包括连接杆的超静定构架制造技术

本发明专利技术涉及一种包括使用于第一环的悬挂的连接杆的超静定构架，第一环在与所述第一环同心的第二环内侧形成发动机壳体的一部分，所述连接杆（140）在一端（143）固定到所述第一环并且在另一端（144）固定到所述第二环。本发明专利技术的特征在于，所述连接杆的张紧强度比它们的压缩强度大。本发明专利技术旨在使用于具有加长旁路管道的管道风机涡轮机喷气发动机的悬挂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括连接杆的超静定构架本专利技术涉及包括加长旁流壳体的旁路涡轮喷气发动机的领域。它涉及固定到航空器或军用发动机的机身的任何这种类型发动机。旁路涡轮喷气发动机包括当安装在发动机前面处时输送压缩空气流体的风机，压缩空气流体被分成两个同心环形流主流体和环绕主流体的次流体或旁路流体。后者被引导向发动机形成气体产生器的部分并且其包括压缩级、燃烧室和包括驱动风机的涡轮机的部分。然后在排气喷嘴中喷射包含燃烧气体的主流体。旁路流体被矫直流到风机的下游并且同样被喷射。在用于民用应用的发动机中，它提供了绝大部分的推力。在一种配置中，旁路流体被引导在绕着发动机在风机和主流体排出喷嘴之间延伸的风机管道中。它包括两个基本圆柱形共轴壁，其在它们之间形成环形空间。风机管道的内壁形成气体产生器的护罩。风机管道的外壁形成壳体，该壳体在矫直器叶片的平面中延伸至排气喷嘴。风机管道的外壳更一般地称为外风机管道或“0FD”。发动机可以安装在飞行器的翼部下面或者沿着其机身安装，尤其是安装向后部。在这种情况下，发动机包括如上文描述的风机管道。发动机到飞行器的附接布置在两个横向的平面中一个平面从上游穿过称为中间壳体的结构前壳体，一个平面在下游穿过称为排气壳体的下游结构壳体。为了固定下游端部，在发动机安装在机身上的情况中，结构环提供在外风机管道，OFD上,该环由臂或连接杆连接到排气壳体的外环或壳体环。在申请人公司名下的专利申请EP2022973中描述了外风机管道结构的一个实例。在上文提及的两个环之间的连接可以为都绕着发动机的轴分布并且牢固地固定到两个环的径向臂的形式。该连接也可以采用相对于发动机的轴倾斜的连接杆的形式。连接杆通过轭或销类的附接固定到两个环。这种附接由两个单个轭或双轭形成，它们的其中一个固定到连接杆的端部而另一个固定到环的壁，并且公共销穿过它。更具体地，连接杆成对设置，每对的连接杆与排气壳体的环相切，而与此同时汇聚在外风机管道的环的附接部上。关于连接是否由径向臂或连接杆形成，它是超静定的(静态冗余的)；载荷因此以由其中的相对强度确定的方式经过所有臂或连接杆。为了简化描述，下文将连接杆和臂两者都称为连接杆。因为张紧载荷发生的路径与压缩载荷发生的路径相同，根据现有技术的连接杆需要被确定尺寸来既承受压缩载荷又承受张紧载荷。在现有技术的方案中，所有连接元件销、轭、连接杆或臂的尺寸的确定以能够机械地承受从由于丧失风机叶片产生的失调所导致的载荷。这是为了在这种危险情况出现时消除发动机分离的风险。构成连接的所有部件的质量因此是高的。本专利技术的一个目的在于产生一种应用于在另一个环内侧的发动机壳体环的悬挂的连接杆的超静定构架，其在反抗可能由于风机叶片的断裂产生的载荷时与现有技术的方案相比，使得能够减少整个质量。本专利技术的另一个目的是产生一种发动机悬挂，其从空气动力学观点看不带有缺陷。为了能够实现这些目的，申请人公司已经考虑了一下几点风机叶片的丧失可能产生高的压缩和张紧载荷。最大压缩载荷的幅度和最大张紧载荷的幅度基本上相同，因为失平衡力随着时间绕着轴旋转并且所有连接杆继而将承受张紧和压缩载荷。当谈到确定连接杆的尺寸时，因为他们的张紧强度比它们的压缩强度大，所以目标总体上在于确保在压缩情况下抵抗变形。因此这是连接杆的剖面面积的需要的最小二阶矩。为了满足该要求，可以增加连接杆的主剖面，其产生空气动力学缺陷，或者替代地，可以增加连接杆的剖面面积，但这样带来质量缺陷。此外，在连接杆定位为跨过气流路径并且产生显著的拉拽的程度上，也必须在空气动力学上优化它的轮廓。然后这是增加到机械集成度需要的另一种限制。因此只要考虑张紧强度，满足所有要求的连接杆是特别大的。在张紧情况下关于断裂的余量超过200%。因此，本专利技术涉及一种应用于第一环的悬挂的连接杆的超静定构架，第一环在与所述第一环同心的第二环内侧形成发动机壳体的一部分，所述连接杆在一端固定到所述第一环并且在另一端固定到所述第二环，所述连接杆的超静定构架的特征在于，所述连接杆具有比它们的压缩强度大的张紧强度。因为所述构架是超静定的，经过所述连接杆的载荷由各个连接杆的相对强度确定。本专利技术因此包括利用连接杆，连接杆的压缩强度比张紧强度小以便降低最大压缩载荷而提高最大张紧载荷。因此可以互相独立地设置一方面在张紧情况下断裂的余量以及另一方面在压缩情况下变形的余量，以便优化尺寸。本专利技术的连接杆包括设计来能够在压缩情况下和在张紧情况下工作的一个或多个部件，和仅在张紧情况下工作的一个或多个其他部件。本专利技术优选利用包括内杆和环绕所述内杆的护罩的连接杆来实施，所述内杆设计来能够在压缩情况下和在张紧情况下工作，所述护罩仅在张紧情况下工作。这种布置使得能够独立于任何空气动力学考虑为所述内杆选择最佳横截面，优化部件的质量，并且能够独立于任何其他约束考虑形状，选择护罩的最佳轮廓以最小化它的拖拽力。根据一种实施方式，所述连接杆的内杆和护罩具有仅当施加张紧力到所述内杆时互相支承抵靠的一对表面，所述张紧载荷在两个端部之间既由所述内杆也由所述护罩传递。由压缩载荷产生的路径仅经过所述内杆。根据一种实施方式，所述杆和护罩在一个端部互相固定，另一个端部具有所述的一对表面。根据另一种实施方式，所述杆和护罩在相同固定点之间互相独立，例如所述杆和护罩形成用于连接杆固定销通过的孔，所述护罩在压缩情况下不工作，因为在它与两个销其中一个之间存在的间隙。根据替代形式，所述连接杆包括至少两对沿着所述杆的轴分布的支承表面。利用具有径向支承所述护罩的内表面的部件的连接杆进一步提高所述内杆对变形的抵抗，以便于当承受压缩应力时阻止所述内杆变形。优选地，所述内杆具有十字形横截面。根据另一个替代形式，所述内杆与轴向可以运动并且形成所述支承表面的板螺纹连接；所述连接杆因此更容易调节，因为通过旋转所述杆来调节在支承表面之间的间隙。并且可以施加预载荷以便于具有无间隙支承表面。本专利技术的方案具有显著的优点，使得更容易产生具有空气动力学轮廓的连接杆护罩，因为该护罩仅在张紧情况下工作，其意味着在确定尺寸方面不需要考虑所述轮廓的形状。根据一个具体应用，所述构架具有六根三角形排列的并与所述内环相切的连接杆。最后，本专利技术还涉及一种前风机发动机，包括形成旁路管道的圆形管道和具有在所述旁路管道的护罩中的壳体环和同心环的排气壳体，如在前述权利要求任意一项所述的构架提供在两个环之间的连接。通过阅读参考示意性附图的详细解释性描述，其是借由单纯非限制性示意性实例给出的本专利技术一些实施方式，本专利技术将被更好地理解，并且其中的其他目的、细节、特征和优点将变得更清楚。附图说明图1为具有加长旁路流体管道的旁路涡轮机喷气发动机的示意透视图；图2为通过图1的发动机的示意横截面，示出两个结构环，它们的其中一个是排气壳体环而另一个是外风机管道环，它们由包括六个连接杆的超静定构架连接；图3以纵向剖视的方式描述根据本专利技术的构架的连接杆的一个第一实施方式，箭头指示当连接杆工作在张紧情况下时由载荷发生的路径；图4描述图3的连接杆，箭头指示当连接杆工作在压缩情况下时由载荷发生的路径;图5为根据本专利技术的连接杆的剖视图；图6为第一替代形式的实施方式的纵向剖视图；图7为另一个替代形式的实施方式的纵向剖视图；图8为另一个替代形式的实施方式的纵向剖视图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.08 FR 10571171.一种应用于第一环(23)的悬挂的连接杆的超静定构架，所述第一环(23)在与所述第一环同心的第二环(21)内侧形成发动机壳体的一部分，所述连接杆(140、240、340、440)在一端固定到所述第一环(23)并且在另一端固定到所述第二环(21)，其特征在于，所述连接杆(140、240、340、440)具有比它们的压缩强度大的张紧强度，并且包括设计来传递在所述端之间的压缩载荷和张紧载荷的一个或多个部件(141、241、341、441)，和设计来仅传递在所述端之间的张紧载荷的一个或多个其他部件(142、242、342、442 )。2.如前述权利要求所述的构架，其中所述连接杆(140、240、340、440)包括内杆(141、241、341、441)和环绕所述内杆的护罩(142、242、342、442)，所述内杆设计来能够在压缩和在张紧时工作，所述护罩仅在张紧时工作。3.如前述权利要求所述的构架，其中当施加张紧力到所述内杆时，所述连接杆的所述内杆和所述护罩具有一对互相抵靠支承...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦·罗伯特·贝拉贝尔，托马斯·艾伦·克里斯蒂安·文森特，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：
国别省市：