征在于，所述破损安全连杆中的金属杆件和复合材料不采用紧固件连接。

5.如权利要求1所述的破损安全连杆，其特征在于，所述金属杆件由钛合金制成。

6.如权利要求1所述的破损安全连杆，其特征在于，所述轴向复合材料和所述径向复合材料为碳纤维。

7.如权利要求1所述的破损安全连杆，其特征在于，所述泡沫衬垫由聚氨酯泡沫材料制成。