CN105121285A - 用于将涡轮发动机悬挂在吊架上或将装置悬挂在涡轮发动机主体上的球形接头设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于从吊架悬挂涡轮发动机或用于从涡轮发动机的主体悬挂装置的球形接头设备(10)，所述设备包括连杆(12)，所述连杆的一端支承球形接头(14)并且***在连接叉(18)的两个凸耳(16)之间，所述球形接头包括用于主轴(30)通过的孔(28)，所述主轴具有轴向孔(31)，所述轴向孔用于安装夹紧和轴向锁定所述球形接头的螺钉(60)，所述球形接头通过夹紧在衬套(38)和环(54)之间被轴向地锁定，所述环带有可移除装置(56)，所述可移除装置用于在拆卸所述设备的操作期间关于所述连接叉轴向地固定所述环。

Description

用于将涡轮发动机悬挂在吊架上或将装置悬挂在涡轮发动机主体上的球形接头设备
技术领域
本发明涉及用于将涡轮发动机悬挂在吊架上或将装置悬挂在涡轮发动机的主体上的球形接头设备。
背景技术
通常使用固定在涡轮发动机主体上的轭将涡轮发动机悬挂在涡轮发动机的中间壳体附近的吊架上。这个轭包括铰接连杆端部的连接叉，连杆的另外端部连接到用于将涡轮发动机悬挂在吊架上的装置。通常每个连杆通过球形接头设备铰接到连接叉上。
在现有技术中，每个连杆具有端部，该端部支承球形接头并且被***在连接叉的两个凸耳之间，球形接头具有用于使主轴通过的孔，主轴的端部穿过凸耳中的开口，该主轴具有用于安装用于固定组件的螺钉的轴向孔。
然而，目前使用的这种类型的设备并不能完全满足需要，尤其是在轭是由钛金属制成的情况下。事实上，当轭是由钛金属制成时，其连接叉非常易于磨损，这是由设备部件的接触和摩擦以及还由在维修操作期间对这些部件中一些部件的进行更换所导致的。此外，球形接头优选的是轴向固定的以便延长其使用寿命，但在已知设备中并不是常常如此。
在申请文件EP-A1-1568903中，接头设备的球形接头和螺钉的夹紧螺母支撑在连接叉的凸耳上，当使用钛金属连接叉时这是不可采用的，这是因为球形接头或螺母的旋转会导致连接叉上的摩擦磨损。
在申请文件EP-A1-2058229中，由于螺钉被支撑在螺钉的肩部上，所以球形接头没有被轴向地夹紧。此外，螺钉包括支撑在连接叉的一个凸耳上的环形边缘，该环形边缘在操作期间具有磨损的风险。虽然建议在环形边缘和连接叉之间***薄片，但是该薄片会使主轴的旋转固定，这是不利的。事实上，阻止主轴的旋转会导致应力集中的危险，这会导致主轴断裂。
本发明针对上述问题尤其提出了一种简单有效并且经济的方案。
发明内容
本发明提供了一种用于将涡轮发动机悬挂在吊架上或将装置悬挂在涡轮发动机的主体上的球形接头设备，所述设备包括第一元件，所述第一元件的一端支承球形接头并且***在第二元件的两个凸耳之间，所述球形接头具有使主轴通过的孔，所述主轴的端部穿过安装成被夹紧在所述凸耳的开口中的衬套，所述设备还包括与所述主轴协作的螺钉或螺母以便确保所述球形接头的夹紧和轴向锁定，其特征在于，所述球形接头安装成被夹紧在所述衬套的第一衬套和圆柱形环的第一端部之间，所述圆柱形环围绕所述主轴的一部分被安装在所述衬套的第二衬套中，所述环通过所述螺钉或所述螺母的夹紧被朝向所述球形接头推压，并且所述环在其第一端部处具有可移附装置，所述可移除装置用于在拆卸所述设备的操作期间关于所述第二元件轴向固定所述环。
根据本发明，环接合在所述主轴上和所述第二衬套中，所述环通过滑动来安装并且通过所述螺钉来夹靠所述球形接头，以便轴向地固定所述球形接头，并且由此延长了所述球形接头的使用寿命。
当所述设备被拆卸时，所述设备的所述螺钉、所述主轴和所述第一元件以及所述球形接头被移除。所述滑动环也同样被容易地移除。当重新安装所述设备时，可能会发生操作人员忘记重新安装所述滑动环的情况，这样在使用时会导致所述主轴和所述凸耳显著弯曲，这会导致所述设备的断裂。为了避免这种问题的发生，本发明提供了一种用于关于所述第二元件轴向固定所述环的装置，所述装置能够使得所述环关于所述第二元件被卡留。
然而，在维护操作期间环已经被磨损并且不得不进行更换的这种的情况下，必需移除接合有所述环的所述衬套以便能够移除所述环。由于所述衬套被安装并被夹紧在所述凸耳的所述开口中，必需破坏所述衬套以便将其取出，这样必定会导致重新加工所述凸耳的所述开口的尺寸并且由此会造成大量的附加成本。为了解决这个问题，用于所述环的轴向固定的所述装置是可移除的，也就是说，当所述环必需进行更换时，所述固定装置是可移除的，然后所述环可通过轴向滑动被取出。在将所述衬套安装在所述凸耳中之前或之后，这些可移除的固定装置还允许所述环安装在所述凸耳的所述开口中。
有利地，所述可移除轴向固定装置包括卡簧，所述卡簧可拆卸地安装在所述环的第一端部上并且在所述螺钉未扭紧的情况下能够被支撑在所述衬套的第二衬套上。所述卡簧包括例如容纳在所述环的第一端部的外部环形槽中的开口环。
所述主轴可包括用于安装所述螺钉的轴向孔，所述螺钉的头部旨在被支撑在所述主轴的一端上。在变体中，所述主轴刚性地连接到螺杆的一端，所述螺杆用于旋拧旨在支撑在所述环的一端上的螺母。在另一变体中，所述主轴在一端处包括带螺纹开口，螺钉旋拧在所述带螺纹开口中，所述螺钉的头部旨在被支撑在所述环的一端上。
所述环在其所述第二端处优选地包括内部环形边缘，所述螺钉的头部或螺母旨在支撑在所述内部环形边缘的内缘上。
所述设备优选地包括第三衬套，所述第三衬套安装并且夹紧在所述凸耳的安装有第一衬套的孔口中，所述第一和第三衬套是同轴的且并排地安装在所述凸耳的开口中。这些衬套中的每一个包括用于支撑在所述第二元件的凸耳的侧面上的外部环形边缘。所述第一衬套的环形边缘支撑在所述凸耳的侧面中的一个侧面上，并且所述第三衬套的环形边缘支撑在所述凸耳的相对的侧面上。
所述第三衬套能够***在所述凸耳的所述侧面和所述主轴的外部环形边缘之间，该边缘通过所述螺母或所述螺杆的夹紧被朝向所述第三衬套轴向地推压，由此当所述元件是由钛金属支撑时，能够保护所述第二元件。
所述第一和第三衬套可彼此间隔开一定轴向间隙。
所述第一元件可以是连杆，所述第二元件可以是连接叉，或者所述第一元件可以是连接叉，所述第二元件可以是连杆。
本发明还涉及一种涡轮发动机，例如涡轮喷气发动机或飞机涡轮螺旋桨发动机，其特征在于，所述涡轮发动机装备有至少一个上述设备。
附图说明
通过结合单个附图(本发明的球形接头的轴向截面的示意图)给出的非限制性示例的描述将有助于更好地理解本发明，并且本发明的其他细节、特征以及有益之处也将变得更清楚。
具体实施方式
图1图示地示出了用于从吊架悬挂涡轮发动机或将装置悬挂在涡轮发动机的主体上的球形接头设备10，所述设备包括连杆12，连杆12的一端支承球形接头14并且***在连接叉18的两个凸耳16之间。
在将涡轮发动机悬挂在吊架上的情况下，连接叉18形成优选地由钛金属制成的轭的一部分。连接叉18为凹型，其两个凸耳16是平直的并且彼此平行，这些凸耳16包括具有圆柱形内壁的同轴开口20、22。
连杆12连接到吊架上的悬挂装置，并且在图中可见的所述连杆的端部是平直的并且包括开口24，开口24具有用于安装保持架26的圆柱形内壁，保持架被压夹在开口中并且保持架的内部球形壁容纳在保持架26中自由转动的球形接头14。球形接头14包括圆柱形孔28，主轴30穿过圆柱形孔28，主轴30具有圆柱形主体，主轴的端部配合在凸耳16的开口20、22中。
主轴30是中空的并且包括轴向孔31。主轴30在其一个端部处包括外部环形边缘32，在所示出的示例中其相对的端部部分34具有大体上的截头圆锥形状。这个特殊的形状促进了用于将涡轮发动机悬挂在吊架下面的装置的安装。这个安装尤其通过旋转组装在涡轮发动机上的回返件(boomerang)以及通过在吊架侧组装对应的部件来实施。事实上，当翼部和悬挂装置被固定，涡轮发动机穿过回返件的主轴安装在吊架部件上。主轴的截头圆锥形部分能够定位组件。
在示出的示例中，两个衬套36、38安装并夹紧在一个凸耳16的开口20中(附图中位于左边的衬套)。这些衬套36、38是同轴的并且大体上是相同的。每个衬套包括在一端处连接到外部环形边缘40、42的圆柱型主体。
衬套36按照其外部环形边缘40轴向地支撑在凸耳的外部侧面44上(内侧面位于球形接头14一侧)的方式从凸耳16的一侧(左手侧)接合在开口20中。在这种情况下，衬套36的环形边缘***在该侧面44和主轴的边缘32之间。
衬套38按照其边缘42轴向地支撑在凸耳的内部侧面46上的方式从凸耳16的相对侧(右手侧)接合在开口20中。在这种情况下，如以下将给出更为详细描述的，衬套38的边缘42旨在支撑在球形接头14上以便轴向地锁定该球形接头。
衬套36、38彼此间隔开一定轴向间隙。
另一衬套48安装成被夹紧在连接叉的另一凸耳16的开口22中，该衬套48与衬套36、38是同轴的并且同样地包括在一端处连接到外部环形边缘50的圆柱形主体。衬套48按照其边缘50轴向地支撑在凸耳的外部侧面52上的方式从凸耳16的一侧(右手侧)接合在开口22中。衬套的主体的轴向长度或尺寸大于开口22的轴向长度或尺寸，这导致衬套的自由端延伸超过了凸耳16的内表面53。
圆柱形环54接合在衬套48中并且接合在轴的截头圆锥形端部部分34上，该环的轴向长度或尺寸大于衬套48和开口22的轴向长度或尺寸，因此在附图中所示的安装位置中，环的端部位于与凸耳16并且与衬套48相距一定距离处。
环54在其位于球形接头14一侧的端部处包括用于容纳形成卡簧56的开口环的外部环形槽。环54在其相对端包括面向主轴30的端部(与主轴30的边缘32相对)延伸的内部环形边缘58。该边缘58的内缘限定了与主轴30的孔31对准的用于安装螺钉60的开口。
在示出的实施例中，螺钉60按照其头部支撑在主轴的具有外部边缘32的端部上的方式通过主轴30的具有外部边缘32的端部接合在主轴30的孔31中。在该位置中，螺钉的自由端轴向地延伸超过前述环54的开口并容纳在旨在支撑在环的边缘58上的螺母62中。
本发明的设备10可按照以下方式进行安装：例如通过摩擦装配或使用氮气来安装衬套48以便将衬套48夹紧在凸耳的开口22中；然后，例如通过摩擦装配或使用氮气来安装衬套36、38以便将衬套36、38夹紧在凸耳的开口20中；将环54接合在衬套48中并且然后将卡簧56安装在环54的槽中；将连杆12的端部接合在连接叉18的凸耳16之间，并且然后将主轴30接合在衬套36、38、球形接头14和环54中。将螺钉60接合在主轴30的通孔31中，并且将螺母62旋拧到螺钉的自由端上。螺钉和螺母的夹紧导致球形接头14被夹紧并被轴向地锁定在衬套38和环54之间。
在设备10的拆卸期间，螺母62被松开并且螺钉60和螺母62被移除。移除主轴30，释放出球形接头14和连杆12，球形接头14和连杆12同样可被移除。不存在环54意外地从衬套48脱出的风险，这是因为虽然所述环可滑动地安装在所述衬套中，但是所述环在一侧通过与衬套48的自由端接触的卡簧56被轴向地固定并且在相对的一侧通过其与衬套38接触的自由端被轴向地固定(因为环54的长度大于凸耳之间的距离)。然而，在由于磨损使得环54必需被移除并被更换的情况下，卡簧56能够手动地或通过工具来移除以便能够通过轴向平移将环从衬套36、38的相对侧移除。
设备10是特别有益的，这是因为在使用中，尤其是当所述连接叉是由钛金属制成时，在连接叉18的凸耳16上磨损的风险是非常有限的。事实上，虽然并不能阻止主轴30旋转，但是不存在其旋转会造成连接叉磨损的风险，这是因为衬套36、38防止了主轴直接接触在连接叉上。此外，衬套48保护了在使用期间能够转动的环54的连接叉。球形接头14可以不再被支撑在连接叉上。
图2中所示的变体与上述实施例的本质上不同之处在于主轴30’不包括轴向孔31。主轴30’刚性地连接到螺杆64，其中螺杆64连接到主轴的位于环54的一侧的端部，该螺杆64穿过由边缘58和环54限定的开口并且容纳在旨在支撑在该边缘58上的螺母62中。
图3中示出的变体与图1的实施例的本质上的不同之处在于主轴30”不包括轴向孔31。该主轴30”包括在主轴的位于环54一侧的端部处敞开的带螺纹开口31’，并且螺钉60’被旋拧到该开口31’中，该螺钉的长度当然要比前述螺钉60的长度要短，因此该螺钉的头部能够支撑在环54的边缘58上。

Claims (10)

1.一种用于从吊架悬挂涡轮发动机或将装置悬挂在涡轮发动机的主体上的球形接头设备(10)，所述设备(10)包括第一元件(12)，所述第一元件(12)的一端支承球形接头(14)并且***在第二元件(18)的两个凸耳(16)之间，所述球形接头具有使主轴(30)通过的孔(28)，所述主轴(30)的端部穿过安装成被夹紧在所述凸耳的开口(20、22)中的衬套(36、38、48)，所述设备还包括与所述主轴协作的螺钉(60、60’)或螺母(62)以便确保所述球形接头的夹紧和轴向锁定，其特征在于，所述球形接头安装成被夹紧在所述衬套的第一衬套(38)和圆柱形环(54)的第一端部之间，所述圆柱形环(54)围绕所述主轴的一部分被安装在所述衬套的第二衬套(48)中，所述环通过所述螺钉或所述螺母的夹紧被朝向所述球形接头推压，并且所述环在其第一端部处具有可移除装置(56)，所述可移除装置(56)用于在拆卸所述设备的操作期间关于所述第二元件轴向固定所述环。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述可移除轴向固定装置包括卡簧(56)，所述卡簧(56)可移除地安装在所述环(54)的第一端部上并且在所述螺钉或所述螺母未扭紧的情况下能够支撑在所述衬套的第二衬套(48)上。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述卡簧(56)包括容纳在所述环(54)的第一端部的外部环形槽中的开口环。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述主轴(30)包括用于安装所述螺钉(60)的轴向孔(31)，所述螺钉(60)的头部旨在支撑在所述主轴的一端上，或者所述主轴(30’)刚性地连接到螺杆(64)的一端，所述螺杆(64)用于旋拧旨在支撑在所述环(54)的一端上的所述螺母(62)，或者所述主轴(30”)在一端处包括带螺纹开口(31’)，螺钉(60”)旋拧在所述带螺纹开口(31’)中，所述螺钉(60”)的头部旨在支撑在所述环的一端上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述环(54)在其第二端部处包括内部环形边缘(58)，所述螺钉的头部或螺母(62)旨在支撑在所述内部环形边缘(58)的内缘上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括第三衬套(36)，所述第三衬套(36)安装成被夹紧在所述凸耳(16)的安装有所述第一衬套(38)的开口(20)中，所述第一和第三衬套是同轴的且并排地安装在所述凸耳的开口中，所述衬套中的每一个包括用于支撑在所述第二元件的凸耳的侧面(44、46)上的外部环形边缘(40、42)。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第三衬套(36)被***在所述凸耳(16)的所述侧面(44)和所述主轴(30)的外部环形边缘(32)之间，该边缘通过所述螺钉(60)或所述螺母(62)的夹紧被朝向所述第三衬套轴向地推压。
8.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述第一和第三衬套(36、38)彼此间隔开一定轴向间隙。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一元件为连杆(12)，所述第二元件为连接叉(18)，或者所述第一元件为连接叉(18)，所述第二元件为连杆(12)。
10.一种涡轮发动机，例如涡轮喷气发动机或飞机涡轮螺旋桨发动机，其特征在于，所述涡轮发动机装备有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的设备。
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