Монолитный удерживающий кронштейн авиационного оборудования

Авторы патента:


Монолитный удерживающий кронштейн авиационного оборудования
Монолитный удерживающий кронштейн авиационного оборудования
Монолитный удерживающий кронштейн авиационного оборудования
Монолитный удерживающий кронштейн авиационного оборудования

 


Владельцы патента RU 2533606:

СНЕКМА (FR)

Удерживающий кронштейн авиационного оборудования содержит фланец присоединения к несущей конструкции, траверсу крепления оборудования и промежуточный элемент жесткости, выполненные из одной согнутой пластины листового металла. Элемент жесткости состоит из двух ребер жесткости, каждое из которых размещено между фланцем и траверсой и соединено с ними посредством коленчатого соединения. Большая часть ребер жесткости расположена под наклоном, не перпендикулярно к основной плоскости прохождения фланца и основной плоскости прохождения траверсы. Траверса и фланец не содержат иного соединения, кроме ребер жесткости, причем ребра жесткости соединены с одной и другой стороной траверсы. Плоскости прохождения фланца и траверсы перпендикулярны друг другу. Ребра жесткости выполнены плоскими, расширяющимися по мере приближения к траверсе и проходят в сходящихся направлениях, образуя угол, отличный от угла в 180°. Траверса имеет выступы в направлении, перпендикулярном к плоскости выступающей части фланца и к каждой стороне фланца, и содержит несколько средств крепления оборудования. Изобретение позволяет повысить прочность удерживающего кронштейна. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Предметом настоящего изобретения является монолитный удерживающий кронштейн для авиационного бортового оборудования. Авиационное оборудование, такое как газотурбинные двигатели, часто содержит располагаемое вокруг него определенное количество вспомогательного оборудования, в частности, электрические кабели питания или передачи сигналов и команд, а также трубопроводы подачи жидких сред, которые должны размещаться рядом с оборудованием. Как правило, используются изогнутые удерживающие кронштейны, одна сторона которых крепится болтами к конструкции оборудования, а на другом конце которых удерживаются кабели, трубопроводы и т.д. с помощью зажимных хомутов, пластин, выполненных из эластомера, или других средств. Эти удерживающие кронштейны обычно изготавливаются путем сгибания пластин листового металла, их жесткость является небольшой и их необходимо усилить посредством ребер жесткости, присоединяемых к двум сторонам листового металла кромками. Ребро жесткости, как правило, приваривается к пластине непрерывным или точечным сварным швом, недостатком которого является существенное увеличение времени изготовления и стоимости этих удерживающих кронштейнов.

Основной целью изобретения является предложить обладающий более простой конструкцией удерживающий кронштейн авиационного бортового оборудования, который практически состоит из одной пластины листового металла, согнутой, без какого-либо сварного шва, без того, чтобы это негативно сказывалось на сопротивляемости к напряжениям. Таким образом, в общем виде изобретение относится к удерживающему кронштейну авиационного оборудования, содержащему фланец присоединения к несущей конструкции, траверсу крепления оборудования и промежуточный элемент жесткости. Фланец, элемент жесткости и траверса выполнены из одной согнутой пластины листового металла; причем элемент жесткости состоит из двух ребер жесткости, каждое из которых размещено между фланцем и траверсой и соединено с ними посредством коленчатого соединения. Большая часть ребер жесткости расположена под наклоном, не перпендикулярно к основной плоскости прохождения фланца и основной плоскости прохождения траверсы. Траверса и фланец не содержат иного соединения, кроме ребер жесткости; причем ребра жесткости соединены с одной и другой стороной траверсы. Ребра жесткости выполнены плоскими, а упомянутые основные плоскости прохождения фланца и траверсы перпендикулярны друг другу, при этом ребра жесткости проходят в сходящихся направлениях, образуя угол, отличный от угла в 180°. Траверса имеет выступы в направлении, перпендикулярном к основной плоскости выступающей части фланца и к каждой стороне фланца, и содержит несколько средств крепления оборудования, причем ребра жесткости выполнены расширяющимися по мере приближения к траверсе.

Приваренные ребра жесткости заменены, таким образом, ребрами жесткости, полностью встроенными в остальную часть удерживающего кронштейна. Поскольку с одной и другой стороны траверсы их расположено по две штуки, они обеспечивают хорошее распределение нагрузок и, таким образом, достаточную прочность удерживающего кронштейна. Ввиду того, что операции по изготовлению ограничиваются разрезанием листового металла и сгибанием заготовки разрезанного, таким образом, удерживающего кронштейна, изготовление удерживающего кронштейна является легким и быстрым.

Сопротивляемость удерживающего кронштейна становится лучше, если ребра жесткости плоские, а упомянутые основные плоскости прохождения фланца и траверсы перпендикулярны друг другу.

Считается, что сопротивляемость удерживающего кронштейна обычно высокая, если конструкция является замкнутой, причем концы заготовки из разрезанного листового металла соединены (без того, что для такого соединения не нужно никакой сварки; даже, как правило, ее стремятся избежать для сохранения преимущества простоты изготовления). Такая замкнутость менее полезна в месте фланца, который прочно удерживается в оборудовании, которым снабжен удерживающий кронштейн. В этом случае фланец может быть беспрепятственно разделен на два участка, не соединенных друг с другом, но соединенных, соответственно, с ребрами жесткости. Участки фланца могут, таким образом, проходить в сходящихся направлениях от мест их соединений с ребрами жесткости или в противоположных направлениях от мест соединения с ребрами жесткости.

Согласно другому способу практической реализации, концы заготовки пластины листового металла находятся на траверсе. Фланец в этом случае является монолитным, а траверса разделена на два участка, сходящихся от мест соединения с ребрами жесткости и соединяемых противоположными концами. В этом случае также естественным образом обходятся без сварки и других способов плотного соединения концов пластинки.

Теперь будет приведено более детальное описание изобретения при помощи следующих чертежей, на которых:

- фиг.1 представляет собой вид технического решения согласно уровню техники;

- фиг.2, 3 и 4 изображают три возможных практических осуществления изобретения.

Удерживающий кронштейн, изображенный на фиг.1, содержит основную пластину 1, состоящую из объединенных в виде угла 4 первой боковой поверхности 2 и второй боковой поверхности 3, которые располагаются в виде сгиба или имеют другую угловую форму. Боковые поверхности 2 и 3 также объединены посредством одного усиливающего ребра жесткости 5, которое опирается на них двумя кромками, соответственно, 6 и 7.

Соединение производится путем сварки. Одной из боковых поверхностей 2 является фланец, который содержит болты 8 крепления к конструкции 9 летательного аппарата, а второй боковой поверхностью 3 - траверса, которая удерживает в данном конкретном случае практической реализации зажимной хомут 10 и зажимную скобу 11 с двумя противоположными эластичными пластинами для обеспечения удержания кабелей или трубопроводов 12.

Удерживающий кронштейн, согласно изобретению, состоит из одной пластины 13 листового металла, представленной на фиг.2, согнутой после разрезания. Она образует часть фланца 14 для прикрепления к конструкции 9 (в данном случае не показана), которая содержит отверстия 15 для крепежных болтов. Далее можно увидеть пару ребер жесткости 16 и 17, траверсу 18, удерживающую оборудование присоединения кабелей и трубопроводов, такого как хомут 10. Каждое из ребер жесткости 16 и 17 соединены с фланцем 14 и траверсой 18 посредством соединений 19, которые соответствуют складкам листового металла. В данном случае эти соединения по существу являются изгибами под прямым углом, а ребра жесткости 16 и 17 изогнуты приблизительно на одну четверть круга. Таким образом, образуется удерживающий кронштейн или фланец 14, проходящий в вертикальной плоскости (см. фиг.2), траверса 18 - в горизонтальной плоскости, ребра жесткости 16 и 17 - в вертикальных плоскостях, перпендикулярных предшествующим с основными участками 20, проходящими с небольшим наклоном относительно вертикали. Траверса 18 состоит из концов пластины листового металла, образующих сходящиеся участки 21 и 22, которые находят друг на друга в месте соединения 23. Соединение может осуществляться без или с разъединением 24 одного из концов 21. Концы 21 и 22 снабжены болтовым отверстием 25 на конце 23 для обеспечения их винтового соединения друг с другом, а также хомут 10. Плоскости ребер жесткости 16 и 17 могут быть параллельны или не параллельны, а в данном случае удерживающий кронштейн 13 имеет в целом выступающую форму прямоугольника или трапеции с траверсой 18 и фланцем 14 одинаковой или различной ширины; это не критично для характеристик удерживающего кронштейна 13.

Данный удерживающий кронштейн, имеющий замкнутую хорду и форму пустотелого ящика, является особенно прочным даже с достаточно тонким листовым металлом, благодаря, помимо всего прочего, хорошему восприятию нагрузок, оказываемых на хомут 10, ребрами жесткости 16 и 17, которые расположены симметрично с одной и другой его стороны, или слабому выступу относительно фланца 14, благодаря небольшому наклону их основных участков 20; причем соединения 19 являются непрерывными и закругленными. Все это приводит к образованию небольшой концентрации напряжений, и не существует никакой слабой зоны.

Такие свойства отмечаются и в других способах возможной практической реализации изобретения, представленных в фиг.3 и 4. Удерживающий кронштейн 32, изображенный на фиг.3, содержит, как и ранее, фланец 26, пару ребер жесткости 27 и 28 и траверсу 29. Эти конструктивные элементы соединены между собой посредством соединений 30, изогнутых аналогично, как это показано на фиг.2, таким образом, чтобы ребра жесткости 27 и 28 были соединены своими концами с фланцем 26 и траверсой 29 и чтобы последние были разделены друг с другом и не были соединены друг с другом иным способом. Будут приведены основные различия по сравнению с практической реализацией, изображенной на фиг.2. Прежде всего, фланец 26 выполнен в виде двух лапок 26а и 26b, разделенных друг с другом и проходящих в различных направлениях от места их соединения 30 с соответствующими ребрами жесткости 27 и 28. Плоскости ребер жесткости 27 и 28 более не перпендикулярны плоскости траверсы 29, но наклонены к ней таким образом, что они сходятся друг с другом, образуя острый угол от лапок 26а и 26b, причем удерживающий кронштейн 32 имеет в целом форму трапеции. При этом более не существует наклонного положения ребер жесткости 27 и 28 относительно фланца 26; они поднимаются со стороны поверхности фланца 26, не удаляясь от него. В данном случае траверса 29 является сплошной и монолитной. Она проходит с большим расширением в направлении, перпендикулярном плоскости фланца 26, с одной и другой его стороны, что исключает выступ и допускает большее количество отверстий для болтов 31, чем согласно предшествующей практической реализации. Ребра жесткости 27 и 28 расширяются к траверсе 29 для лучшего ее удержания.

Как бы данная практическая реализация внешне сильно не отличалась от предшествующей, ее преимущественные свойства сохранены, просто концы согнутой пластины в большей степени расположены на фланце 26, чем на траверсе 29. Отсутствует потеря сцепления по сравнению с предшествующей практической реализацией, даже если удерживающий кронштейн 25 не относится к замкнутой конструкции, поскольку конструкция 9 обеспечивает соединение между лапками 26а и 26b. Замкнутого удерживающего кронштейна траверсы 29 можно также добиться, если ребра жесткости 27 и 28 не параллельны друг другу, а сходятся. Основное расширение траверсы 29 в направлении, в большей мере перпендикулярном, чем параллельном фланцу 26, как это имело место в случае, изображенном на фиг.2, также не сказывается отрицательно на устойчивости удерживающего кронштейна, поскольку его средний относительно фланца 26 выступ является слабым.

Теперь со ссылкой на фиг.4 будет приведено описание другого способа практической реализации удерживающего кронштейна 33. Он похож на способ, представленный на фиг.3, но только эта консоль, в данном случае 34, в основном проходит в том же направлении, что и фланец 26, а ребра жесткости, в данном случае 35 и 36, не расширяются к нему. Данный удерживающий кронштейн 33, имеющий простую конструкцию и небольшие габаритные размеры, подходит для удерживания меньшего количества конструктивных элементов, в противном случае он будет иметь чрезмерное удлинение. Он может также содержать множество отверстий 37 для болтов, расположенных в основном в направлении расширения фланца 26.

Возможны и другие способы практической реализации.

1. Удерживающий кронштейн (32) авиационного оборудования (12), содержащий фланец (26) присоединения к несущей конструкции (9), траверсу (29) крепления оборудования и промежуточный элемент жесткости; причем фланец, элемент жесткости и траверса выполнены из одной согнутой пластины листового металла; причем элемент жесткости состоит из двух ребер жесткости (27, 28), каждое из которых размещено между фланцем и траверсой и соединено с ними посредством коленчатого соединения (30), причем большая часть ребер жесткости расположена под наклоном, не перпендикулярно к основной плоскости прохождения фланца (26) и основной плоскости прохождения траверсы (29); причем траверса и фланец не содержат иного соединения, кроме ребер жесткости; причем ребра жесткости соединены с одной и другой стороной траверсы, причем ребра жесткости выполнены плоскими, а упомянутые основные плоскости прохождения фланца и траверсы перпендикулярны друг другу, при этом ребра жесткости проходят в сходящихся направлениях, образуя угол, отличный от угла в 180°, причем траверса имеет выступы в направлении, перпендикулярном к основной плоскости выступающей части фланца и к каждой стороне фланца, и содержит несколько средств (31) крепления оборудования, причем ребра жесткости (27, 28) выполнены расширяющимися по мере приближения к траверсе (29).

2. Удерживающий кронштейн по п.1, в котором фланец (26) разделен на два не соединенных между собой участка (26а, 26b) и соответственно соединенных с ребрами жесткости.

3. Удерживающий кронштейн по п.2, отличающийся тем, что участки проходят в противоположных направлениях от мест соединения с ребрами жесткости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве газотурбинного привода внешней нагрузки. .

Изобретение относится к двухкаскадному газотурбинному двигателю с устройством отбора мощности на роторах низкого давления и высокого давления, к блоку отбора мощности для газотурбинного двигателя и к способу сборки газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к наземным газотурбинным агрегатам для механического привода, а именно к установкам с насосным агрегатом. .

Узел коробки привода агрегатов и резервуара для смазывающей жидкости турбореактивного двигателя содержит коробку с двумя отсеками и перегородку, разделяющую отсеки между собой. Один из отсеков образует коробку привода агрегатов, а другой отсек образует резервуар для смазывающей жидкости и суппорт, по меньшей мере, одного из агрегатов, приводимых коробкой для привода агрегатов. Коробка привода агрегатов содержит зубчатую передачу, связанную с параллельными между собой валами для механического привода агрегатов. Перегородка расположена перпендикулярно валам коробки привода агрегатов и перекрывает сообщение между двумя отсеками для исключения прохождения жидкости между ними. Коробка имеет искривленную форму, приспособленную для отслеживания формы цилиндрического кожуха турбореактивного двигателя, на котором она крепится. Изобретение позволяет упростить изготовление узла коробки привода агрегатов и резервуара для смазывающей жидкости. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство изменения передаточного отношения между валом турбины и валом стартера-генератора содержит первое и второе жестко закрепленные зубчатые колеса, установленные на валу стартера-генератора, первое и второе промежуточные зубчатые колеса, переключающую муфту, а также средство, вызывающее ее поступательное перемещение. Первое и второе промежуточные зубчатые колеса установлены на валу турбины и находятся в зацеплении соответственно с первым и вторым жестко закрепленными зубчатыми колесами, обеспечивая различные передаточные отношения. Переключающая муфта вставлена между промежуточными зубчатыми колесами и механически соединена с валом турбины. Переключающая муфта выполнена с возможностью поступательного перемещения на валу турбины между положением, в котором она входит в зацепление с первым промежуточным зубчатым колесом, и положением, в котором она входит в зацепление со вторым промежуточным зубчатым колесом. Средство, вызывающее поступательное перемещение переключающей муфты, обеспечивает ее перемещение из одного положения в другое, когда сумма моментов вращения между валом турбины и валом стартера-генератора меняет знак. Другое изобретение группы относится к авиационному двигателю, включающему указанное выше устройство изменения передаточного отношения. Группа изобретений позволяет повысить надежность устройства изменения передаточного отношения между валом турбины и валом стартера-генератора, а также снизить его вес. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Промежуточный корпус (20) вентиляторного отсека турбореактивного двигателя (Cs) содержит: обечайку (22), кольцевую щеку (24), подвесную балку (28) и коробку приводов агрегатов (30). Обечайка (22) сцентрирована по продольной оси (X-X) газотурбинного двигателя. Кольцевая щека (24) сцентрирована по продольной оси газотурбинного двигателя и установлена напротив расположенной ниже по потоку стороны обечайки. Подвесная балка (28) прикреплена к щеке и простирается по направлению потока параллельно продольной оси газотурбинного двигателя. Коробка приводов агрегатов (30) подвешена на балке и содержит расположенную выше по потоку боковую сторону (30b), аксиально пространственно отделенную от щеки, расположенную ниже по потоку боковую сторону (30a), противоположную расположенной выше по потоку боковой стороне, а также множество вспомогательного оборудования (32), установленного напротив ее расположенной ниже по потоку боковой стороны и размещенного вдоль продольной оси газотурбинного двигателя. Достигается установка коробки приводов агрегатов в отсек центра турбореактивного двигателя без ухудшения характеристик компрессора высокого давления турбореактивного двигателя. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Коробка привода в турбомашине для приведения во вращение генератора переменного тока или насоса содержит передаточный вал, направляемый во время вращения в подшипниках и удерживающий шестерню в зацеплении с одной ведущей шестерней при вращении. Один из подшипников является подшипником качения, установленным внутри шестерни и в радиальной плоскости, содержащей шестерню и ведущую шестерню. Другой подшипник является подшипником скольжения, воспринимающим усилия колебания передаточного вала. Другое изобретение относится к турбореактивному или турбовинтовому двигателю, содержащему указанную выше коробку привода. Группа изобретений позволяет снизить вес коробки приводов, за счет уменьшения веса и габаритов подшипника скольжения. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Валоповоротное и пусковое устройство газотурбинной установки содержит приводной двигатель, редуктор и обгонную муфту ротора компрессора. Редуктор содержит трехвальную соосную коробку передач с парами взаимозацепленных шестерен и простой трехзвенный планетарный механизм. На входном валу коробки передач свободно установлены две шестерни, между ними закреплен первый зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения, и трубчатый выходной вал со свободно расположенной на нем шестерней. На переднем торце трубчатого выходного вала закреплен зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения, а на втором зубчатом венце этого вала установлена сдвоенная двухпозиционная муфта с внутренним свободно установленным зубчатым венцом. Рядом с вторым зубчатым венцом трубчатого вала расположены второй зубчатый венец входного вала, зубчатые венцы вала привода солнечной шестерни и трубчатого вала привода водила планетарного механизма. Сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплены с солнечной шестерней, а также с эпициклическим колесом, которое закреплено на выходном трубчатом валу с зубчатым венцом, рядом с ним расположен зубчатый венец выходного вала водила. Двухпозиционная муфта установлена на зубчатом венце стенки корпуса редуктора рядом с зубчатым венцом трубчатого вала эпициклического колеса. Соосно выходному валу водила расположен выходной вал редуктора с зубчатым венцом и двухпозиционной двухвенцовой муфтой переключения. На входном валу рядом с первым зубчатым венцом трубчатого выходного вала свободно установлена шестерня. Два блока шестерен расположены на оси, установленной параллельно входному валу. На шестернях между блоками расположена двухпозиционная муфта переключения с противоположно развернутыми полумуфтами, взаимосвязанными общей вилкой переключения. Изобретение позволяет увеличить число передач и диапазон передаточных чисел валоповоротного и пускового устройства. 2 ил.

Турбореактивный двигатель содержит промежуточный картер с радиальными рукавами и приводным валом коробки зубчатых передач вспомогательных механизмов. Приводной вал установлен в радиальном рукаве, причем рукав включает промежуточный подшипник для опоры приводного вала. Промежуточный подшипник включает в себя множество подшипников качения для опоры приводного вала. Приводной вал содержит первый элемент вала, один концевой участок которого соединен посредством механической трансмиссии с валом турбореактивного двигателя, и второй элемент вала, один концевой участок которого соединен посредством механической трансмиссии с коробкой зубчатых передач. Первый и второй элементы вала связаны соединением, в котором один концевой участок второго элемента вала вставляют в цилиндрический полый концевой участок первого элемента вала и которое осуществляется посредством множества взаимодополняющих выемок, расположенных в первом элементе вала и во втором элементе вала. Через множество выемок и множество подшипников качения поперечно проходит одна и та же плоскость. Изобретение позволяет снизить напряжения в промежуточном подшипнике, вызванные смещением двух элементов приводного вала. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Валоповоротное и пусковое устройство газотурбинной установки содержит приводной двигатель, редуктор и обгонную муфту ротора компрессора. Редуктор содержит коробку передач с тремя парами взаимозацепленных шестерен и простой трехзвенный планетарный механизм. На входном валу коробки передач свободно установлены две шестерни, между ними закреплен зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения. Зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения трубчатого выходного вала закреплен на переднем торце, расположенном между вторым и третьим рядами шестерен. На втором зубчатом венце трубчатого выходного вала установлена сдвоенная двухпозиционная муфта, рядом с ней расположены зубчатые венцы вала привода солнечной шестерни и трубчатого вала привода водила планетарного механизма. Сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплены с солнечной шестерней, а также с эпициклическим колесом, которое закреплено на выходном трубчатом валу с зубчатым венцом, рядом с ним расположен зубчатый венец выходного вала водила. Двухпозиционная муфта установлена на зубчатом венце стенки корпуса редуктора рядом с зубчатым венцом трубчатого вала эпициклического колеса. На выходе установлен второй трехзвенный планетарный механизм, а коробка передач выполнена несоосной. Параллельно входному валу расположен вторичный вал со свободно установленными блоком из двух шестерен и трубчатый выходной вал со свободно расположенной на нем шестерней, с закрепленными на вторичном валу тремя зубчатыми венцами. Первый зубчатый венец с трехпозиционной муфтой переключения закреплен на торце между корпусом и блоком шестерен, второй зубчатый венец закреплен между зубчатыми венцами трубчатого выходного вала коробки передач и трубчатого входного вала водила первого планетарного механизма, третий зубчатый венец расположен между зубчатыми венцами трубчатого выходного вала первого планетарного механизма и трубчатым входным валом водила второго планетарного механизма. Обойма с пятипозиционным зубчатым венцом свободно установлена на выходе вторичного вала и входе вала привода солнечной шестерни второго планетарного механизма. Выходной вал редуктора закреплен на водиле второго планетарного механизма. Изобретение позволяет увеличить число передач и диапазон передаточных чисел валоповоротного и пускового устройства. 2 ил.
Наверх