涡轮螺旋桨发动机的附接系统和方法与流程

本发明一般地涉及发动机附接系统和方法，并且更具体地涉及改进的涡轮螺旋桨发动机的附接系统和方法。

背景技术：

在涡轮螺旋桨飞机中，发动机通常被安装到悬挂在相应机翼或机身上的附接结构。常规附接结构包括复杂的刚性安装支架组件。与附接结构分离的柔性隔离器则分布在前框架和/或后框架上，以减少由涡轮螺旋桨发动机内的螺旋桨和旋转设备引起的振动。检查和/或更换在常规发动机附接系统中使用的隔离器可能需要移除整个发动机。

制造商正在不断寻求减小飞机系统的重量的方法，同时继续提供能够适应苛刻操作条件(包括高温和暴露于振动)的稳固系统。

因此，需要一种改进的发动机附接系统和附接方法，该发动机附接系统比常规系统重量轻、需要更少的材料(例如，热屏蔽)并且提高了系统部件的安装、维护和/或更换的便利性。

技术实现要素：

本文所述的涡轮螺旋桨发动机附接系统和方法利用位于发动机/变速箱与机舱-桁架结构之间的兼容性(compliant)附接件。该改善的系统包括完全一体化的附接系统，其中，后部发动机隔离器、前部顶部变速箱隔离器和前部扭矩限制(FTR)系统完全一体化在前部轴环结构和后部轴环结构内。

在一些实施例中，发动机附接系统(EAS)包括前部轴环；后部轴环；至少一个桁架子组件，其设置在前部轴环与后部轴环之间且用于支撑发动机；以及至少一个振动隔离器，其与前部轴环和后部轴环中的各者成一体且用于隔离发动机振动和降低噪声。

还公开了一种附接涡轮螺旋桨发动机的方法。该方法包括提供EAS，EAS包括前部轴环；后部轴环；以及至少一个桁架子组件，其设置在前部轴环与后部轴环之间且用于支撑发动机。至少一个振动隔离器与前部轴环和后部轴环中的各者成一体且用于隔离发动机振动和降低噪声。该方法还包括将涡轮螺旋桨发动机至少局部地吊装在至少一个桁架子组件内。

附图说明

图1A和图1B分别是根据本文所述主题的涡轮螺旋桨推进系统和涡轮螺旋桨飞机的透视图。

图2A至图2C是用于与根据本文所述主题的涡轮螺旋桨推进系统一起使用的发动机附接系统(EAS)及其部件的各个视图。

图3A和图3B是根据本文所述主题的一体化前部隔离器的视图。

图4A至图4C是根据本文所述主题的一体化后部隔离器的视图。

图5是根据本文所述主题的前部轴环的可选实施例。

图6A和图6B是根据本文所述主题的前部支柱的实施例。

具体实施方式

当结合示出了以下优选实施例的附图阅读对这些实施例的详细描述时，本主题的许多目的和优点将变得显而易见。详细参考本主题的这些实施例，在附图中示出了这些实施例的实例。

本文所述主题包括发动机附接系统(EAS)及相关方法。在一些实施例中，本文的EAS及相关方法包括与前部轴环和后部轴环和/或机架完全成一体的隔离器，与使用悬臂设计相反，这允许以简单支撑的方式更容易地附接隔离器。一体化且简单支撑的隔离器提供了更高损伤容限的系统，而且是完全互锁的。

在一些实施例中，与常规设计相比，本文所示和所述的EAS和方法还能够显著减少重量，因为隔离器的大部分结构由轴环直接提供，因此可以省略这些结构。另外，可以减少和/或消除昂贵且重量较重的热屏蔽材料。例如，使隔离器与机架成一体利用了由轴环提供的自然热屏蔽，从而有利地允许省略其它方式可能需要的额外的热屏蔽。重量减少还有助于提供更省油的飞机，这反过来又有助于进一步节省劳动力和燃料费用。

在进一步的实施例中，本文所示和所述的EAS和方法提高(例如，简化)了维修、更换和/或维护完全一体化的隔离器的便利性，因为前部弹性体元件和后部弹性体元件可以被独立地检查和独立地移除，而无需移除整个发动机或螺旋桨。

现在参考图1A和图1B，示意性地示出了涡轮螺旋桨飞机及其各部分。图1A示出了固定翼涡轮螺旋桨飞机(整体表示为100)。飞机包括利用一个或多个涡轮螺旋桨推进系统(整体表示为102)进行推进的机身。各个推进系统102包括被收纳在由本文所述的EAS和方法提供的空间内的涡轮螺旋桨发动机和变速箱，其中，机舱-桁架结构104容纳并提供涡轮发动机与机翼之间的连接部。设置在桁架结构104内的涡轮发动机构造为驱动用于推进飞机的飞机螺旋桨。本文所述的EAS和方法利用了用于减少由各飞机发动机和/或螺旋桨施加到附接结构上的振动的完全一体化的隔离器和机架。飞机100在设计方面仅仅是示例性的，并且可以包括任何类型或型号的固定翼涡轮螺旋桨飞机，例如，不限于具有特定马力(hp)发动机等级的飞机。

图1B示出了附接在固定翼飞机的相应机翼上的单个推进系统102。飞机的各个机翼可以包括悬挂在机翼上的推进系统102。推进系统102容纳发动机、变速箱和螺旋桨的各部分(例如，螺旋桨凸缘和/或螺旋桨轴)。本文所述的EAS和方法适于更有效地将推进系统102的发动机和变速箱固定在飞机的固定翼W与螺旋桨毂P之间。本文所述的EAS和方法能够有利地减少系统102的重量，提高维护和/或更换系统102部件的便利性，以及改善设置在系统102内的发动机和变速箱这两者的支撑。

图2A和图2B示出了根据本主题的实施例的EAS(整体表示为200)的一个实施例的不同视图。EAS 200包括发动机机架系统(EMS)，发动机机架系统由与前部机架隔离器、后部机架隔离器和侧部机架隔离器(例如，206，208和212)成一体的多个安装面(例如，图3A至图4C中的234、246)构成，多个安装面还在包括一个或多个轴环的一个或多个发动机支撑件内与发动机支撑件成一体。

在一些实施例中，EAS 200至少包括第一(前部)轴环202和第二(后部)中间轴环204。各个轴环202和204分别包括设置在内部的一个或多个完全一体化的前部机架隔离器和后部机架隔离器。使隔离器与各个机架和轴环成一体显著减少了整个EAS 200的重量。在一些实施例中，在重量或质量方面，各个轴环202和204的大部分包括金属主体部件或结构，这在各个隔离器周围提供了自然的热屏蔽。因此，可以减少或消除设置在各个隔离器周围的外部热屏蔽材料。

在一些实施例中，前部轴环202包括至少一个前部顶部机架隔离器(整体表示为206)以及与前部轴环202成一体的多个前部侧部机架隔离器212。如图所示，前部轴环202可以包括仅一个一体化隔离器、两个一体化隔离器或三个以上一体化隔离器。中间(后部)轴环204同样包括与其成一体的一个或多个侧部或顶部的后部机架隔离器208。各个机架隔离器(即，206、208、212)均包括用于安装到涡轮螺旋桨发动机和/或变速箱的各部分上的安装面以及与机架隔离器成一体且用于减少振动和/或卸载施加到系统200的各部分上的力的弹性体隔离器。在一些实施例中，两个相对的后部机架隔离器208沿着轴环204的相反侧部、表面或腿部设置。

前部扭矩限制(FTR)组件或系统(整体表示为210)除了机架隔离器212与成一体也可以与前部轴环202的除了机架隔离器212之外的各部分成一体。在一些实施例中，FTR 210是包括可以经由至少一根流体软管进行接合或连接的一个或多个流体容器R和相应的轴承B在内的液压扭转反作用系统。在一些实施例中，FTR系统210包括可从总部设在Cary,North Carolina(北卡罗来纳州的卡瑞)的LORD Corp(洛德公司)获得的系统。FTR系统210构造为隔离振动并减少由推进系统(图1B中的102)产生的噪声。FTR系统210可以被动态调整，以进一步减少在目标频率所传递的振动力。

仍参考图2A和图2B，系统200还包括设置在一个或多个桁架中的多个支柱或支柱子组件。例如，系统200包括多个前部支柱(桁架)子组件(整体表示为216)。各个前部支柱子组件216均包括一个或多个单独支柱218，支柱218用于形成共同支撑和/或保持飞机发动机、变速箱及其各部分的左桁架子组件、右桁架子组件和上桁架子组件。在图2B中示意性地示出了发动机E、变速箱G和螺旋桨轴S，随着这些结构被制造、提供和提升到由系统200提供的空间中，于是这些机构被安装到系统200和/或由此被保持在此。发动机E可以在与后部隔离器208成一体的一个或多个安装面或位置(例如，图4B中的246)处被安装到系统200。变速箱G可以在例如与前部顶部隔离器206和前部侧部隔离器212成一体的安装部件或安装板234等安装面处被安装到系统200。

各个前部支柱子组件216设置在各个轴环202和204之间和/或附接在各个轴环202和204上，以沿着包括焊接结构、支架结构、接合结构、装配结构和/或可选地热处理结构在内的支柱-轴环界面提供载荷路径冗余。单个支柱218可以包括任何材料，而不限于钢材，并且可以彼此焊接和/或焊接至端盖或配件，以简化组装、运输、“配套”(例如，装箱和运输部件)以及可复制性/可维护性等方面。支柱218及其部分可以包括中空金属管，该中空金属管可选地具有使用任何合适的工艺形成的渐缩形端部，例如，经由模锻和/或模具成形的端部。支柱218也可以被液压成形或旋压成形，然后如下文关于图6A和图6B进一步描述的那样被焊接起来。根据需要，支杆218可以包括使用任何合适的处理技术形成的任何合适的材料。

系统200还包括多个中间支柱(桁架)子组件(整体表示为220)。各个中间桁架子组件220包括用于形成中间上桁架子组件和两个以上中间下桁架子组件的一个或多个单独机身支柱222。各个子组件的各部分构造为将EAS 200连接至飞机的固定翼(例如，图1B中的W)。各个子组件220的其它部分构造为经由焊接连接至中间轴环204和/或连接至一个或多个可选支架224和/或配件226。尽管未示出，但根据需要，每个系统200可以设置有两个以上轴环和两组以上支柱/桁架子组件，以容纳更大的发动机和/或变速箱或将附接件延伸至后部翼梁。

从包装和搬运的角度来看，图2A和图2B所示EAS 200的子组件216和220相对较小。这不仅允许更容易地运输和安装上述结构，而且还允许移除并更换实际应用中被意外损坏的各种零件。可以预料到，最终由供应商或飞机制造商建造/安装支柱结构。

在一些实施例中，各个子组件220包括具有大致平坦的支柱222的低矮轮廓(low profile)，以在焊接期间改进配套且简化夹持或固定。在一些实施例中，子组件220被焊接到多个端盖或配件中的一者上。例如，每个支柱222的一端可以被焊接到第一配件226，并且每个支柱222的相反端可以被焊接到第二配件228。第一配件226构造为经由一个或多个机械紧固件(例如，螺栓、销、螺钉等)附接到中间轴环204。可以经由锻造、机械加工、铸造、挤压和/或任何其它合适的工艺来提供第一配件226。第二配件228构造为安装或附接到飞机的固定翼(例如，图1B中的W)，使得系统200悬挂和/或安装在固定翼(例如，图1B中的W)下方，从而支撑和/或保持飞机发动机E和变速箱G(图2B)。

在一些实施例中，各个支柱222的第二配件228包括U形夹端部。各个支柱222可以被焊接或以其它方式连接或附接至第二配件228。支柱222可以包括具有恒定直径和/或恒定壁厚的中空金属管或主体部件。第二配件228的U形夹式附接件被安装到和/或设置在机身附近(例如，图1B中的机翼W)，这允许支柱222以转动关节或结构关节的形式来螺栓连接到机翼连接点。

在一些实施例中，第二配件228被加工成大致笔直(例如，恒定直径)的支柱222，以提供改进的设计自由度和通用性。根据需要，第二配件228可以被加工为U形夹或可选地加工为凸耳。研究表明，需要通过许多支柱连接件(而非球状关节或转动关节)实现力矩承载，以保持安装所需的结构刚度和冗余水平。为此，在大多数位置使用焊接或螺栓连接来设计EAS 200的结构。一个例外是后部上桁架子组件，后部上桁架子组件最终通过托架224内的球形连接件或轴承附接到后部轴环204。这允许自由枢转且容易地安装到飞机上。然而，一旦安装在飞机上，桁架的这部分变得有刚性。

各个支柱222的一端固定到飞机机翼W(图1B)或后部桁架组件(未示出)，并且是可拆卸的。因此，八个界面位置处(例如，八个机身支柱222处)的附接件利用螺栓连接方法而不是焊接。

在一些实施例中，支柱222的每一端包括所形成的U形夹式附接件(例如，配件228)。也就是说，可以使用成形装置来生产笔直管或旋压成形(例如，可变的壁厚)管上的一体化U形夹式配件228。模锻是一种成型和/或锻造工艺，其中，利用使零件受力的模具改变零件的尺寸。模锻通常是冷加工工艺，然而，有时也可以使用热加工工艺来完成。模锻允许U形夹形成管本身。U形夹式附接件的端部配件228可以通过更常规的机械加工、铸造和/或锻造方法来制造，或作为单独的局部焊接起来。

如图2A和图2B共同所示，FTR系统210的流体容器R部分可以被安装在轴环202的一部分和/或如图所示被安装在轴环配件238内。在一些实施例中，轴环202和/或轴环配件238被加工为沉孔，以在内部提供大致平坦的安置面。因此，各个流体容器R可以抵靠在安置面上并被拧紧，在一些方面中经由可选的端盖板(未示出)抵靠在安置面上并被拧紧。该附接方案提供了顺畅的(直接的)载荷路径，扭矩和竖直载荷通过该载荷路径可以输入和/或转移到轴环202和支柱218中。在发动机安装期间，FTR系统210可以在容器R部分装配到轴环202上之前附接到变速箱G(图2B)。前部弹性体单元和后部弹性体单元(例如，图2C中的230、232)然后可以例如通过在相应流体容器R被安装之后使弹性体单元滑动就位来进行安装。因此，各个前部隔离器212相对于轴环202是可滑动的。

诸如安装板或凸缘部件234等安装面可以经由大容量层压板或大容量层压(HCL)轴承B连接到各个流体容器R和相应活塞的各部分上。轴承B提供了与流体系统的极高刚性连接，但是沿剪切方向刚度非常低。这允许凸缘部件234沿横向和前后方向自由地移动，以便隔离器212的前部弹性体元件和后部弹性体元件(例如，图2C中的230、232)提供沿这些方向的刚度。

在一些实施例中，变速箱G的各部分构造为经由凸缘部件234(其包括一体化的隔离器212)安装到系统200上。变速箱G能够安装至与用于在振动噪音源附近减少振动和降低噪声的隔离器212成一体的凸缘部件234和/或借助该凸缘部件234来保持。

通过移除推力单元(例如，图3C中的230、232)并横向移动发动机来解除变速箱安装垫，使得在不移除发动机的情况下更换FTR系统210变得可能。然后可从轴环202移除FTR系统210。然而，推荐的是，在该过程中通过千斤顶或吊运装置支撑发动机的重量。

在EAS系统200内安装发动机期间，发动机E和变速箱G可被竖直地吊起到箭头所示的发动机桁架结构和子组件216、220内的位置。在被提起之前，前部变速箱凸缘部件234和FTR系统210可被安装到变速箱G上。软管214可以借助p型夹或者任何其它合适的连接器或连接结构被绑(连接)到变速箱G上。一旦发动机E被吊装到位，前部弹性体元件和后部弹性体元件(例如，图3A中的230、232)就可以被安装在所有前部安装位置，包括前部隔离器206、212的位置。

图2C是前部轴环202、支柱218和FTR系统210的后视图。在一些实施例中，前部轴环202包括焊缝被消除的单个分立材料主体。这通过减少外来物质、部件和/或组装步骤提高了制造的便利性。在一些实施例中，轴环202由不限于钢材的任何材料锻造而成，并且可以可选地被硬化、表面处理、抛光、机械加工和/或热处理。根据需要，轴环202可以包括任何合适的U形部件，并且可以包括额外的非锻造实施例(例如，参见图5)。在一些实施例中，根据需要，互补的U形轴环可以被安装在下半部上，以闭合连接，从而提高刚度和冗余。

如上所述且在一些实施例中，FTR系统210包括和/或包含可从LORD,Corp获得的技术。弹性体隔离器212包括前部弹性体元件230和后部弹性体元件232，当与密封流体(例如，图2A和图2B中的容器R中的流体)组合使用时，弹性体隔离器212允许隔离宽范围的噪声和振动。金属垫片可以设置在元件230、232的弹性体部分之间。FTR系统210构造为最大程度地减少振动噪声源附近的噪声和振动，使得可以减少机舱或机身中通常所需的隔声材料的量。这导致重量的进一步减小和更大的减振范围和效率。与常规扭矩管类型的系统相比，FTR系统210可以在减少隔离器重量约30％以上的同时显著改善振动和噪声隔离。

在一些实施例中，FTR系统210构造为减少高扭转载荷时的振动并限制扭转变形。FTR系统210通过两个侧部前部隔离器212之间的液压或“静力(hydrostatic)”流体压缩的状态提供扭转反作用。FTR系统210无需扭矩管和相关联的硬件，从而导致推进系统(例如，图1B中的102)和机身(例如，图1A中的100)的重量显著减少。

在一些实施例中，FTR系统210利用了连接在两个前部侧部机架隔离器212的两个容积腔室或容器R之间的高压编织流体软管214。发动机扭转时，流体在隔离器容器R和软管214二者内被压缩。静力压缩的这种状态提供了高效刚度来抵抗扭转载荷。在一些实施例中，FTR系统210是完全密封的并且没有滑动密封件。弹性体部分可用于提供密封。因此，有利的是，FTR系统210是免维护的，这意味着系统210不需要蓄能器、填充端口、检查和/或重新填充。

图3A和图3B示出了FTR系统210的前部侧部机架和隔离器212的各方面。在一些方面中，隔离器212被封装在框架结构(例如，轴环202)内。这不仅提供了用轻质隔离器实现的更具制造性的设计，而且还实现了可以在显著减少重量的同时承受更高压力的系统。从本质上讲，现在由前部轴环202提供了以往的隔离器的壳体。这无需典型的悬臂附接方法，并且以简单支撑的方式将隔离器212结合到轴环202内。这减少了附接硬件的重量并提供了更能实现互锁和故障保护的系统。

参考图3A，包括前部侧部隔离器212的FTR隔离器被设计成借助弹性体元件230、232和FTR系统210提供了具有三个自由度(前后、横向和竖直)的受控刚度。前部弹性体元件230和后部弹性体元件232的压缩和剪切提供前后和横向刚度。弹性体元件230、232包括具有多个交替的弹性体和金属层的层压结构。在一些实施例中，利用弹性体部分的剪切以及流体容器(例如，图2A中的R)内的流体的静力压缩来提供竖直和扭转刚度。

在一些实施例中，弹性体元件230、232包括与弹性体层叠在一起的金属垫片，该垫片由耐腐蚀钢、铝或钛形成。大多数主要金属部件和相关联的硬件236还可以包括耐腐蚀的钢或钛。元件230、232的弹性体部分包括用于实现最大的强度和抗疲劳性的天然或合成橡胶混合物。凸缘部件234、硬件236和轴环202的互锁性质提供了弹性体在火灾中被烧毁时的冗余载荷路径。在一些实施例中，变速箱(例如，图2B中的G)被吊装并保持在系统200内，例如，位于相对的凸缘部件234之间。

在一些实施例中，隔离器212包括用于防止在极端载荷条件下过度变形的硬接触缓冲特征或非线性刚性元件。另外，隔离器212利用使金属结构位于弹性体周围的固有互锁方案，这提供了用于在火灾条件(假定弹性体被烧毁)下充分支撑载荷的辅助载荷路径。

在一些实施例中，前部机架的各个后部弹性体元件232从侧方被安装至轴环202，并且被收纳在将前部支柱218与前部轴环202联接在一起的轴环配件238结构的孔或收纳空间238A内。从侧方安装弹性体元件232提供了完全互锁和充分保护的设计。包括螺栓、垫圈和/或间隔套筒在内的硬件236将前部弹性体元件230和后部弹性体元件232分别锁定在系统200内。在用于与隔离器212和FTR系统210成一体的前部支柱218和/或轴环202的各部分之间和/或内部设置有安装和扳紧用的孔。

图3B是FTR系统210的一部分的剖视图，图3B示意性地示出了响应于推力载荷的通过轴环202、轴环配件238和支柱218的扭转和竖直载荷的载荷分配或载荷路径。如图3B所示，在飞行期间产生沿方向D1的推力载荷。推力载荷沿着具有方向D2和D3的箭头所示的载荷路径分配到轴环202(例如，经由轴环配件238)和支柱218。这在飞行期间提供了有效地分配扭转和竖直荷载的顺畅(clean)的(直接的)载荷路径，而不需要可能增加额外重量的扭矩管或其他硬件/系统。

在一些实施例中，隔离器212与常规系统的不同之处在于：前部弹性体元件230和后部弹性体元件232分别是位于机架或安装面234外侧的独立部件。这不仅允许更容易地检查和更换弹性体元件230、232，而且还允许选择使用分别具有不同橡胶模量的材料来优化刚性和调整。可选地，将金属垫片引入到弹性体元件中，以根据需要在每个方向上提供不同的刚度。

如图3B所示，凸缘部件234和弹性体元件230、232之间的连接方法被设计为使得后部弹性体元件232承载大部分前向推力载荷D1。这比较有利，因为特定元件(例如，232)最佳地位于支柱218与轴环202之间，并且提供了进入支柱218的非常顺畅的载荷路径。设计是这样的：前部弹性体元件230和后部弹性体元件232的各部分分别经由诸如间隔套筒、垫圈和相关的螺栓等硬件236连接至凸缘部件234。因此，当连接至变速箱G(图2B)的凸缘部件234在推力作用下向前平移时，后部弹性体元件232变为承受压缩载荷。

图4A至图4C是后部轴环204的各种视图，后部轴环204的至少一部分与一个或多个发动机机架和振动隔离装置或隔离器208成一体。在一些实施例中，在轴环204的相对腿部上，隔离器208被收纳和/或设置在轴环204的凹部中。隔离器208包括用于隔离振动和降低涡轮螺旋桨发动机(例如，图2B中的E)的噪声的前部隔离部件240和后部隔离部件242。隔离部件240和242可以借助诸如间隔套筒、螺栓和/或销等硬件244被固定到轴环204上。与上述元件230、232类似，隔离部件240、242的各部分可以包括设置在金属垫片之间的弹性体元件。

在一些实施例中，隔离器208构造为在安装发动机的位置附近隔离并降低发动机噪音和/或振动源处的振动。在一些实施例中，后部轴环204设置或布置在发动机燃烧室的各部分周围(附近)，并且主要位于转子猝发(rotor-burst)区之外。这提高了EAS 200的安全性和可靠性。在发动机(例如，图2B中的E)吊装到位之后，可以安装隔离器208。

在一些实施例中，利用一个或多个顶部或侧部的后部机架隔离器208的各部分固定涡轮螺旋桨发动机(例如，图2B中示意性地示出的E)的各部分。例如，各个隔离器208与例如保持部件246等安装面成一体。保持部件246构造为滑入到轴环204的侧孔或侧部中，并从轴环204延伸。例如，如图4B所示，保持部件246可以包括构造为收缩以便插入到轴环204的凹部或孔内的剪状连杆。发动机(例如，图2B中的E)及其一部分构造为螺栓连接或以其它方式安装到系统200，并借助保持部件246被固定地保持到系统200。隔离器208构造为隔离振动和减少在发动机(例如，图2B中的E)安装到系统200的位置处产生的噪声。

如图4A至图4C共同所示，后部隔离器208被紧密地一体化在后部轴环204内。这为系统200提供了众多益处。首先，与机架(例如，246)是安装在内侧面上的凸缘的情况相比，允许后部轴环204被制造得更窄。第二，它无需隔离器的内部部件，因为弹性体元件可以与轴环204直接相接。由于该原因以及由于无需使用几个螺栓，显著减少了组件的重量。第三，由于后部机架被定位成靠近发动机壳体的非常热的部分，因此加热隔离器通常是个问题。然而，该改进设计将一体化的后部隔离器208结合到轴环204内，使得各个隔离器208通过后部轴环204的工字钢腹板被自然屏蔽了辐射热。这减少或消除了对任何额外的热屏蔽的需要。

图5示出前部轴环(整体表示为300)的替代实施例。如图2A和图2B所述，在一些实施例中，前部轴环(例如，202)由单个分立材料主体锻造而成。在其他实施例中，前部轴环300是非锻造的，并包括被焊接到一个或多个配件上的弯管。例如，在一些实施例中，轴环300包括中空(管)金属主体302(其可以额外地减少重量)。主体302可以是弯曲的，并焊接到多个端部配件304和顶部配件306。配件306构造为保持和/或接纳一个或多个支柱和/或具有安装面的一个或多个隔离器的各部分。可以在多个平台上使用该实施例。配件304、306可被机加工、锻造、挤压或以其他方式提供。

图6A和图6B示出了前部支柱子组件(例如，图2A中的216)的各个实施例。各个子组件形成被构造为支撑发动机和/或变速箱的各部分的桁架框架结构的各部分，并且可以包括一个或多个桁架框架支柱。每个系统可以设置多个支柱(例如，图2A中的218)，在一些实施例中，设置至少六个桁架框架支柱。出于说明的目的，图6A和图6B示出了单个支柱和配件。

现在参考图6A，示出了桁架框架结构400的第一实施例。桁架框架结构400包括一个或多个桁架框架支柱402，桁架框架支柱402可以被焊接或以其它方式接合，以形成前部上桁架子组件、前部右桁架子组件和前部左桁架子组件(例如，参见图2A和2B)。在一些实施例中，各个桁架框架支柱402的一端被焊接到第一配件404，第一配件404构造为螺栓连接或以其它方式安装到前部轴环(例如，图2A中的202)的各部分。各个桁架框架支柱402的第二端被焊接到第二配件406，第二配件406构造为螺栓连接或以其它方式安装到后部轴环(例如，图2A中的204)的各部分。

在一些实施例中，各个支柱402的至少一部分是渐缩形的，例如，一个或多个端部402A、402B可以是渐缩形的。在一些实施例中，支柱402的端部402A、402B被模锻、“模具成形”或液压成形。这是一种能够使弯曲刚度最大并允许使用较小配件的低成本技术。除了能够减少重量之外，较小配件意味着较少的加工和成本。各个端部402A、402B被收纳并焊接到第一配件404的开口404A和第二配件406的第二开口406A内。

使用桁架结构400内的模锻管或成形管提供了渐缩形管，由此可以增大中央处的直径，使得具有改善的抗弯阻力和弯曲刚度。同时，有利地在具有大致均一横截面面积的每个通路的中央提供较薄的壁部。从重量的观点来看，这更为理想和/或得到改善。

在其它实施例中，支柱402包括具有渐缩形端部402A、402B的旋压成形管。旋压成形是这样的技术：材料的“坯料”被冷加工或在心轴上轧制出来。该方法提高了制造具有可变壁厚的管(特别是具有恒定内径的管)的容易性。

现在参考图6B，示出了桁架框架500的另一实施例。桁架框架结构500包括一个或多个桁架框架支柱502，桁架框架支柱502可以被焊接或以其它方式接合，以形成前部上桁架子组件、前部右桁架子组件和前部左桁架子组件(例如，参见图2A和2B)。在一些实施例中，各个桁架框架支柱502的一端被焊接到第一配件504，第一配件504构造为螺栓连接或以其它方式安装到前部轴环(例如，图2A中的202)的各部分。各个桁架框架支柱502的第二端被焊接到第二配件506，第二配件506构造为螺栓连接或以其它方式安装到后部轴环(例如，图2A中的204)的各部分。

在一些实施例中，与渐缩形支柱不同，支柱502包括具有恒定直径的管。各个配件的开口504A、506A是渐缩的，以容纳支柱502。渐缩形配件可以有利地避免需要使各个支柱502渐缩化，这节省了时间，并且优化了截面性质，使得具有改善的强度和/或刚度。

通过考虑本文所公开的本发明的说明书或实践，本领域技术人员将清楚本发明的其它实施例。因此，前述说明书应被视为仅仅是本发明的示例性说明，本发明的真实范围由以下权利要求书限定。