本發(fā)明涉及一種組件，該組件包括渦輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，至少一個(gè)設(shè)備項(xiàng)，以及用于將設(shè)備項(xiàng)懸掛在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上的懸掛裝置。

背景技術(shù)：

1、飛機(jī)或直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)包括被殼包圍的渦輪機(jī)，該殼可以承載一個(gè)或多個(gè)設(shè)備項(xiàng)，例如熱交換器或電氣設(shè)備，如計(jì)算、控制和/或電源單元，這些設(shè)備項(xiàng)通過(guò)懸掛裝置固定在殼上。

2、這些設(shè)備項(xiàng)存在脫落的風(fēng)險(xiǎn)，這會(huì)造成緊急事件，因?yàn)檫@些相對(duì)較重的設(shè)備項(xiàng)可能會(huì)撞擊并摧毀外殼和/或破壞對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)或飛行器完整性至關(guān)重要的元件。

3、本發(fā)明旨在提供一種解決方案，以確保提高安全性(稱為“失效安全fail-safe”)并且便于組裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了一種組件，包括沿第一軸延伸的渦輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、至少一個(gè)設(shè)備項(xiàng)以及用于將設(shè)備項(xiàng)懸掛在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上同時(shí)沿與第一軸垂直的至少第二軸方向偏移的懸掛裝置，該懸掛裝置包括：

2、-至少六根支撐桿，以靜定方式將設(shè)備項(xiàng)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上；

3、-至少一根安全桿，將設(shè)備項(xiàng)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上，該安全桿配置為具有比每根支撐桿的機(jī)械載荷更低的機(jī)械載荷。

4、因此，在一根支撐桿發(fā)生故障的情況下，安全桿機(jī)械性地參與將設(shè)備項(xiàng)懸掛在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上，同時(shí)避免設(shè)備項(xiàng)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的任何實(shí)質(zhì)性移動(dòng)或?qū)ζ渌螚U的機(jī)械過(guò)載。該裝置因此提供了具有冗余的更高安全性(“失效安全fail-safe”)。

5、當(dāng)支撐桿沒(méi)有發(fā)生故障時(shí)，施加在安全桿上的機(jī)械應(yīng)力保持小于或等于施加在支撐桿上的機(jī)械應(yīng)力的50％。換句話說(shuō)，安全桿可以與支撐桿區(qū)分開來(lái)，即施加在安全桿上的最大應(yīng)力小于或等于施加在每根支撐桿上的最大應(yīng)力的50％。

6、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)可以包括至少殼、第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架和第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架，第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架和第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架各自連接到殼上，安全桿將第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架連接到設(shè)備項(xiàng)的第一上部設(shè)備連接點(diǎn)。

7、所述至少六根支撐桿可以包括：

8、-第一支撐桿和第二支撐桿，將第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架連接到設(shè)備項(xiàng)的第一下部設(shè)備連接點(diǎn)，第一支撐桿和第二支撐桿各自具有各自的桿軸，這些桿軸共同形成一個(gè)角度；

9、-第三支撐桿和第四支撐桿，將第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架連接到設(shè)備項(xiàng)的第二下部設(shè)備連接點(diǎn)，第三支撐桿和第四支撐桿各自具有各自的桿軸，這些桿軸共同形成一個(gè)角度；

10、-第五支撐桿，將第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架連接到設(shè)備項(xiàng)的第二上部設(shè)備連接點(diǎn)；

11、-第六支撐桿，將第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架連接到第一下部設(shè)備連接點(diǎn)。

12、這種六根支撐桿的布置可以固定設(shè)備項(xiàng)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的六個(gè)自由度。

13、第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架和第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架可以大致沿第一軸的方向延伸。第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架和第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架可以包括多個(gè)開口，這些開口的形狀設(shè)計(jì)為防止裂紋或裂縫的繼續(xù)增大。

14、每個(gè)設(shè)備連接點(diǎn)可以布置在各自的設(shè)備支架上。或者，每個(gè)第一設(shè)備連接點(diǎn)可以布置在第一設(shè)備支架上，每個(gè)第二設(shè)備連接點(diǎn)可以布置在第二設(shè)備支架上。

15、第一根支撐桿可以連接到第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架的第一上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)，第二根支撐桿連接到第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架的第一下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)，第一上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)、第一下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第一下部設(shè)備連接點(diǎn)形成第一三角形。第三根支撐桿可以連接到第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架的第二上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)，第四根支撐桿連接到第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架的第二下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)，第二上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)、第二下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第二下部設(shè)備連接點(diǎn)形成第二三角形。

16、第一上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)、第一下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第一下部設(shè)備連接點(diǎn)定義第一平面，第二上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)、第二下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第二下部設(shè)備連接點(diǎn)定義第二平面，第一平面和第二平面相交，優(yōu)選形成一個(gè)小于或等于30°的角度。

17、這種布置可以在第六根支撐桿發(fā)生故障的情況下防止設(shè)備項(xiàng)的實(shí)質(zhì)性移動(dòng)。

18、第一平面和第二平面之間的角度可以由第一平面法向量和第二平面法向量形成的銳角來(lái)定義。第一平面可以平行于包含第一軸和第二軸的平面。標(biāo)記第一平面和第二平面交線的直線可以沿第二軸的方向延伸。該第三軸垂直于第一軸和第二軸。因此，在第六根支撐桿發(fā)生故障的情況下，允許設(shè)備項(xiàng)沿垂直于第一軸和第二軸的第三軸方向的進(jìn)行實(shí)質(zhì)性移動(dòng)。

19、第一根支撐桿的桿軸和第二根支撐桿的桿軸可以在第一平面內(nèi)共面。第三根支撐桿的桿軸和第四根支撐桿的桿軸可以在第二平面內(nèi)共面。

20、第一上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第一下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)可以沿第一軸的方向?qū)R。第二上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)可以沿垂直于第一軸和第二軸的第三軸方向相對(duì)于第二下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)偏移，優(yōu)選偏移距離大于10mm，更優(yōu)選為33mm。第二下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)沿著第三軸到第一下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)可以比第二上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)到第一上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)更近。換句話說(shuō)，第二上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第二下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)在第一軸的方向上不對(duì)齊。

21、這種偏移有助于在第六根支撐桿發(fā)生故障的情況下，分別由包括第一支撐桿和第二支撐桿以及第三支撐桿和第四支撐桿的桿對(duì)吸收沿第三軸方向的力。

22、第二上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第二下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)可以各自沿垂直于第一軸和第二軸的第三軸方向與第一上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第一下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)間隔開，優(yōu)選第二上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第二下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)分別沿第三軸方向與第一上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第一下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)對(duì)齊。

23、第二上部設(shè)備連接點(diǎn)和第二下部設(shè)備連接點(diǎn)可以各自沿垂直于第一軸和第二軸的第三軸方向與第一上部設(shè)備連接點(diǎn)和第一下部設(shè)備連接點(diǎn)間隔開，優(yōu)選第二上部設(shè)備連接點(diǎn)和第二下部設(shè)備連接點(diǎn)分別沿第三軸方向與第一上部設(shè)備連接點(diǎn)和第一下部設(shè)備連接點(diǎn)對(duì)齊。

24、第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架和第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架可以各自沿第一軸方向從第一端延伸至第二端，第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架和第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架各自在其第一端固定到殼上，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)包括：

25、-第一連接桿，其一端連接到外殼，另一端連接到第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架的第二端；

26、-第二連接桿，其一端連接到外殼，另一端連接到第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架的第二端。

27、因此，第一發(fā)動(dòng)機(jī)支架的第二端和第二發(fā)動(dòng)機(jī)支架的第二端可以布置在距發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)殼一定距離，從而進(jìn)一步使第一下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第二下部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)沿第三軸方向遠(yuǎn)離第一上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和第二上部發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)。

28、安全桿可以通過(guò)至少一個(gè)彈性連接件連接到設(shè)備項(xiàng)或發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，該彈性連接件允許安全桿與對(duì)應(yīng)的設(shè)備項(xiàng)或發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)之間發(fā)生移動(dòng)，優(yōu)選沿安全桿延伸方向的桿軸方向。

29、彈性連接件的壓縮允許安全桿與對(duì)應(yīng)的設(shè)備項(xiàng)或發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)之間發(fā)生有限的移動(dòng)。這使得安全桿能夠在防止懸掛裝置成為超靜定結(jié)構(gòu)的同時(shí)進(jìn)行安裝，并避免安全桿因大幅移動(dòng)而導(dǎo)致過(guò)早磨損。懸掛裝置的組裝也因此更加方便。

30、安全桿可以包括長(zhǎng)形的中間體以及在中間體一端設(shè)置的至少一個(gè)連接頭，連接頭包括孔，球形接頭安裝在該孔內(nèi)。連接頭插裝在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)或設(shè)備項(xiàng)的插接件(clevis)的兩個(gè)臂之間，并通過(guò)懸掛裝置的軸保持在此處，該軸穿過(guò)連接頭的球形接頭以及插接件每個(gè)臂上的孔。

31、彈性連接件可以包括至少一對(duì)彈性環(huán)，分別緊密安裝在插接件一個(gè)臂的孔中，使得軸穿過(guò)每個(gè)彈性環(huán)。每個(gè)彈性環(huán)還由比制作相應(yīng)的軸材料更低剛性的材料制成。

32、因此，當(dāng)對(duì)應(yīng)的連接頭對(duì)其施加力時(shí)，每個(gè)彈性環(huán)可以發(fā)生變形(特別是壓縮變形)，從而允許安全桿的連接頭有限移動(dòng)。

33、每個(gè)彈性環(huán)可以由具有低楊氏模量的材料制成，例如在0.001gpa至0.1gpa之間。每個(gè)彈性環(huán)可以由彈性體或橡膠制成，或者由金屬泡沫、金屬網(wǎng)篩或彈簧制成，或者其他具有彈性的緊湊金屬結(jié)構(gòu)?？纱娴?，彈性環(huán)可以由楊氏模量小于10gpa的材料制成，并優(yōu)選選擇材料以使安全桿具有的振動(dòng)模式超出發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)范圍。安全桿可以由金屬制成。

34、每個(gè)彈性環(huán)可以固定到對(duì)應(yīng)的插接件的臂上，特別是在軸的方向上。每個(gè)彈性環(huán)可以在軸的每個(gè)面上包括一個(gè)外部環(huán)形緣，以承接對(duì)應(yīng)插接件臂的側(cè)面。

35、因此，連接頭可以布置在軸的延伸方向上的彈性環(huán)之間。

36、每根桿(即支撐桿和安全桿)可以包括長(zhǎng)形的中間體。每根桿可以在中間體的每個(gè)端部設(shè)置連接頭。每個(gè)連接頭可以與中間體組裝在一起或形成為一個(gè)整體。每個(gè)連接頭可以包括孔，球形接頭安裝在該孔內(nèi)，孔的內(nèi)表面可以作為球形接頭的導(dǎo)向面。

37、每個(gè)連接頭可以安裝在插接件的兩個(gè)臂之間。根據(jù)桿的端部，插接件可以由發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)或設(shè)備項(xiàng)形成。特別是，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和設(shè)備項(xiàng)可以在各自的連接點(diǎn)處包括插接件。每個(gè)各自的插接件可以由發(fā)動(dòng)機(jī)支架之一或設(shè)備支架之一形成。

38、每個(gè)連接頭可以通過(guò)懸掛裝置的相應(yīng)的軸固定在臂之間，該軸穿過(guò)對(duì)應(yīng)插接件每個(gè)臂上的孔以及球形接頭。球形接頭可以壓合連接在軸上。軸還可以固定到臂上，例如通過(guò)與軸的螺紋部分配合的螺母。一對(duì)襯套可以緊密安裝在每個(gè)臂的孔中或安裝在彈性環(huán)的合適位置中，使得軸穿過(guò)每個(gè)襯套。桿的球形接頭可以在軸的兩側(cè)延伸方向上被襯套支撐，從而在軸的延伸方向上固定。因此，每根桿的連接頭可以圍繞軸的延伸方向以及任何垂直于該方向的軸自由旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)范圍由周圍環(huán)境限制，特別是插接件臂之間的間距或適當(dāng)情況下彈性連接環(huán)之間的間距。

39、每根桿具有各自的桿軸。每根桿的中間體可以沿各自的桿軸延伸。每根桿的桿軸可以穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)連接點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的設(shè)備連接點(diǎn)。

40、連接第一支撐桿、第二支撐桿、第三支撐桿、第四支撐桿、第五支撐桿和安全桿的各個(gè)連接頭的軸可以各自沿第三軸方向延伸。連接第六根桿的各個(gè)連接頭的軸可以各自沿第一軸方向延伸。