CN114954900A - 可注入的肋条支脚夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于围绕穿过飞行器组件中的肋条鼠孔的桁条进行密封的肋条支脚夹具。肋条支脚夹具具有用于在肋条鼠孔处附接至肋条并且限定夹具通道的本体,该本体构造成布置在桁条上方。肋条支脚夹具还具有穿过夹具本体的注入孔,该注入孔与夹具通道流体连通,以允许密封剂材料通过注入孔注入到夹具通道中,以用于围绕桁条进行密封。
Description
技术领域
本发明涉及用于围绕穿过飞行器组件中的肋条鼠孔的桁条进行密封的肋条支脚夹具、具有肋条支脚夹具的飞行器组件、用于对鼠孔进行密封的方法、用于在肋条支脚夹具上形成唇缘的工具以及用于在肋条支脚夹具上形成唇缘的方法。
背景技术
飞行器机翼从最接近机身的根端部沿翼展方向延伸至梢端部。机翼包括具有上部空气动力学表面的上翼盖、具有下部空气动力学表面的下翼盖、前缘和后缘。机翼在内部通常被构造成设置有燃料承载容积部。多个肋条通常在前翼梁与后翼梁之间沿弦向方向延伸,前翼梁和后翼梁大致沿翼展方向延伸。肋条联接至翼梁和盖,以形成“翼盒”结构,“翼盒”结构是机翼的主要承载结构。肋条也可以用于将机翼的燃料承载容积部划分成不同的舱。桁条或纵向加强构件通常沿着机翼长度在上翼盖和下翼盖内侧沿翼展方向延伸,并且穿过肋条或肋条支脚中的“鼠孔”。燃料可以通过肋条中的鼠孔自由地移动到相邻的舱中,或者可以密封鼠孔以防止燃料流动。为了适应飞行器部件形状或尺寸的潜在几何变化,鼠孔必须相当大。
对于具有翼下安装的发动机的飞行器,“干舱”可以位于发动机/挂架正上方的机翼内。干舱不包含任何燃料,并且干舱是在发动机发生故障例如转子盘爆裂的情况下的安全机制。然而,干舱与相邻的燃料舱共用至少一个肋条。因此,多个鼠孔需要被密封,以防止燃料泄漏到干舱中并保持干舱“干燥”。
对干舱进行密封存在很多挑战,因为干舱与机翼的其余部分有大量复杂的接合部。由于难以进入经组装的机翼内的区域,因此对干舱鼠孔进行可靠密封特别困难。此外,鼠孔与桁条之间的间隙非常大,桁条的形状并不简单,并且干舱肋条鼠孔相对于干舱肋条成角度地倾斜,这给密封带来了进一步的挑战。因此,提供可重复且有效的解决方案来可靠地密封每个干舱肋条鼠孔可能很难实现。用于密封肋条鼠孔的现有解决方案包括在桁条上附接金属夹具并且在鼠孔位置处将金属夹具紧固至相邻的翼盖和肋条,并且用填充有可固化密封剂的柔性开孔聚氨酯泡沫片填充夹具。泡沫部件是针对每个位置进行定制修整的并且因此采购成本高,并且为了达到所需的高水平流体密封性组装起来也很耗时。
发明内容
根据本发明的一方面,提供了一种用于围绕穿过飞行器组件中的肋条鼠孔的桁条进行密封的肋条支脚夹具,该肋条支脚夹具包括:夹具本体,该夹具本体用于在肋条鼠孔处附接至肋条并且限定夹具通道,夹具本体构造成布置在桁条上方;以及注入孔,该注入孔穿过夹具本体且与夹具通道流体连通,以允许密封剂材料通过注入孔被注入到夹具通道中,以用于围绕桁条进行密封。
夹具是被紧固以支承和保持某物就位的部件。肋条是飞行器机翼的弦向延伸结构部件。肋条鼠孔是肋条的边缘中的孔。桁条是纵向加强构件。此处,肋条支脚夹具定位在桁条上方并在桁条穿过肋条鼠孔的情况下附接至肋条,并且肋条支脚夹具用于支承和保持密封剂就位,以围绕桁条进行密封。
夹具通道可以是大致U形的,并且夹具通道可以在夹具本体的一侧终止于第一通道开口边沿且在夹具本体的相反侧终止于第二通道开口边沿。通道唇缘可以至少部分地围绕夹具通道的内部、邻近于第一通道开口边沿和/或第二通道开口边沿延伸。
通道唇缘可以构造成界定通过注入孔注入的密封剂材料。
通道唇缘可以优化完全密封接合部所需的密封剂的量。通道唇缘可以导引任何可能以其他方式从第一通道开口边沿和/或第二通道开口边沿突出并朝向桁条导引的多余的密封剂。
通道唇缘可以由密封剂制成。通道唇缘可以由可固化的材料制成。
通道唇缘可以是与注入的密封剂相同的材料以产生密封。注入的密封剂可以固化至通道唇缘。
通道唇缘可以由硅树脂、聚氨酯、聚硫化物或硅烷改性的聚合物制成。
通道唇缘可以由闭孔泡沫制成。
肋条支脚夹具可以包括用于将夹具本体附接至肋条的第一附接凸缘和/或用于将夹具本体附接至桁条的支脚的第二附接凸缘。
本发明的另一方面提供了一种飞行器组件,该飞行器组件包括:桁条加强盖和具有鼠孔的肋条,其中,桁条穿过肋条中的鼠孔;以及根据第一方面的肋条支脚夹具,该肋条支脚夹具在肋条鼠孔处布置在桁条上方并且在肋条支脚夹具内部具有固化的密封剂材料,密封剂材料围绕穿过肋条鼠孔的桁条进行密封。
肋条可以具有多个鼠孔和相应的肋条支脚夹具,所述多个鼠孔各自具有穿过鼠孔的相应的桁条,相应的肋条支脚夹具具有固化的密封剂材料,密封剂材料围绕穿过相应的肋条鼠孔的相应的桁条进行密封。
肋条可以形成燃料箱边界,并且肋条支脚夹具和密封剂可以形成流体紧密密封。
注入的密封剂可以将肋条的一侧与另一侧完全密封。
肋条可以在燃料箱与干舱之间形成边界或者在燃料箱与另一燃料箱之间形成边界。
在本发明的又一方面中,提供了一种方法,该方法通过下述步骤围绕穿过飞行器组件中的肋条鼠孔的桁条进行密封:提供肋条和延伸穿过肋条的鼠孔的桁条;将肋条支脚夹具布置在桁条上方;将肋条支脚夹具附接至肋条;通过肋条支脚夹具中的注入孔注入密封剂,以利用密封剂填充夹具通道与桁条之间的间隙,以便使间隙密封。
夹具通道可以在夹具本体的一侧终止于第一通道开口边沿且在夹具本体的相反侧终止于第二通道开口边沿,并且通道唇缘可以形成为至少部分地围绕夹具通道的内部、邻近于第一通道开口边沿和/或第二通道开口边沿延伸。
在将肋条支脚夹具布置在桁条上方之后并且在将肋条支脚夹具附接至肋条之前,可以穿过肋条支脚夹具和肋条钻孔。
可以在钻出肋条支脚夹具中的孔之后并且在将肋条支脚夹具附接至肋条之前形成唇缘。
在肋条支脚夹具中钻孔使得肋条支脚夹具能够在注入密封剂之前正确地定位在桁条上方。这提供了更有效的密封,因为肋条支脚夹具可以居中定位在桁条上方,从而适应组件中的公差。
密封剂可以借助于气动辅助、优选地通过密封剂喷枪注入到注入孔中。
这提供了一种将密封剂引入到肋条支脚夹具中的快速且可重复的方法,从而减少了制造和组装的时间。
当密封剂从夹具通道逸出时,可以停止注入的密封剂流。
目视观察密封剂开始逸出提供了一种验证密封剂何时完全填充肋条支脚夹具并且因此形成可靠密封的简单方法。
在本发明的又一方面中,提供了一种用于在肋条支脚夹具上形成唇缘的工具,该肋条支脚夹具具有限定夹具通道的夹具本体以及附接凸缘,夹具本体构造成布置在桁条上方,附接凸缘用于将夹具本体附接至肋条,其中,夹具通道是大致U形的,并且夹具通道在夹具本体的一侧终止于第一通道开口边沿且在夹具本体的相反侧终止于第二通道开口边沿,该工具包括:工具本体,该工具本体构造成抵靠肋条支脚夹具的夹具通道安置,工具本体具有至少一个凹部,所述至少一个凹部至少部分地围绕夹具通道的内部、邻近于第一通道开口边沿和/或第二通道开口边沿延伸;以及定位特征,该定位特征用于将工具本体与肋条支脚夹具的夹具本体对准。
工具本体可以包括两个相应的凹部,所述凹部围绕夹具通道的内部、邻近于相应的第一通道开口边沿和第二通道开口边沿延伸。
工具可以是可折叠的。工具本体可以是挠性的,以使工具能够折叠。替代性地,工具本体可以更刚性并且在工具本体部分之间结合铰链。
这使得工具本体能够容易地从肋条支脚夹具移除,而不会损坏已形成的通道唇缘。
工具本体可以具有用于手动折叠可折叠的工具的至少一个手柄。
工具可以由尼龙制成,使得密封剂不会粘附至工具。
这允许工具是挠性的,同时不会促进密封剂与工具本身的粘附。这促使通道唇缘粘附至肋条支脚夹具,而不是工具。
在本发明的又一方面中,提供了一种在肋条支脚夹具上形成唇缘的方法,该肋条支脚夹具具有限定夹具通道的夹具本体以及附接凸缘,夹具本体构造成布置在桁条上方,附接凸缘用于将夹具本体附接至肋条,其中,夹具通道是大致U形的,并且夹具通道在夹具本体的一侧终止于第一通道开口边沿且在夹具本体的相反侧终止于第二通道开口边沿,该方法包括:提供工具;将工具插入到肋条支脚夹具中,使得工具本体抵靠肋条支脚夹具的夹具通道安置;将密封剂注入到工具本体的至少一个凹部中;使密封剂固化以及移除工具。
附图说明
现在将参照附图描述本发明的实施方式,在附图中:
图1示出了飞行器的平面图;
图2示出了具有桁条加强盖和肋条的飞行器机翼组件的一部分的内部细节;
图3示出了布置在桁条上方并且附接至肋条的肋条支脚夹具;
图4示出了肋条支脚夹具;
图5示出了用于在肋条支脚夹具上形成通道唇缘的工具;
图6示出了位于工具上的肋条支脚夹具;
图7示出了形成有通道唇缘的肋条支脚夹具;
图8示出了形成通道唇缘并将肋条支脚夹具布置在桁条上方以及注入密封剂以密封肋条与桁条之间的鼠孔的过程;
图9示出了图3的组件和注入的密封剂流;
图10是肋条支脚夹具本体和注入的密封剂流的横截面。
具体实施方式
图1示出了飞行器1,该飞行器1具有右舷机翼2、左舷机翼3、机身4、机头端部5和机尾端部6。飞行器1是典型的喷气式客用跨音速运输飞行器,但是本发明适用于多种固定机翼飞行器类型,包括商用、军用、客运、货运、喷气式、螺旋桨式、通用航空等。每个机翼2、3具有上翼盖和下翼盖18,所述上翼盖和下翼盖18由多个桁条14加强和加固,所述多个桁条14沿着机翼从机身附近的机翼根部大致沿翼展方向延伸至机翼梢部。机翼构造成在内部设置有燃料承载容积部。
多个肋条12在前翼梁与后翼梁(未示出)之间沿大致弦向方向延伸,前翼梁和后翼梁大致沿翼展方向延伸。肋条联接至翼梁和盖以形成“翼盒”结构,“翼盒”结构是机翼的主要承载结构。肋条还将机翼的燃料承载容积部划分成不同的舱。
在机翼2上邻近于翼下安装的主发动机且在翼下安装的主发动机上方定位有“干舱”8。干舱不包含燃料,使得在发动机故障或失效的情况下——在这种情况下,发动机的部件可能直接撞击机翼——不会发生燃料泄漏。干舱与机翼中的至少一个燃料舱邻近。左舷机翼3的构造类似。
图2示出了机翼2的飞行器机翼组件20的一部分,特别地,示出了肋条12、桁条14、下翼盖18和肋条鼠孔16,相应的桁条14穿过该肋条鼠孔16。肋条12在燃料箱舱11与干舱8之间形成界限。肋条12大致垂直地、竖向地远离下盖18延伸,并且肋条12在下端部处通过肋条支脚连接至下盖且在上端部处通过肋条支脚(未示出)连接至上盖。肋条12在下边缘处具有多个鼠孔16,并且在上边缘(未示出)处具有多个鼠孔。肋条鼠孔在肋条中形成为使桁条中的每个桁条能够穿过肋条,而无需在桁条中制造任何接头。
桁条14连续地延伸穿过肋条12的相应的肋条鼠孔16。图2中的桁条轮廓被示出为“Z形”桁条,然而,应当理解的是,可以使用任何数量的桁条轮廓比如欧米伽形、礼帽形、C形或者任何其他合适的设计。鼠孔被定尺寸成与桁条的轮廓紧密配合,以在允许空隙的同时使桁条与肋条之间的间隙最小化。
在至少一些燃料舱之间,可以允许燃料穿过肋条中的鼠孔自由移动。然而,在其他燃料舱之间,这可能是不期望的,并且在燃料舱与干舱8之间,肋条12必须被密封。这通过围绕穿过每个鼠孔16的桁条14进行密封来实现。
图3示出了飞行器组件22的细节,其中,在桁条14a上方布置有肋条支脚夹具21。在图3中,桁条14a具有不同于Z形桁条14的礼帽形轮廓,但是,可以使用任何合适的桁条轮廓。肋条支脚夹具可以由任何合适的材料、比如金属或复合材料制成。肋条支脚夹具可以是增材制造的。为了清楚起见,图4单独示出了肋条支脚夹具21。
肋条支脚夹具21具有限定夹具通道34的本体24,该本体24构造成布置在桁条14a上方。夹具本体可以具有在夹具通道34上方延伸的钟形、拱形或屋顶状部分。肋条支脚夹具21布置在肋条12的一侧,并且优选地,布置在干舱8的内侧。然而,可以安置有两个肋条支脚夹具21,在一个鼠孔16的两侧各有一个。
肋条支脚夹具本体24具有用于将夹具本体附接至肋条12的第一附接凸缘30。第二附接凸缘32垂直于第一附接凸缘30延伸。第二附接凸缘构造成用于将夹具本体附接至桁条14a的支脚和翼盖18。肋条支脚夹具本体可以是包括第一附接凸缘30和第二附接凸缘32以及限定夹具通道34的拱形部分的整体式结构。第二附接凸缘32可以形成为两部分,在夹具通道34的两侧各有一部分。每个附接凸缘30、32具有用于将肋条支脚夹具21分别固定至肋条12和桁条14a/盖18的多个紧固件孔28。
肋条支脚夹具通道34可以是大致U形的,并且肋条支脚夹具通道34在夹具本体24的一侧终止于第一通道开口边沿34a且在夹具本体24的相反侧终止于第二通道开口边沿34b(如图6中所示出的)。存在穿过夹具本体的注入孔26,该注入孔26与夹具通道34流体连通,以允许密封剂通过注入孔26注入到夹具通道34中,从而围绕桁条14a进行密封。注入孔26可以形成在肋条支脚夹具本体24的拱形部分的顶点。注入孔可以通过钻孔或通过任何合适的方法形成。应当理解的是,注入孔26、或多个注入孔可以定位在夹具本体24的任何合适的区域中,以便安置成与夹具通道34流体连通。优选地,设置有单个位于顶点的注入孔26。
肋条支脚夹具通道34在图4中被示出为大致U形的并且布置在桁条14a上方,桁条14a具有礼帽形桁条轮廓。然而,应当理解的是,可以使用任何合适形状的桁条轮廓比如C形、Z形或者任何其他合适的设计。肋条支脚夹具通道34和肋条支脚本体30可以被定尺寸和修改成与桁条的轮廓紧密配合,以在允许将肋条支脚夹具通道34安置在桁条上方并且将肋条支脚夹具本体30附接至肋条和桁条的支脚的同时使桁条与肋条支脚夹具通道34之间的间隙最小化。
为了防止密封剂穿过通道开口边沿34a、34b从夹具本体24逸出,肋条支脚夹具21还可以包括至少部分地围绕夹具通道34的内部或者邻近于第一通道开口边沿34a和/或第二通道开口边沿34b延伸的通道唇缘56(如图7中所示出的)。通道唇缘56定位成用作通道本体34与外部环境之间的屏蔽件,并且优选地,用于限制加入的密封剂在注入过程期间渗出。通道唇缘56优选地沿着通道边沿34a和34b的周缘形成。然而,应当理解的是,可以采用多种通道唇缘设计来密封夹具本体24与桁条之间的间隙。例如,可以沿着夹具本体24的中心形成单个唇缘,使得当密封剂被注入时,仅填充夹具通道34的一半。替代性地,通道唇缘可以部分地形成在外周边缘34a和34b的下方,或者以距外周边缘一设定距离形成到夹具通道中。
优选地,邻近于相应的第一通道开口边沿34a和第二通道开口边沿34b形成两个通道唇缘56。通道唇缘优选地在肋条支脚夹具21附接至肋条12和桁条14a之前形成。通道唇缘可以由密封剂形成。唇缘可以由任何可固化的密封剂比如硅树脂、聚氨酯、聚硫化物或硅烷改性的聚合物制成。优选地,用于形成通道唇缘56的相同材料被用于注入到注入孔26和肋条支脚夹具通道34中。形成通道唇缘56以将密封剂60的注入流导引到间隙66中,使得密封剂60的注入流如图9中所示的那样从肋条支脚夹具21的底部突出,从而表示注入的密封剂已经完全填充了桁条14a与肋条支脚夹具本体24之间的区域。
图7中所示的通道唇缘56被示出为具有矩形横截面的大致长方体形状。然而,应当理解的是,在肋条支脚夹具通道34内可以形成任何合适的唇缘通道56形状。例如,通道唇缘56可以形成为具有三角形横截面,其中,基部接触且形成为至少部分地围绕夹具通道34的内部,并且三角形的顶点延伸到肋条支脚夹具通道34中。
替代性地,通道唇缘56可以形成为具有半圆形横截面,其中,基部接触且形成为至少部分地围绕夹具通道34的内部,并且圆形峰延伸到肋条支脚夹具通道34中。
当通道唇缘56形成有顶点或圆形峰时,通道唇缘56在固化之后更容易从工具40分离(在下面进一步讨论)并且更容易压靠于桁条。这使得通道唇缘56能够更容易且更快速地被制造。一旦将肋条支脚夹具本体30布置在桁条上方,通道唇缘56也更好地符合桁条14a的轮廓,从而改善了肋条支脚夹具与桁条之间的密封。
替代性地,通道唇缘56可以与工具40和肋条支脚夹具分开形成。然后可以使用任何合适形式的粘附将预先形成的通道唇缘56粘附到肋条支脚夹具通道34上。粘合剂可以是用于形成通道唇缘56的相同的材料。
替代性地,通道唇缘56可以由定位在肋条夹具通道34内的闭孔泡沫形成。闭孔泡沫可以定位在通道内,或者闭孔泡沫可以粘附到通道34的壁上。如果将封闭泡沫用于通道唇缘,则可以减少密封鼠孔的制造时间和组装时间,因为相比于形成可固化的密封剂的通道唇缘,粘附闭孔泡沫所需的时间可能更少。
图5示出了示例性工具40,该示例性工具40用于由可固化的密封剂材料在肋条支脚夹具21上形成通道唇缘56。如所示出的,工具40具有与肋条支脚夹具本体24的轮廓大致对应的轮廓。因此,应当理解的是,可以使用各种轮廓的工具40,这取决于肋条支脚夹具本体24的轮廓。图5中的工具40被示出为大致U形轮廓。工具具有两个凹部44a和44b,所述两个凹部44a和44b对应于通道唇缘56的沿着第一通道开口边沿34a和第二通道开口边沿34b的优选位置。这些凹部至少部分地沿着夹具通道34的内部、邻近于第一通道开口边沿34a和第二通道开口边沿34b延伸。工具40可以替代性地仅具有一个凹部或多个凹部,所述一个凹部或多个凹部构造成对应于待形成在肋条支脚夹具通道34上的通道唇缘56。
图5中所示的工具40具有定位特征46,定位特征46构造成在定位于工具上时支承肋条支脚夹具,如图6中所示。定位特征46可以是用于支承第一附接凸缘30和/或第二附接凸缘32的突出部。如下所述,定位特征46在通道唇缘56正在形成并且(至少部分地)固化的同时支承肋条支脚夹具21。特征46可以借助于合适的弹簧c形夹或类似物暂时地夹持至凸缘30,以减少工具在唇缘56的形成和固化期间移动的可能性。
一旦工具40被插入到肋条支脚夹具21中(或者肋条支脚夹具21被插入到工具40中),就将密封剂加入、例如粘附或注入到凹部44a和44b中。优选地,使用具有较窄梢部、优选为渐缩梢部的喷嘴来加入密封剂。较窄梢部确保了一旦被插入,喷嘴就可以用于将密封剂加入到凹部44a和44b的底部中(如在图5和图6中所示出的)。这确保了密封剂完全加入到凹部44a和44b中,并且降低了在所得到的通道唇缘56中形成气泡的可能性。
凹部44a和44b的形状可以根据待形成的通道唇缘56的最终形状进行修改。允许所得到的通道唇缘56在工具40保持支承肋条支脚夹具的同时固化。这确保了通道唇缘粘附至肋条支脚夹具通道34。可以通过在固化过程期间对通道唇缘56进行加热而使通道唇缘56更快固化。这是通过在密封剂已经加入到凹部44a和44b中之后对工具40和肋条支脚夹具进行加热来完成的。可以使用任何合适形式的热处理。这减少了制造通道唇缘56所需的时间。一旦通道唇缘已经固化,就移除工具40。
如图5中所示,工具40可以具有沿着工具中部的柔性“铰链”线45。一旦通道唇缘56已经固化,工具就可以通过绕线45旋转或弯曲而被折叠,以允许在不干扰通道唇缘56的情况下容易地拆卸工具。工具40还可以包括手柄48,以帮助促进手动地将工具折叠在肋条支脚夹具21内。然而,应该理解的是,铰链线45可以位于工具的用以允许折叠的任何位置。使工具能够绕肋条支脚夹具21折叠以使肋条支脚夹具能够在形成通道唇缘56之后被移除的工具本体42的任何柔性的、半刚性的或铰链连结的刚性结构将是合适的。
工具可以由任何材料比如金属或塑料制成,但是优选地,工具是通过增材制造来制造的。工具可以由ABS、PLA、PC制成,但是优选地,工具由尼龙制成。用尼龙制造工具本体42允许密封剂被支承在适当位置以固化,但是不会促使密封剂粘附至工具,从而有助于容易地移除工具而不需要任何不期望的脱模剂。工具40的表面也可以被抛光以进一步阻止密封剂粘附至工具。这可以通过任何合适的方法来完成,例如在印制或摩擦工具40的表面之后对工具进行热处理或抛光以使工具的表面重新熔化。
还可以在工具40上使用脱模剂以进一步阻止密封剂粘附至工具。工具40可以在形成通道唇缘56之前涂覆有脱模剂。优选地,一旦形成通道唇缘56,在将新的脱模剂层涂覆在工具上之前,对工具40进行清洁以移除任何残留的脱模剂。脱模剂可以是任何合适的脱模剂、比如海藻酸钠。图7示出了具有肋条支脚夹具21的肋条支脚夹具装置56,其中,工具被移除,通道唇缘56形成在夹具本体34的第一开口边沿34a和第二开口边沿34b上。
图8示出了组装肋条支脚夹具21的步骤,以及用于形成通道唇缘56的可选步骤。肋条支脚夹具抵靠肋条12安置并且布置在桁条14a上方以识别肋条支脚夹具的最终位置。肋条支脚夹具应以桁条为中心。在将夹具从肋条12和桁条14a移除之前,穿过肋条支脚夹具21(以及肋条和桁条支脚)钻出紧固件孔28。注入(或入口)孔26可以在提供和钻出紧固件孔28之前的任何时间在夹具本体24中形成。替代性地,入口孔可以在形成唇缘之前形成,或者替代性地,入口孔可以在形成密封剂唇缘之后形成。
一旦已经从肋条21移除肋条支脚夹具21,就可以在随后将肋条支脚夹具再次提供给肋条以用于最终的紧固件安装之前对紧固件孔28进行清洁和去毛刺。
在待形成于肋条支脚夹具上的可选通道唇缘的情况下,在钻出紧固件孔之后,将工具40插入肋条支脚夹具中(或者将肋条支脚夹具插入工具40中),并且将密封剂注入到凹部44a和44b中并使其固化。一旦通道唇缘56已经固化,就移除工具40。
然后,在利用紧固件孔28将最终紧固件安装在肋条支脚夹具21中以将肋条支脚夹具21紧固至肋条12和桁条14a的支脚之前,将肋条支脚夹具21布置在桁条14a上方并且抵靠肋条12。
一旦被紧固,就通过密封剂注入孔26注入密封剂60,如图9和图10中所示。密封剂60通过注入孔26被注入以填充夹具本体24与桁条14a之间的间隙66(如图10中所示)。注入密封剂,直至密封剂明显地从肋条支脚夹具通道34突出。这允许在肋条支脚夹具21已经固定至肋条12和桁条14a上方之后完全密封肋条支脚夹具21的简单方法。这也确保了密封的可靠性,因为目视检查降低了形成不完全密封的可能性。可注入的密封剂提供了对肋条支脚夹具21的更快安装。
注入到肋条支脚夹具的通道中的密封剂填充桁条轮廓与夹具通道34的内部之间的间隙66,以完全密封腔体并防止燃料穿过鼠孔16移动。
如上所述,可注入的密封剂60优选地由与用于形成通道唇缘56的密封剂相同类型的材料制成。这是有利的,因为一旦注入的密封剂固化,则密封剂将与通道唇缘56熔接并且在间隙66中形成一种粘性密封。这是有利的,因为这促进了有效的密封。
可注入的密封剂60可以通过任何合适的方式引入,但是优选地,可注入的密封剂60由预填充的密封剂筒64提供,该密封剂筒64附接有喷嘴,该喷嘴安置在喷枪(未示出)内。喷枪可以使用机械、气压或机电驱动来促进可注入的密封剂60的快速注入。图10示出了夹具本体24以及筒64中的密封剂的横截面62,筒64利用密封剂60的流来注入密封剂。如所示出的,密封剂60的流将通过入口孔26并围绕桁条14a,从而填充间隙66。喷嘴可以在长度上延长或适当弯折,以便帮助进入机翼组件内难以进入的区域。
尽管本发明涉及在飞行器内的干舱与燃料舱之间提供燃料密封边界,但是,应当理解的是,类似的设计可以在机翼、飞行器或任何其他行业内的任何边界中实现。
在出现单词“或”的情况下,这将被解释为“和/或”,使得所提及的项目不一定是相互排斥的,而是可以以任何适当的组合使用。
尽管上面已经参照一个或更多个优选实施方式对本发明进行了描述,但是,应当理解的是,在不脱离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下,可以进行各种改变或修改。
Claims (23)
1.一种用于围绕穿过飞行器组件中的肋条鼠孔的桁条进行密封的肋条支脚夹具,所述肋条支脚夹具包括:
夹具本体,所述夹具本体用于在肋条鼠孔处附接至肋条并且限定夹具通道,所述夹具本体构造成布置在桁条上方;以及
注入孔,所述注入孔穿过所述夹具本体且与所述夹具通道流体连通,以允许密封剂材料通过所述注入孔注入到所述夹具通道中,以用于围绕所述桁条进行密封。
2.根据权利要求1所述的肋条支脚夹具,其中,所述夹具通道是大致U形的,并且所述夹具通道在所述夹具本体的一侧终止于第一通道开口边沿且在所述夹具本体的相反侧终止于第二通道开口边沿,并且所述夹具通道还包括至少部分地围绕所述夹具通道的内部、邻近于所述第一通道开口边沿和/或所述第二通道开口边沿延伸的通道唇缘。
3.根据权利要求2所述的肋条支脚夹具,其中,所述通道唇缘构造成界定通过所述注入孔注入的所述密封剂材料。
4.根据权利要求3所述的肋条支脚夹具,其中,所述通道唇缘由密封剂或闭孔泡沫制成,并且优选地,可注入的密封剂材料能够固化至所述唇缘。
5.根据权利要求4所述的肋条支脚夹具,其中,所述通道唇缘的密封剂由可固化的材料比如硅树脂、聚氨酯、聚硫化物或硅烷改性的聚合物制成。
6.根据任一前述权利要求所述的肋条支脚夹具,其中,所述夹具本体还包括用于将所述夹具本体附接至所述肋条的第一附接凸缘和/或用于将所述夹具本体附接至所述桁条的支脚的第二附接凸缘。
7.根据任一前述权利要求所述的肋条支脚夹具,其中,所述夹具本体由金属制成。
8.一种飞行器组件,包括:
桁条加强盖和具有鼠孔的肋条,其中,所述桁条穿过所述肋条中的所述鼠孔;以及
根据任一前述权利要求所述的肋条支脚夹具,所述肋条支脚夹具在肋条鼠孔处布置在所述桁条上方并且在所述肋条支脚夹具内部具有固化的密封剂材料,所述密封剂材料围绕穿过所述肋条鼠孔的所述桁条进行密封。
9.根据权利要求8所述的飞行器组件,其中,所述肋条具有多个鼠孔和相应的肋条支脚夹具,所述鼠孔各自具有穿过所述鼠孔的相应的桁条,所述肋条支脚夹具具有固化的密封剂材料,所述密封剂材料围绕穿过相应的所述肋条鼠孔的相应的所述桁条进行密封。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的飞行器组件,其中,所述肋条形成燃料箱边界,并且所述肋条支脚夹具和所述密封剂材料形成流体紧密密封。
11.根据权利要求10所述的飞行器组件,其中,所述肋条在所述燃料箱与干舱之间形成边界或者在燃料箱与另一燃料箱之间形成边界。
12.一种用于围绕穿过飞行器组件中的肋条鼠孔的桁条进行密封的方法,所述方法包括:
提供肋条和延伸穿过所述肋条的鼠孔的桁条;
将根据权利要求1至7中的任一项所述的肋条支脚夹具布置在所述桁条上方;
将所述肋条支脚夹具附接至所述肋条;
通过所述肋条支脚夹具中的所述注入孔注入密封剂,以利用密封剂填充所述夹具通道与所述桁条之间的间隙,以便使所述间隙密封。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述夹具通道在所述夹具本体的一侧终止于第一通道开口边沿且在所述夹具本体的相反侧终止于第二通道开口边沿,所述方法还包括:
形成通道唇缘,所述通道唇缘至少部分地围绕所述夹具通道的内部、邻近于所述第一通道开口边沿和/或所述第二通道开口边沿延伸。
14.根据权利要求13所述的方法,还包括:在将所述肋条支脚夹具布置在所述桁条上方之后并且在将所述肋条支脚夹具附接至所述肋条之前,穿过所述肋条支脚夹具和所述肋条钻孔。
15.根据权利要求13和14所述的方法,其中,在钻出所述肋条支脚夹具中的所述孔之后并且在将所述肋条支脚夹具附接至所述肋条之前形成所述唇缘。
16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法,其中,密封剂通过气压注入、优选地通过密封剂喷枪注入到所述注入孔中。
17.根据权利要求12至16中的任一项所述的方法,其中,当密封剂从所述夹具通道逸出时,停止注入的密封剂流。
18.一种用于在肋条支脚夹具上形成唇缘的工具,所述肋条支脚夹具具有限定夹具通道的夹具本体以及附接凸缘,所述夹具本体构造成布置在桁条上方,所述附接凸缘用于将所述夹具本体附接至肋条,其中,所述夹具通道是大致U形的,并且所述夹具通道在所述夹具本体的一侧终止于第一通道开口边沿且在所述夹具本体的相反侧终止于第二通道开口边沿,所述工具包括:
工具本体,所述工具本体构造成抵靠所述肋条支脚夹具的所述夹具通道安置,所述工具本体具有至少一个凹部,所述至少一个凹部至少部分地围绕所述夹具通道的内部、邻近于所述第一通道开口边沿和/或所述第二通道开口边沿延伸;以及
定位特征,所述定位特征用于将所述工具本体与所述肋条支脚夹具的所述夹具本体对准。
19.根据权利要求18所述的工具,其中,所述工具本体包括两个相应的凹部,所述凹部围绕所述夹具通道的内部、邻近于相应的所述第一通道开口边沿和所述第二通道开口边沿延伸。
20.根据权利要求18或权利要求19所述的工具,其中,所述工具是可折叠的,并且所述工具本体是挠性的。
21.根据权利要求20所述的工具,还包括用于手动折叠可折叠的所述工具的至少一个手柄。
22.根据权利要求18至21中的任一项所述的工具,其中,所述工具由尼龙制成。
23.一种在肋条支脚夹具上形成唇缘的方法,所述肋条支脚夹具具有限定夹具通道的夹具本体以及附接凸缘,所述夹具本体构造成布置在桁条上方,所述附接凸缘用于将所述夹具本体附接至肋条,其中,所述夹具通道是大致U形的,并且所述夹具通道在所述夹具本体的一侧终止于第一通道开口边沿且在所述夹具本体的相反侧终止于第二通道开口边沿,所述方法包括:
提供根据权利要求18至22中的任一项所述的工具;
将所述工具插入到所述肋条支脚夹具中,使得所述工具本体抵靠所述肋条支脚夹具的所述夹具通道安置;
将密封剂注入到所述工具本体的所述至少一个凹部中;
使密封剂固化;
移除所述工具。
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