DE69218236T4

DE69218236T4 - Befestigungsvorrichtung für ein Gasturbinentriebwerk

Info

Publication number: DE69218236T4
Application number: DE69218236T
Authority: DE
Inventors: Carl Hodgkinson; Derek Perry; Mike Taylor; Kenneth Wright
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2012-08-29
Also published as: DE69218236T2; US5474258A; EP0613444B1; EP0613444A1; GB9125011D0; WO1993011041A1; DE69218236D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängevorrichtung, mit der ein Gasturbinentriebwerk an einem Flugzeug aufgehängt werden kann. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Aufhängevorrichtung, die geeignet ist, um ein Gasturbinentriebwerk mit einem Pylon eines Flugzeugtragflügels zu verbinden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Kombination eines Gasturbinentriebwerks, das ein mit einem ersten und zweiten Ringflansch versehenes Gehäuse besitzt mit einer Aufhängevorrichtung, einen Tragkörper zum Aufhängen an einer Flugzeugzelle auf, an der das Triebwerk aufgehängt werden soll, wobei der Tragkörper erste Verbindungsmittel aufweist, die an dem ersten Ringflansch am Triebwerksgehäuse angreifen, um das Triebwerk in einer Vertikalebene zu tragen, wobei die Vertikallasten umfangsmäßig bezüglich des Triebwerksgehäuses über den ersten Ringflansch wirken, und wobei der Tragkärper zweite Verbindungsmittel aufweist, die am Triebwerksgehäuse direkt angreifen, um eine Axialverschiebung des Triebwerks relativ zu der Flugzeugzelle zu verhindern, und wobei der Tragkörper dritte Verbindungsmittel besitzt, die im Normalbetrieb keine Last tragen, bis die ersten Verbindungsmittel ausfallen, wodurch die dritten Verbindungsmittel mit einem zweiten Ringflansch am Triebwerksgehäuse in Eingriff gelangen, um das Triebwerk in einer Vertikalebene abzustützen, und wobei die Vertikalbelastungen umfangsmäßig auf das Triebwerksgehäuse über den zweiten Ringflansch wirken. Diese Kombination ist dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper zusammen mit seinen ersten, zweiten und dritten Verbindungsmitteln in Vertikalrichtung parallel zur Längsachse des Triebwerks aufgespalten ist, um diese gegenüber Beschädigungen widerstandsfähig zu machen, und daß die Hälften der Verbindungsmittel einen integralen Teil der jeweiligen Hälften des Tragkörpers bilden.
Vorzugsweise bestehen die Verbindungsmittel aus Zapfen. Der erste Zapfen kann in einer Anzahl von Lenkern angeordnet sein, die an dem ersten Ringflansch festgelegt sind und die die Last auf eine Anzahl von Punkten auf dem ersten Ringflansch übertragen.
Die Verbindungsmittel sind vorzugsweise mit einem abriebfesten Überzug, beispielsweise aus Wolframcarbidcobalt, überzogen, wodurch der Abrieb vermindert wird.
Die Aufhängevorrichtung dient zur Benutzung bei einem Gasturbinentriebwerk, das auch mit Verbindungsmitteln versehen ist, die eine Drehung des Triebwerks relativ zum Flugzeugaufbau verhindern, an dem das Triebwerk aufgehängt ist. Der Flugzeugaufbau, an dem das Triebwerk aufgehängt ist, ist vorzugsweise ein Pylon, der am Hauptträger eines Flugzeugtragflügels festgelegt ist.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Gasturbinentriebwerks mit einer Aufhängevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 in gräßerem Maßstab eine perspektivische Teilansicht der vorderen Triebwerksaufhängung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht der vorderen Triebwerksaufhängung gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeiles A betrachtet,
Fig. 4 eine Teilschnittansicht der vorderen Triebwerksaufhängung gemäß Fig. 3 in Richtung des Pfeiles B betrachtet.
Fig. 1 zeigt ein Gasturbinenstrahltriebwerk 10, das an einem (nicht dargestellten) Flugzeugtragflügel über einen Pylon 12 aufgehängt ist. Das Gasturbinentriebwerk 10 weist ein Triebwerksgehäuse 15 auf, das ein Kerntriebwerk allgemein bekannter Bauart umschließt. Das Triebwerksgehäuse 15 besteht aus mehreren aufeinanderfolgenden Abschnitten, die an Ringflanschverbindungen 16 und 18 miteinander durch Bolzen verbunden sind.
Das Triebwerk 10 ist an dem Pylon 12 in üblicher Weise aufgehängt, wobei das Triebwerksgehäuse 15 mit dem Pylon 12 über eine vordere Aufhängung 20 und eine hintere Aufhängung 40 verbunden ist.
Die vordere Aufhängung 20 weist eine Konsole 22 auf, die auf der Unterseite 11 des stromaufwärtigen Endes 13 des Pylon 12 durch Bolzen befestigt ist. Die Konsole 22 ist mit mehreren integralen Zapfen 26, 28 und 30 versehen, die, wie aus Fig. 3 ersichtlich, am Triebwerksgehäuse 15 angreifen.
Ein erster Zapfen 26 (Fig. 2) am stromaufwärtigen Ende 21 der Konsole 22 greift an einem Zwischenstück 25 an, das über Lenker 27 an dem rings um das Triebwerksgehäuse 15 laufenden Flansch 16 befestigt ist. Der erste Zapfen 26 trägt das Triebwerk 15 in der Vertikalebene, und alle Vertikalbelastungen, die durch das Gewicht des Triebwerks 10 erzeugt werden, wirken über den Ringflansch 16. Die Vertikalbelastungen werden daher nicht auf spezifische Punkte am Triebwerksgehäuse 15 konzentriert, sondern wirken über den Umfang des Triebwerks. Aus diesem Grunde wird eine Deformation des Gehäuses 15 beträchtlich vermindert.
Ein zweiter Zapfen 28 an der Unterseite 24 der Konsole 22 wirkt auf das Triebwerksgehäuse 15 direkt ein (Fig. 4). Der zweite Zapfen 28 steht in ein Kugelgelenk 27 ein, das am Triebwerksgehäuse 15 über eine Büchse 29 festgelegt ist. Das Kugelgelenk ermöglicht eine Winkelbewegung des Triebwerks 10 relativ zur vorderen Triebwerksaufhängung 20.
Im Betrieb übt der Schub des Triebwerks 10 eine gleiche und entgegengesetzt gerichtete Reaktion auf das Triebwerk 10 aus, welches sich axial relativ zu dem Pylon 12 bewegen würde, wenn es nicht daran gehindert wäre. Der zweite Zapfen 28 wirkt als Schublenker, um diese Axialbewegung des Triebwerks 10 relativ zum Pylon 12 zu verhindern. Der zweite Zapfen 28 verhindert auch eine seitliche Bewegung des Triebwerks 10 von der einen Seite nach der anderen Seite.
Ein dritter Zapfen 30 am stromabwärtigen Ende 23 der Konsole 22 ist als Notaufhängung vorgesehen. Im Normalbetrieb trägt dieser dritte Zapfen 30 keine Belastung, weil ein Zwischenraum 31 zwischen dem dritten Zapfen 30 und einem Lenker 32 besteht, der über Ansätze am Ringflansch 18 des Triebwerksgehäuses 15 festgelegt ist. Wenn jedoch der erste Zapfen 26, der die Vertikalbelastungen des Triebwerks 10 trägt, brechen sollte, dann wird das Gewicht des Triebwerks 10 durch den dritten Zapfen 30 getragen. Wenn der erste Zapfen 26 bricht, dann bewirkt das Gewicht des Triebwerks 10, daß das Triebwerk 10 abfällt, bis der dritte Zapfen 30 in Berührung mit dem Lenker 32 gelangt, der am Ringflansch 18 angeordnet ist. Der dritte Zapfen 30 trägt das Triebwerk 10 in einer Vertikalebene. Die Vertikalbelastungen wirken umfangsmäßig auf das Triebwerksgehäuse über den Ringflansch 18, um eine Deformation des Triebwerksgehäuses 15 zu vermeiden.
Bei der Lageanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Konsole 22 und die Zapfen 26, 28 und 30 in zwei Hälften in Richtung parallel zur Längsachse des Triebwerks aufgespalten. Die Aufspaltung macht die vordere Aufhängung 20 widerstandsfähig gegenüber Beschädigungen, indem verhindert wird, daß Risse von der einen Hälfte der Aufhängung nach der anderen Hälfte fortschreiten. Die Tatsache, daß die Konsole 22 in zwei Hälften aufgespalten ist, unterstützt auch den Zusammenbau der Aufhängung 20. Die beiden Hälften der Aufhängung 20 werden durch Bolzen 35 (Fig. 3) zusammengehalten, die über Bolzenlöcher 34 (Fig. 4) eingesetzt sind.
Die Konsole 22 und die Bolzen 26, 28 und 30 sind mit einem verschleißfesten Überzug, beispielsweise aus Wolframcarbidcobalt, überzogen, wodurch die Lebensdauer der Aufhängung durch Verminderung der Abnutzung verlängert wird.
Die Konsole 22 ist durch Verstärkungsrippen 33 verstärkt und mit mehreren Dübellöchern 31 (Fig. 3) versehen, durch die Dübel 39 (Fig. 4) eingesetzt werden. Die Dübel 39 werden eingesetzt, um eine genaue Lokalisierung der Konsole 22 relativ zum Pylon 12 zu gewährleisten.
Das Triebwerk 10 wird vom stromabwärtigen Abschnitt 14 des Pylon 12 durch eine herkömmliche hintere Aufhängung 40 getragen. Die hintere Aufhängung 40 verbindet das Triebwerk 10 über das Triebwerksgehäuse 15 mit der Unterseite 11 des stromabwärtigen Endes 14 des Pylon 12. Die hintere Aufhängung 40 besteht aus drei Lenkern, die in üblicher Weise zusammenwirken, um eine Drehbewegung des Triebwerks relativ zum Pylon 12 zu verhindern.

Claims

1. Kombination eines Gasturbinentriebwerks (10), das ein mit ersten und zweiten Ringflanschen (16, 18) versehenes Gehäuse (15) aufweist, mit einer Aufhängevorrichtung, die einen Tragkörper (22) zur Befestigung an einer Flugzeugzelle (12) aufweist, an der das Triebwerk (10) aufgehängt werden soll, wobei der Tragkörper (22) erste Verbindungsmittel (26) aufweist, die an dem ersten Ringflansch (16) am Triebwerksgehäuse (15) angreifen, um das Triebwerk (10) in einer Vertikalebene zu tragen, wobei die Vertikalbelastungen umfangsmäßig auf das Triebwerksgehäuse (15) über den ersten Ringflansch (16) wirken, wobei der Tragkörper zweite Verbindungsmittel (28) aufweist, die am Triebwerksgehäuse (15) direkt angreifen, um eine Axialbewegung des Triebwerks (10) relativ zur Flugzeugzelle (12) zu verhindern, und wobei der Tragkörper dritte Verbindungsmittel (30) aufweist, die im Normalbetrieb so lange keine Last tragen, bis die ersten Verbindungsmittel (26) brechen, wodurch die dritten Verbindungsmittel (30) an dem zweiten Ringflansch (18) am Triebwerksgehäuse (15) angreifen, um das Triebwerk (10) in einer Vertikalebene zu tragen, wobei die Vertikallasten umfangsmäßig auf das Triebwerksgehäuse (15) über einen zweiten Ringflansch (18) einwirken,

dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (22) zusammen mit den ersten (26), zweiten (28) und dritten (30) Verbindungsmitteln in Vertikalrichtung parallel zur Längsachse des Triebwerks (10) aufgespalten ist, um diese Teile gegenüber Beschädigungen widerstandsfähiger zu machen, und daß die Hälften der Verbindungsmittel (26, 28, 30) einen integralen Teil der jeweiligen Hälften des Tragktrpers (22) bilden.

2. Kombination eines Gasturbinentriebwerks mit einer Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (26, 28 und 30) von Zapfen gebildet werden.

3. Kombination eines Gasturbinentriebwerks mit einer Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel (26) an Lenkern (25 und 27) angreifen, die an dem ersten Ringflansch (16) am Triebwerksgehäuse (15) angelenkt sind und die die Vertikallasten, die darauf wirken, auf mehrere Punkte des ersten Ringflansches (16) verteilen.

4. Kombination eines Gasturbinentriebwerks mit einer Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (26, 28 und 30) mit einem verschleißfesten Überzug versehen sind, um die Abnutzung zu vermindern.

5. Kombination eines Gasturbinentriebwerks mit einer Aufhängevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste Überzug aus Wolframcarbidcobalt besteht.

6. Kombination eines Gasturbinentriebwerks mit einer Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, zur Benutzung in Verbindung mit einem Gasturbinentriebwerk (10), das mit einer weiteren Aufhängevorrichtung (40) versehen ist, die eine Drehbewegung des Triebwerks (10) relativ zur Flugzeugzelle (12) verhindert.

7. Kombination eines Gasturbinentriebwerks mit einer Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Flugzeugzelle (12), an der das Triebwerk (10) aufgehängt wird, ein Pylon ist, der am Hauptträger des Flugzeugtragflügels festgelegt ist.