CN213928560U - 航空发动机及其推力拉杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一个目的在于提供一种航空发动机及其推力拉杆，其在保证了抗拉能力强、防屈曲的前提下，解决现有推力拉杆超重的问题。本实用新型的另一目的在于提供一种航空发动机，其包括前述推力拉杆。为实现前述目的的推力拉杆包括杆身以及设置在杆身两端的接头，杆身包括杆身增强层、杆身外层以及杆身内层。杆身增强层呈空心杆状，由复合材料用浸渍料通过树脂传递模塑成型工艺制成；杆身外层设置于杆身增强层外侧，由复合材料用预浸料缠绕制成；杆身内层设置于杆身增强层内侧，由复合材料用预浸料缠绕制成。

Description

航空发动机及其推力拉杆

技术领域

本实用新型涉及一种航空发动机及其推力拉杆。

背景技术

航空发动机安装系统的主要功能是将发动机的推力和其它载荷传递给飞机，因此，安装系统通常置于刚度较大的发动机机匣上。典型的安装系统包括前安装节组件、后安装节组件和推力拉杆组件。

推力拉杆(Thrust Link)是安装系统中的一个重要部件，将发动机推力传递给飞机，起到将发动机推力传递至飞机吊挂的作用。推力拉杆属于二力杆，主要承受轴向拉力载荷，但当航空发动机在承受FBO载荷或紧急着陆等极限载荷时，推力拉杆将承受非常大的轴向压力载荷，推力拉杆细长杆设计在轴向大压力载荷下容易发生屈曲失效，导致灾难性事故的发生，为了避免推力拉杆发生屈曲，现有技术中一般将推力拉杆的设计成较大的直径和壁厚，且推力拉杆由高强度的金属材料制成。然而发明人发现，这样设计下的推力拉杆会导致其重量较重。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种推力拉杆，其在保证了抗拉能力强、防屈曲的前提下，解决现有推力拉杆超重的问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种航空发动机，其包括前述推力拉杆。

为实现前述目的的推力拉杆，包括杆身以及设置在所述杆身两端的接头，所述杆身包括：

杆身增强层，呈空心杆状，由复合材料用浸渍料通过树脂传递模塑成型工艺制成；

杆身外层，设置于所述杆身增强层外侧，由复合材料用预浸料缠绕制成；以及

杆身内层，设置于所述杆身增强层内侧，由复合材料用预浸料缠绕制成。

在一个或多个实施方式中，所述复合材料用浸渍料为短纤维浸渍料。

在一个或多个实施方式中，所述复合材料用预浸料为连续纤维织物预浸料。

在一个或多个实施方式中，所述复合材料用浸渍料和/或所述复合材料用预浸料的基体采用耐高温树脂制成。

在一个或多个实施方式中，所述杆身增强层中开设有多个减重孔，整体呈镂空状。

在一个或多个实施方式中，所述杆身增强层为高密度蜂窝夹层。

在一个或多个实施方式中，所述杆身增强层具有比所述杆身外层以及所述杆身内层更厚的层厚。

在一个或多个实施方式中，所述接头通过紧固件与所述杆身连接。

在一个或多个实施方式中，所述接头与所述杆身连接的一端具有连接部，所述连接部的内壁上设置有平台部；

其中，所述连接部具有供螺栓穿设的连接孔，所述平台部对应所述连接孔的位置固定设置有螺母件。

为实现前述另一目的的航空发动机，包括前安装节组件、后安装节组件以及连接所述前安装节组件与所述后安装节组件的推力拉杆，所述推力拉杆为如前所述的推力拉杆。

本实用新型的进步效果包括以下之一或组合：

本推力拉杆分为杆身增强层、杆身外层以及杆身内层三层结构，其中杆身外层以及杆身内层采用连续纤维织物预浸料缠绕而成、而杆身增强层由短纤维浸渍料通过RTM成形而来，使得推力拉杆的整体重量减轻的同时，提高复合材料杆抗屈曲的能力，以使采用本结构的推力拉杆兼具重量轻、抗拉和抗屈曲能力强以及高固有频率的优点。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1示出了本推力拉杆一个实施方式下的示意图；

图2为图1沿A-A方向剖切所视得的剖视示意图；

图3为图1沿B-B方向剖切所视得的剖视示意图；

图4示出了杆身增强层一个实施方式下的立体示意图；

图5示出了本航空发动机一个实施方式下的示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例，如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。另外，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

需要注意的是，在使用到的情况下，如下描述中的内、外仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。

需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。此外，不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。

为解决现有技术中存在的一个或多个方面的问题，本实用新型的一个方面提供了一种推力拉杆，如图1示出了本推力拉杆一个实施方式下的示意图，图2为图1沿A-A方向剖切所视得的剖视示意图，图3为图1沿B-B方向剖切所视得的剖视示意图。

推力拉杆包括杆身1以及设置在杆身1两端的接头2，杆身1包括杆身增强层10、杆身外层11以及杆身内层12。其中，杆身增强层10如图中所示、呈空心杆状，由复合材料用浸渍料通过树脂传递模塑成型工艺(RTM)制成，杆身外层11设置于杆身增强层10的外侧，由复合材料用预浸料缠绕制成。杆身内层12设置于杆身增强层10的内侧，由复合材料用预浸料缠绕制成。

在一个具体的实施方式中，杆身增强层10是通过短纤维浸渍料通过树脂传递模塑成型工艺(RTM)制成。

在一个具体的实施方式中，杆身外层11和/或杆身内层12是通过连续纤维织物预浸料缠绕制成。

其中，预浸料是用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与增强体的组合物，能够形成良好的杆身内外面。

杆身增强层10通过树脂传递模塑成型工艺(RTM)制成，具有相对较轻的重量，其设置于内外层复合材料层之间，又能够提高复合材料杆抗屈曲的能力，从而采用本结构的推力拉杆能够具重量轻、抗拉和抗屈曲能力强以及高固有频率的优点。

虽然本推力拉杆的一个实施例如上所述，但是在本推力拉杆的其他实施例中，本推力拉杆相对于上述实施例在许多方面都可以具有更多的细节，并且这些细节的至少一部分可以具有多样的变化。下面以一些实施例对这细节和些变化中的至少一部分进行说明。

在一个具体的实施方式中，复合材料用浸渍料和/或复合材料用预浸料的基体采用耐高温树脂制成，其中该耐高温树脂可以是双马来酰亚胺或聚醚醚酮(PEEK)。

如图4示出了杆身增强层一个实施方式下的立体示意图，在一个具体的实施方式中，其中，杆身增强层10中开设有如图中所示的多个减重孔10a，使得杆身增强层10的整体呈镂空状，以进一步能够减轻本推力拉杆的自重。

在推力拉杆的一个实施方式中，杆身增强层10为高密度蜂窝夹层，如具体而言，该高密度蜂窝夹层可以是高密度耐高温蜂窝夹心，其具有镂空的外形，能够减轻本推力拉杆的自重，同时能够保证杆件本身的抗拉和抗屈曲能力强的特性。

在推力拉杆的一个实施方式中，如图3所示，杆身增强层10具有比杆身外层11以及杆身内层12更厚的层厚，使得整体上，杆身增强层10具有相对的横截面积，能够保证推力拉杆的抗拉压强度。

在推力拉杆的一个实施方式中，接头2是通过紧固件与杆身1连接。

在一个具体的实施方式中，接头2与杆身1连接的一端具有连接部20，该连接部20的内壁上设置有平台部21，其中，如图3所示，平台部21中具有供螺栓3穿设的连接孔，平台部21对应连接孔的位置固定设置有螺母件4，从而使得螺栓3能够穿设接头2与杆身1后，与螺母件4螺纹连接。

在一个具体的实施方式中，接头2为金属接头。

如前述一个或多个实施方式中的推力拉杆可以应用于如图5中所示的航空发动机中，其中航空发动机包括前安装节组件101、后安装节组件102以及连接于安装节组件101与后安装节组件102之间的推力拉杆100。

制作本推力拉杆可以包括如下具体步骤：

1)将短纤维浸渍料通过RTM技术成形成杆身增强层10；

2)采用连续纤维织物预浸料缠绕成杆身内层12；

3)将杆身增强层10套到杆身内层12外；

4)进一步的，将连续纤维织物预浸料缠绕到杆身增强层10外表面，形成杆身外层11；

5)将缠绕好的杆身1放入热压罐中进行固化；

7)进一步在杆身1前后两端外壁加工螺栓孔；

8)在接头2内壁上加工出平台部21，通过点焊将螺母4固定在平台部21上；

9)用螺栓3将接头2和杆身1进行连接。

本实用新型的进步效果包括以下之一或组合：

本推力拉杆分为杆身增强层、杆身外层以及杆身内层三层结构，其中杆身外层以及杆身内层采用连续纤维织物预浸料缠绕而成、而杆身增强层由短纤维浸渍料通过RTM成形而来，使得推力拉杆的整体重量减轻的同时，提高复合材料杆抗屈曲的能力，以使采用本结构的推力拉杆兼具重量轻、抗拉和抗屈曲能力强以及高固有频率的优点。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种推力拉杆，包括杆身以及设置在所述杆身两端的接头，其特征在于，所述杆身包括：

杆身增强层，呈空心杆状，由复合材料用浸渍料通过树脂传递模塑成型工艺制成；

杆身外层，设置于所述杆身增强层外侧，由复合材料用预浸料缠绕制成；以及

杆身内层，设置于所述杆身增强层内侧，由复合材料用预浸料缠绕制成。

2.如权利要求1所述的推力拉杆，其特征在于，所述复合材料用浸渍料为短纤维浸渍料。

3.如权利要求1所述的推力拉杆，其特征在于，所述复合材料用预浸料为连续纤维织物预浸料。

4.如权利要求1所述的推力拉杆，其特征在于，所述复合材料用浸渍料和/或所述复合材料用预浸料的基体采用耐高温树脂制成。

5.如权利要求1所述的推力拉杆，其特征在于，所述杆身增强层中开设有多个减重孔，整体呈镂空状。

6.如权利要求1所述的推力拉杆，其特征在于，所述杆身增强层为高密度蜂窝夹层。

7.如权利要求1所述的推力拉杆，其特征在于，所述杆身增强层具有比所述杆身外层以及所述杆身内层更厚的层厚。

8.如权利要求1所述的推力拉杆，其特征在于，所述接头通过紧固件与所述杆身连接。

9.如权利要求8所述的推力拉杆，其特征在于，所述接头与所述杆身连接的一端具有连接部，所述连接部的内壁上设置有平台部；

其中，所述连接部具有供螺栓穿设的连接孔，所述平台部对应所述连接孔的位置固定设置有螺母件。

10.一种航空发动机，包括前安装节组件、后安装节组件以及连接所述前安装节组件与所述后安装节组件的推力拉杆，其特征在于，所述推力拉杆为如权利要求1至9任一项所述的推力拉杆。

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