专利名称：双音频隔离器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于动力传递系统的双音频(two-tone)隔离器组件。本发明特别用于由涡轮风扇发动机提供动力的飞行器，即飞机或直升机，且本发明可以在不改变以两个主要音频振动的结构的情况下使用，即任何汽车。
飞机制造商不断要求制造更安静的客舱。客舱噪音的主要来源是由于发动机音频使吊舱和内部板扰动并引起客舱压力波动而产生的结构激励。
在已经进行的实验中，这样的飞机发动机在巡航测试过程中基本同时产生两种不同的主要扰动音频，如
图1中的传播率(transmissibility rate)图所示。这是涡轮风扇发动机结构的结果，它通常在低压和高压时引起两级不平衡。可以看到，称为N1的第一主音频是由于压气机/进口风扇在低压时的不平衡引起的，在测试报告中N1 300Hz。称为N2的第二主音频(在该实例中600Hz)是由高压压气机/涡轮发动机轴引起的。这些主音频的位置随发动机功率设置而变化。
现有技术普通的隔离器使用基于弹性体或复合材料例如金属织物的被动隔离器，以便形成包含在要隔离的轭架(yoke)中的弹性元件。该隔离器很有效，但是受到可得到的最大静态偏转和材料的固有特性的限制。要隔离的轭架并不能提供对于产生的机械振动的刚性支承。而且，隔离器的刚性随频率的增加而增大。因此，该隔离器并不足以吸收在所述两个主音频下的振动。
也已经采用液压隔离器，以便应付与不同飞行条件(空转、滑行、起飞、降落、低速或高速巡航等)相对应的较宽的振动频率范围。这样的液压安装件(mount)例如US2002/0008341所述，通常包括至少一个可压缩流体腔室，在该可压缩流体腔室中，流体用作在特定频率下的振动活塞。
不过，考虑到效率以及在高频范围内动态刚性大大增加，从而引起刚性超出(overshoot)，该液压隔离器有缺陷。该超出加强了较高主音频N2，并几乎不能吸收在较高频率下的振动。因此，该液压隔离器即使组合也不能用于吸收所述两个主扰动音频。
发明目的因此，本发明的目的是提供一种隔离器安装件，它能够吸收同时传播的所述两个主扰动音频。
发明简介因此，本发明提出通过安装在单个组件上的两种类型的装置来解决由涡轮风扇发动机或等效物向飞机结构进行的振动传递问题，但是这两种类型的装置有不同的传递函数(吸收传递函数和谐振传递函数)物理响应。该响应性质的不同引起两种隔离器之间互不干扰的效果。
特别是，本发明涉及一种双音频隔离器组件，它用于安装在飞机或等效物上，该等效物特别包括机头、客舱、与客舱相连的轭架以及发动机结构，它们有与径向平面交叉的纵向轴线。位于飞机头部侧的双音频隔离器组件包括至少一个支架，该支架用于至少一个流体安装件隔离器和两个动态吸收器；以及机械装置，该机械装置使所示支架与发动机结构和客舱轭架连接。所述组件设计成使流体安装件隔离器同时与发动机结构和客舱轭架连接，而动态吸收器只与客舱结构连接。而且，支承该动态吸收器而使其能够在发动机结构的径向平面内运动。
优选是，通过调节动态吸收器压力和流体安装件隔离器的刚性来调节成特定主音频。优选是(但不必须(因为可以相反))，流体隔离器特别用于调节较低主音频，而动态吸收器特别用于调节较高主音频。
隔离器组件可以包括与客舱轭架相连的至少一个支架，该支架包括夹住与发动机结构相连的中心流体安装件的一对动态吸收器的基本组合。流体安装件壳体优选是有横向轴，以便安装动态吸收器。
隔离器组件可以包括至少一个与客舱轭架相连的支架，该支架包括两个横向基本组合。
隔离器组件可以包括动态吸收器，该动态吸收器包括金属合金和弹性材料(即橡胶或弹性体材料)的组合混合物。优选是，该金属合金包括碳化钨钢。
优选是，金属合金粘在弹性垫圈上，尤其是作为包围该弹性垫圈的环，或者该弹性垫圈夹在两个金属垫圈之间，这时，通过压缩弹性垫圈来调节吸收器。
附图的简要说明图1是如上所述飞机发动机在进行巡航测试的过程中的两个主扰动音频的曲线图；图2是安装在客舱轭架和发动机结构之间的本发明隔离器组件的示意透视图；图3是安装在轴上的、夹有中心流体安装件的一对动态吸收器的基本组合的正视图；图4、5和6分别是图1的隔离器组件的动态吸收器的透视图、正视图和剖视图；图7、8和9分别是图1的隔离器组件的流体安装件隔离器的剖视图、侧视图和仰视图；以及图10是通过图1的隔离器组件获得的动态刚性的传播图。
优选实施例的详细说明如图2所示，本发明的隔离器组件1安装在飞机的客舱轭架3和发动机结构5之间。
组件1安装在飞机的机头侧，并包括通过连接部件9而螺栓连接到客舱轭架3上的一个支架7。该连接部件9与该支架成一体。
支架7有通过两个横向轴13连接的两个平行侧壁11a、11b。每个轴位于侧壁的一端，并装有一对动态吸收器15a、15b的基本组合，该对动态吸收器15a、15b夹住与发动机结构5相连的中心流体安装件17。
发动机结构5有与径向平面YOZ交叉的纵向轴线X’X，支架7定向成这样，即，使动态吸收器15a、15b在发动机结构5的径向平面YOZ内运动。
支架7通过两个连接叉形件19与发动机结构连接。因此，每个流体安装件隔离器17同时通过叉形件19与发动机结构5相连并通过支架7和连接部件9与客舱轭架3相连，动态吸收器15a、15b只通过支架7和连接部件9与客舱结构3相连。
图3特别表示了夹住中心流体安装件隔离器17的一对动态吸收器15a、15b的基本组合20。
由轴13支承的基本组合20通过各叉形件19的臂19a、19b以及柄19c与发动机结构5相连。该柄通过普通装置固定。臂安装在轴13上，并在中心流体安装件17和动态吸收器15a、15b之间。
动态吸收器在图4、5和6中更详细地表示，该图4、5和6分别是透视图、正视图和剖视图。
各动态吸收器15包括夹在两个碳化钨钢垫圈22之间的橡胶垫片21。
通过调节橡胶垫圈的压力而调节吸收器。通过使轴13穿过衬套23拧在螺栓25上而施加该压力。添加有硅酮垫圈26，用于传递压力。该衬套有中心孔27，以便引入支架的横向轴(图4)。该吸收器还有最末端的盘29以及两个中间硅酮垫圈31。
对于流体安装件隔离器，它们在图7、8和9中更详细表示，这些图分别表示了该流体安装件隔离器的剖视图、侧视图和仰视图。
各流体安装件隔离器17包括中心壳体33，该中心壳体33形成用于流体的内部腔室35，该流体用作振动活塞；电磁促动器39，用于以预定频率驱动流体；底板40；以及两个凸出轴13a、13b，它们开始于壳体33的侧壁33a、33b的中心。穿过底板40的四个螺钉41以及凸出螺栓43用于固定在连接叉形件19的柄19c上(图3)通过在腔室中形成的流体压力来调节流体安装件隔离器。该压力在设置该组件之前进行调节。
根据上述的一个安装隔离器组件能够高效吸收涡轮风扇发动机的两个主扰动音频。图10表示了通过该隔离器组件获得的、在较大频率范围内的动态刚性的传播率TR。图中表示了将该组件调节成吸收频率为大约300Hz和600Hz，如传播率的降低TR1和TR2所示。该降低分别对应于在图1中强调的主音频N1和N2。
流体隔离器特别用于调节在大约300Hz的较低主音频，而动态吸收器特别用于调节在600Hz的较高音频。这样的分配为优选，因为较低音频将变化，且通过流体吸收器吸收的范围比动态吸收器的吸收范围更大。
尽管已经参考优选实施例的介绍了本发明，但是本领域技术人员应当知道，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对形式、等效物、细节等进行变化。
权利要求
1.一种双音频隔离器组件，用于安装在飞机或等效物上，该等效物特别包括机头、客舱、与客舱相连的轭架以及发动机结构，它们有与径向平面交叉的纵向轴线；其中，所述双音频隔离器组件包括位于飞机头部侧的至少一个支架，该支架用于至少一个流体安装件隔离器和两个动态吸收器；以及机械装置，该机械装置使所述支架与发动机结构和客舱轭架连接，所述组件设计成使流体安装件隔离器同时与发动机结构和客舱轭架连接，而动态吸收器只与客舱结构连接，支承该动态吸收器而使其能够在所述发动机结构的所述径向平面内运动。
2.根据权利要求1所述的双音频隔离器组件，其中通过调节动态吸收器中的压力和流体安装件隔离器的刚性来调节成特定主音频，流体隔离器特别用于调节较低主音频，而动态吸收器特别用于调节较高主音频。
3.根据权利要求1所述的双音频隔离器组件，其中所述隔离器组件包括与客舱轭架相连的至少一个支架，该支架包括夹住与所述发动机结构相连的中心流体安装件的一对动态吸收器的横向基本组合，流体安装件壳体有横向轴，以便安装动态吸收器。
4.根据权利要求1所述的双音频隔离器组件，其中该隔离器组件包括至少一个与客舱轭架相连的支架，该支架包括两个基本组合，每个基本组合包括夹住与所述发动机结构相连的中心流体安装件的一对动态吸收器。
5.根据权利要求1所述的双音频隔离器组件，其中隔离器组件包括动态吸收器，该动态吸收器包括金属合金和弹性材料的组合混合物。
6.根据权利要求5所述的双音频隔离器组件，其中该弹性材料是橡胶或弹性体材料。
7.根据权利要求5所述的双音频隔离器组件，其中该金属合金包括碳化钨钢。
8.根据权利要求5所述的双音频隔离器组件，其中该金属合金粘在弹性垫圈上。
9.根据权利要求8所述的双音频隔离器组件，其中该金属合金形成包围该弹性垫圈的环。
10.根据权利要求5所述的双音频隔离器组件，其中该弹性垫圈夹在两个金属垫圈之间，以便通过压力来调节该弹性垫圈。
全文摘要
双音频隔离器组件，用于安装在飞机等上，其包括机头、客舱、与客舱相连的轭架以及发动机结构，它们有与径向平面交叉的纵向轴线。该组件包括位于飞机头部侧的至少一个支架，该支架用于至少一个流体安装件隔离器和两个动态吸收器；机械装置，用于使支架与发动机结构和客舱轭架连接。该组件使流体安装件隔离器与发动机结构和客舱轭架连接，动态吸收器只与客舱结构连接。支承该动态吸收器而使其能在发动机结构的径向平面内运动。本发明通过安装在单个组件上的两种装置来解决由涡轮风扇发动机向飞机结构进行的振动传递问题，这两种装置有不同的传递函数(吸收和谐振传递函数)物理响应。该响应性质的不同引起两种隔离器之间互不干扰的效果。
文档编号B64D27/26GK1478701SQ0314548
公开日2004年3月3日 申请日期2003年7月1日 优先权日2002年7月1日
发明者伊万·罗松, 路易吉·马克斯·马吉, 马克斯 马吉, 伊万 罗松 申请人:巴里控制公司