电气隔离器配件的制作方法

文档序号:20018035发布日期:2020-02-25 10:59阅读:132来源:国知局
电气隔离器配件的制作方法

本申请总地涉及电隔离附件,并且更具体地,本申请涉及一种用于飞机机翼的电气隔离器配件。



背景技术:

位于机翼上的飞机燃料箱具有限定并延伸穿过燃料箱的内部金属翼肋。在整个燃料箱结构中运行多个系统,包括用于将系统要求输送到各个位置的燃料、电动和液压系统。飞机认证标准要求可能击中机翼的外表面并且可能被传递到金属翼肋的雷电被隔离,使得雷击的电流不会通过对附近的金属结构或系统产生电弧而对燃料箱内部的燃料形成点火源。还可能有必要为其它放电提供电气搭接路径,诸如通过燃料在燃料箱中晃动、流体流过金属管道系统、故障或飞机电气系统中的短路所产生的静电和电流。



技术实现要素:

在一个方面中,提供了一种飞机机翼,包括:燃料箱,所述燃料箱被限定在所述机翼的翼肋和蒙皮之间,所述翼肋中的至少一个翼肋是金属的并且限定第一侧和第二侧,所述至少一个翼肋具有开口壁,所述开口壁界定所述至少一个翼肋中的在所述第一侧与所述第二侧之间延伸的开口;以及隔离器配件,所述隔离器配件包括:第一隔离器,所述第一隔离器被安装到所述至少一个翼肋,并具有第一隔离器开口;第二隔离器,所述第二隔离器被安装到所述至少一个翼肋,并具有限定第二隔离器开口的螺母收容段;以及在第一端与第二端之间延伸的管道,和围绕所述管道的外表面安装并紧靠所述第一隔离器的螺母,所述管道延伸穿过所述至少一个翼肋的开口,并穿过所述第一隔离器开口和所述第二隔离器开口,所述螺母设置在所述第二隔离器的螺母收容段内,以将所述螺母收容段定位在所述螺母与所述至少一个翼肋的开口壁之间,电痕距离(trackingdistance)被限定在所述管道的外表面与所述开口壁之间,以使所述管道与所述至少一个翼肋电隔离。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述第二隔离器紧靠所述至少一个翼肋的第一侧,并且所述第一隔离器在所述至少一个翼肋的第一侧紧靠所述第二隔离器。

在所述飞机机翼的一个实施例中,间隙被限定在所述至少一个翼肋的开口壁与所述螺母之间,所述第二隔离器的螺母收容段设置在所述间隙内,并与所述开口壁和所述螺母两者间隔开。

在所述飞机机翼的一个实施例中,密封剂设置在所述螺母收容段与所述螺母之间的所述间隙中。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述第二隔离器包括从所述螺母收容段向外延伸并安装到所述至少一个翼肋的凸缘段,所述螺母收容段具有从所述凸缘段延伸的轴向部分,并且所述轴向部分在所述螺母与所述至少一个翼肋的开口壁之间被定位在所述开口中,所述螺母收容段具有从所述轴向部分向远端延伸的径向部分,所述远端具有界定第二施加器开口的第二施加器开口壁。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述电痕距离至少沿着由所述轴向部分和所述径向部分所限定的表面被限定。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述第二隔离器的凸缘段设置在所述第一隔离器与所述至少一个翼肋的第一侧之间,所述凸缘段紧靠所述第一隔离器的第一侧,并且所述螺母紧靠所述第一隔离器的第一侧。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述管道是金属的,并且具有固定地附接到所述外表面的永久螺母和沿着所述外表面的长度延伸的螺纹段,所述螺母被安装到所述螺纹段,并与所述永久螺母间隔开以限定隔离器间隙,所述第一隔离器的一部分被定位在所述螺母与所述永久螺母之间的所述隔离器间隙中。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述飞机机翼还包括多个流体管段,所述流体管段中的一个在所述至少一个翼肋的第一侧被安装到所述管道的第一端的外表面,并且所述流体管段中的另一个在所述至少一个翼肋的第二侧被安装到所述管道的第二端的外表面。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述第一隔离器和所述第二隔离器被构造用于使电荷消散到所述至少一个翼肋中。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述至少一个翼肋以及所述第一隔离器和所述第二隔离器包括与所述至少一个翼肋的开口间隔开的对准的紧固件开口,并且所述隔离器配件还包括在所述至少一个翼肋的第一侧和第二侧之间延伸穿过所述对准的紧固件开口的紧固件。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述至少一个翼肋是挡板翼肋,所述飞机机翼还包括在所述翼肋之间延伸的流体管,所述流体管利用所述隔离器配件安装到所述挡板翼肋,所述流体管利用可动隔离支架安装到所述翼肋中的至少另一翼肋。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述第一隔离器和所述第二隔离器由聚醚醚酮制成。

在所述飞机机翼的一个实施例中,所述电痕距离至少为0.5英寸。

在另一方面中,提供了一种能够围绕飞机机翼的金属翼肋中的开口定位的隔离器配件,所述隔离器配件包括:第一隔离器,所述第一隔离器能够安装到所述翼肋,以将第一隔离器开口定位成与所述翼肋的开口对准;第二隔离器,所述第二隔离器能够安装到所述翼肋,并具有螺母收容段,所述螺母收容段限定要定位成与所述翼肋的开口对准的第二隔离器开口;以及在第一端与第二端之间延伸的管道,和能够围绕所述管道的外表面安装以紧靠所述第一隔离器并将所述管道安装到所述第一隔离器的螺母,所述管道能够定位成延伸穿过所述翼肋的开口,并穿过所述第一隔离器开口和所述第二隔离器开口,以将所述螺母定位在所述第二隔离器的螺母收容段内,使得所述螺母收容段被定位在所述螺母与所述翼肋之间。

在所述隔离器配件的一个实施例中,所述第二隔离器能够紧靠所述翼肋的第一侧,并且所述第一隔离器在所述翼肋的第一侧能够紧靠所述第二隔离器。

在所述隔离器配件的一个实施例中,所述第二隔离器包括从所述螺母收容段向外延伸并能够安装到所述翼肋的凸缘段,所述螺母收容段具有从所述凸缘段延伸并能够定位在所述螺母与所述翼肋的开口之间的轴向部分,所述螺母收容段具有从所述轴向部分向远端延伸的径向部分,所述远端具有界定第二施加器开口的第二施加器开口壁。

在所述隔离器配件的一个实施例中,所述第二隔离器的凸缘段能够定位在所述第一隔离器与所述翼肋的第一侧之间,所述凸缘段能够紧靠所述第一隔离器的第一侧,并且所述螺母能够紧靠所述第一隔离器的第一侧。

在所述隔离器配件的一个实施例中,所述管道是金属的,并且具有固定地附接到所述外表面的永久螺母和沿着所述外表面的长度延伸的螺纹段,所述螺母能够安装到所述螺纹段,以与所述永久螺母间隔开以限定隔离器间隙,所述第一隔离器的一部分能够定位在所述螺母与所述永久螺母之间的所述隔离器间隙中。

在所述隔离器配件的一个实施例中,所述第一隔离器和所述第二隔离器被构造用于使电荷消散到所述翼肋中。

在所述隔离器配件的一个实施例中,所述第一隔离器和所述第二隔离器包括与所述第一隔离器开口和所述第二隔离器开口间隔开的对准的紧固件开口,并且所述隔离器配件还包括能够延伸穿过所述对准的紧固件开口的至少一个紧固件。

在所述隔离器配件的一个实施例中,所述第一隔离器和所述第二隔离器由聚醚醚酮制成。

在另一方面中,提供了一种从飞机机翼的金属翼肋电隔离和支撑流体管的方法,所述方法包括:围绕管道安装第一隔离器,以使所述管道延伸穿过所述第一隔离器的第一隔离器开口;通过围绕所述管道的外表面紧固螺母以邻接所述第一隔离器,来将所述第一隔离器固定到所述管道;围绕所述管道安装第二隔离器以至少部分地包封所述螺母,使得所述螺母被容纳在所述第二隔离器的一段内,所述段限定第二隔离器开口;将所述第一隔离器和所述第二隔离器固定到所述金属翼肋以从其支撑所述管道,使得所述管道延伸穿过所述金属翼肋中的开口,并穿过所述第一隔离器开口和所述第二隔离器开口;以及将所述流体管安装到所述管道。

在所述方法的一个实施例中,将所述第一隔离器和所述第二隔离器固定到所述金属翼肋包括:使所述第二隔离器紧靠所述翼肋的第一侧,以及使所述第一隔离器在所述翼肋的第一侧紧靠所述第二隔离器。

在所述方法的一个实施例中,将所述第一隔离器和所述第二隔离器固定到所述金属翼肋包括:在所述翼肋与所述螺母之间形成间隙,所述第二隔离器的所述段设置在所述间隙内,并与所述翼肋和所述螺母两者间隔开。

在所述方法的一个实施例中,所述方法还包括用密封剂填充所述间隙。

在所述方法的一个实施例中,安装所述流体管包括:将第一流体管段安装到所述管道的第一端,以及将第二流体管段安装到所述管道的与所述第一端相对的第二端。

在所述方法的一个实施例中,所述方法还包括将电荷从所述第一隔离器和所述第二隔离器转移到所述翼肋。

在所述方法的一个实施例中,所述方法还包括阻止所述管道沿着平行于所述翼肋中的所述开口的轴线的方向的滑动移动。

附图说明

现在参考附图,其中:

图1是飞机的示意三维视图;

图2是图1中所示飞机的机翼的顶视图,示出了燃料箱和翼肋;

图3是图2中所示的翼肋中的一个的透视图,所述翼肋具有隔离器配件;

图4a是沿着iva-iva线截取的图3中所示的隔离器配件中的一个的透视横截面图;

图4b是图4a中所示的隔离器配件的分解图;

图4c是图4a的隔离器配件的紧固件的横截面图;

图4d是示出有密封剂的图4a的隔离器配件的另一横截面图;

图5a是图4a的隔离器配件的第一隔离器的透视图;

图5b是图5a的第一隔离器的另一透视图;

图6a是图4a的隔离器配件的第二隔离器的透视图;

图6b是图6a的第二隔离器的另一透视图;

图7是图4a的隔离器配件的管道的透视图;

图8是图1中所示飞机的机翼的顶视图,示出了燃料箱、翼肋和流体管;

图9a是根据本公开的另一实施例的具有第一隔离器的隔离器配件的透视横截面图;以及

图9b是图9a中所示的隔离器配件的分解图。

具体实施方式

参考附图并更具体地参考图1,飞机以1示出,并且在本公开中被总体描述,以便为了参考目的而示出一些部件。飞机1具有机身2,所述机身2具有前端和尾端,其中机舱通常位于驾驶舱与尾部组件之间。尾部组件包括具有方向舵的垂直稳定器3和具有升降舵的水平稳定器4。尾部组件具有机身安装的尾部,但是其它构造也可以用于飞机1,诸如十字形、t形尾部等。机翼5从机身2横向地突出。飞机1在所描绘的实施例中具有安装到机翼5的发动机6,但是对于其它飞机来说它们可由机身2支撑。飞机1被示出为喷气发动机飞机,但是也可以是螺旋桨飞机。还应理解的是,飞机1可以是商务飞机,替代地它可以是任何其它类型的飞机,包括但不限于商用飞机或军用飞机。

图2示出飞机1的机翼5中的一个的一部分。机翼5具有翼型主体5a,其工作面通过围绕机翼5的内部框架7或结构而形成的机翼5的蒙皮5b来限定。翼型主体5a沿着飞机1的纵向轴线在机翼5的前缘5c与机翼5的后缘5d之间延伸。翼型主体5a沿着机翼5的翼展方向轴线或者沿着飞机1的横向轴线在翼型主体5a的根部(图2中未示出)与翼型主体5a的末端5e之间延伸。机翼5的翼展被限定在根部与末端5e之间。机翼5的内部框架7包括翼梁、翼肋、桁条和其它构件的任何适合的布置。在图2中,内部框架7包括前翼梁8a和后或尾翼梁8b,它们通过多个横向翼肋9互连。在所描绘的实施例中,机翼5的蒙皮5b包括碳纤维并具有桁条。前翼梁8a和尾翼梁8b也由诸如碳纤维这样的复合非金属材料制成,并且翼肋9是金属的。用于机翼5的其它构造是可能的,并且在本公开的范围内。

机翼5包括内部整体燃料箱11。燃料箱11是机翼5中的空隙,其由机翼5的一些翼肋9和蒙皮5b限定和界定。在所描绘的实施例中,燃料箱11由上下复合蒙皮5b、复合前翼梁8a和尾翼梁8b及金属翼肋9界定。这些部件提供用于将整体燃料箱11形成为机翼5的内部结构的边界。图2示出燃料箱11由外侧翼肋9a和内侧翼肋9b界定,并且具有设置在外侧翼肋9a与内侧翼肋9b之间的挡板翼肋9c。燃料箱11可以由内部框架7的其它部件界定。例如,燃料箱11可以由通过前翼梁8a和后翼梁8b所提供的前/尾边界壁限定。挡板翼肋9c可以具有延伸穿过挡板翼肋9c的孔,以允许燃料箱11内的燃料通过挡板翼肋9c。挡板翼肋9c可以具有附加孔,以允许系统穿透和支撑。挡板翼肋9c具有面向机翼5的末端5e的第一侧12a,以及面向机翼5的根部的第二侧12b。用于燃料箱11的其它构造是可能的,并且在本公开的范围内。燃料箱11可以在许多不同的翼肋9之间延伸,并且机翼5还可以在一些翼肋9之间具有干舱和收集箱。机翼5通常具有作为燃料、液压和电气系统的一部分穿过它的管线或管道。管线或管道穿过机翼5,并且由附接到翼肋9的支架在结构上支撑。

图3更详细地示出挡板翼肋9c的一部分。挡板翼肋9c是金属的。在所描绘的实施例中,挡板翼肋9c通过机械加工由铝形成,但是也可以使用其它金属材料或材料的组合。挡板翼肋9c具有孔13,所述孔13允许各种系统的管线或管道穿透。挡板翼肋9c具有从第一侧12a向第二侧12b延伸穿过挡板翼肋9c的其它孔径。挡板翼肋9c具有在第一侧12a与第二侧12b之间延伸的内开口14。开口14由开口壁14a限定和界定。开口壁14a被定位在挡板翼肋9c的主体中,位于挡板翼肋9c的上下端之间。

隔离器配件20设置在挡板翼肋9c的一些开口14中。金属流体管15在挡板翼肋9c的第一侧12a和第二侧12b被安装到隔离器配件20,以便穿过挡板翼肋9c将流体管15内的流体输送到飞机1的某个其它部分。如将从下面提供的描述中更好地领会的,每个隔离器配件20是这样的部件或组件,其将流体管15固定到挡板翼肋9c,同时使流体管15与贯穿挡板翼肋9c的雷电电流电隔离,并且使得能实现从流体管15到挡板翼肋9c中的静电放电。通过提供附接到挡板翼肋9c的固定点,每个隔离器配件20有助于将流体管15分解或者中断成不太长的金属流体管段15a,因此不太可能在飞机飞行期间移动。每个隔离器配件20还有助于提供电气隔离,以防止电荷被转移到燃料箱11内部的燃料,并且防止电荷被转移到流体管15内部的流体。每个隔离器配件20还有助于提供积聚电荷到挡板翼肋9c并最终到飞机1的机翼5和电气接地的静电放电或消散。尽管有时在本文中关于挡板翼肋9c描述开口14和隔离器配件20,但是开口14可以存在于其它翼肋9上,并且可以在其它翼肋9上使用隔离器配件20。因此,将在本文中使用术语“翼肋9”来总体上表示形成有开口14并且附接有隔离器配件20的结构。

图4a和图4b示出隔离器配件20中的一个。隔离器配件20包括第一隔离器22和第二隔离器24。第一隔离器22是任何适合的垫圈、支架或其它安装件,其有助于将隔离器配件20附接到翼肋9,并且有助于使隔离器配件20的部件与翼肋9电隔离,如在下面更详细地描述的。第一隔离器22在第一侧12a被安装到翼肋9。在所描绘的实施例中,第一隔离器22被间接地安装到翼肋9,并且第二隔离器24被夹在第一隔离器22与翼肋9的第一侧12a之间。在替代实施例中,第一隔离器22被直接地安装到翼肋9的第一侧12a和第二侧12b中的一个。第一隔离器22具有与翼肋9中的开口14对准的第一隔离器开口22a。在所描绘的实施例中,第一隔离器开口22a与开口14基本上共轴。第一隔离器开口22a的轴线与翼肋9中的开口14的轴线14b基本上共线。第一隔离器22可以采取任何适合的形状或形式以实现这样的功能性。在所描绘的实施例中,第一隔离器22的形状是三角形的,并且第一隔离器开口22a是基本上中央的开口。用于第一隔离器22的替代形状也是可能的。

第二隔离器24也是任何适合的垫圈、支架或其它安装件,其同样有助于使隔离器配件20的部件与翼肋9电隔离。第二隔离器24在第一侧12a上被安装到翼肋9。在所描绘的实施例中,第二隔离器24被直接地安装到翼肋9的第一侧12a。第二隔离器24因此被安装到翼肋9的与第一隔离器22相同的第一侧12a。在替代实施例中,第二隔离器24被直接地安装到翼肋9的第二侧12b。

第二隔离器24具有螺母收容段25。螺母收容段25是第二隔离器24的在安装时包封并收容金属螺母28的一部分。如将在下面更详细地描述的,螺母收容段25在螺母28与翼肋9的开口壁14a之间提供屏障,以帮助使螺母28与从翼肋9发出的放电电隔离。螺母收容段25具有第二隔离器开口24a,所述第二隔离器开口24a与翼肋9中的开口14基本上对准,并且与第一隔离器开口22a基本上对准。在所描绘的实施例中,第二隔离器开口24a与开口14基本上共轴。第二隔离器开口24a的轴线与翼肋9中的开口14的轴线14b基本上共线。第二隔离器24可以采取任何适合的形状或形式以实现本文所述的功能性。在所描绘的实施例中,第二隔离器24的形状是三角形的,并且第二隔离器开口24a是基本上中央的开口。用于第二隔离器24的替代形状也是可能的。

仍然参考图4a和图4b,隔离器配件20还包括管道30。管道30是中空管或管子。管道30在所描绘的实施例中是金属部件,并且是液压隔板连接器。管道30由耐腐蚀钢(cres)或铝合金制成。可以阳极氧化和钝化由cres制成的管道30。由铝制成的管道30被化学膜处理。在替代实施例中,管道30是非金属的或复合的。流体管段15a被安装到管道30的相对的第一端32a和第二端32b。在所描绘的实施例中,管道30被在外部锻接(swage)到流体管段15a。管道30有助于在流体管段15a之间输送流体。在所描绘的实施例中,管道30的第一端32a位于翼肋9的第一侧12a,并且管道30的第二端32b位于翼肋9的第二侧12b。管道30具有与翼肋9中的开口14的轴线14b共线并且与第一隔离器开口22a和第二隔离器开口24a的轴线共线的轴线。管道30具有与管段15a的轴线共线的轴线。

管道30是与第一隔离器22和第二隔离器24分开的部件。管道30被安装到第一隔离器22,并且因此由翼肋9支撑,因为第一隔离器22本身被安装到翼肋9。用于将管道30安装到第一隔离器22的许多构造是可能的,并且在本公开的范围内。在图4a中,例如,管道30具有固定到管道30的外表面34的永久螺母33。永久螺母33被固定在管道30的外表面34上的适当位置,并且不会相对于管道30的轴线移位。永久螺母33从外表面34径向地向外(即远离开口14的轴线14b)突出。管道30还具有沿着外表面34的长度延伸的螺纹段35。螺纹段35在轴向方向上与永久螺母33间隔开,以限定隔离器间隙36。隔离器间隙36被构造用于容纳第一隔离器22的一部分。

为了将管道30安装到第一隔离器22并因此安装到翼肋9,通过第一隔离器开口22a插入管道30,以便将第一隔离器22的径向内部(即更靠近开口14的轴线14b)定位在隔离器间隙36中。然后沿着管道30的螺纹段35紧固螺母28,直到它紧靠第一隔离器22的径向内部为止。螺母28将第一隔离器22的径向内部固定在隔离器间隙36中,并且靠着永久螺母33“卡住”第一隔离器22的径向内部,从而将管道30固定到第一隔离器22。一旦螺母28被安装,第二隔离器24然后在管道30的第二端32b上滑动。第一隔离器22和第二隔离器24靠着翼肋9的第一侧12a放置,使得第二隔离器24被夹在第一隔离器22与翼肋9的第一侧12a之间。然后,第一隔离器22和第二隔离器24都利用紧固件39固定到翼肋9,从而允许管道30由翼肋9支撑。在所描绘的实施例中,并且如图4b中所示,衬垫37被定位在永久螺母33与第一隔离器22的径向内部之间,且在螺母28与第一隔离器22的径向内部之间,以进一步改进螺母28与第一隔离器22的径向内部的摩擦接合。在其一侧,第一隔离器22在所描绘的实施例中包括衬垫肋22b以外接衬垫37。

第一隔离器22由第一材料制成,并且第二隔离器24由第二材料制成。第一材料和第二材料用于阻碍或者防止电力通过第一隔离器22和第二隔离器24从翼肋9传导到管道30和流体管段15a。第一材料和第二材料的电阻大于金属管道30的电阻。第一材料和第二材料的电阻也大于翼肋9和流体管段15a的电阻。第一材料和第二材料被构造成使金属管道30与翼肋9电隔离,以防止电流传导到其上。第一材料和第二材料也被构造成使电荷缓慢地放出或者消散到翼肋9,如在下面更详细地描述的。第一材料和第二材料因此为相对高电压、高电流的雷击提供电气隔离,但是对于相对低电压、低电流的静电电荷积聚来说仍然是导电的。根据特定实施例,第一材料和第二材料是相同的。第一材料和第二材料具有大致相同的电阻值,其中电阻值通常以欧姆(ω)为单位测量。在替代实施例中,第一材料和第二材料可以是不同的,并且具有不同的电阻值。在这样的替代实施例中,第一材料和第二材料中的一种的电阻值小于另一种材料的电阻值。

在所描绘的实施例中,第一材料和第二材料具有相同的基底材料。第一材料和第二材料均由聚醚醚酮(peek)制成。peek通常不导电,但是可以视需要而变得更导电。因此可以使用peek,因为它是非导电的,但是仍能够放出静电积聚。在一些实施例中,可以使第一材料和第二材料的peek变得更导电,以便分别向第一隔离器22和第二隔离器24的第一材料和第二材料赋予一定导电性。在这种情形下,可以向非导电peek添加导电添加剂以提供增强导电性,或者以经由第一隔离器22和第二隔离器24控制从管道30到翼肋9的电阻,使得电阻在允许的范围内。用于peek的导电添加剂的一些非限制性示例包括研磨金属颗粒、炭黑或其它适合的导电物质。第一隔离器22和第二隔离器24的增强导电性可以允许静电电荷通过第一材料和第二材料消散到翼肋9中,并且向前消散到飞机1的电气接地。用于第一材料和第二材料的另一可能性包括聚苯硫醚(pps)。在所描绘的实施例中,第一材料和第二材料具有相同浓度的导电添加剂,使得第一材料和第二材料具有大致相同的电阻值。

在替代实施例中,第一材料和第二材料由不同的基底材料制成。在另一替代实施例中,第一材料的peek比第二材料的peek更导电,以便向第一隔离器22的第一材料比向第二隔离器24的第二材料赋予更多的导电性。在这样的实施例中,导电添加剂被添加到非导电peek以提供增强导电性,或者以经由第一隔离器22控制从管道30到翼肋9的电阻,使得电阻在允许的范围内。在此替代实施例中,第一材料的电阻值小于第二材料的电阻值。

参考图4a,当被安装到翼肋9时,管道30延伸穿过翼肋9的开口14,并且还穿过第一隔离器开口22a和第二隔离器开口24a。在已靠着第一隔离器22的径向内部紧固螺母28之后,第二隔离器24被放置在管道30的第二端32b上,使得螺母28设置在第二隔离器24的螺母收容段25内。在所描绘的实施例中,螺母收容段25由与第二隔离器24的其余部分相同的第二材料制成。螺母收容段25至少部分地包封螺母28,并且螺母收容段25被定位在螺母28与翼肋9的开口壁14a之间。当被安装到翼肋9时,隔离器配件20有助于限定电痕距离d。电痕距离d是使翼肋9与导电部件(诸如金属螺母28或金属管道30)分开的距离。电痕距离d有助于使螺母28和管道30以及安装到其的流体管段15a及其流体内容与从翼肋9发出的放电(诸如在机翼5上的雷击期间)电隔离。通过使金属管道30与金属翼肋9间隔开电痕距离d,并且通过用螺母收容段25的电隔离第二材料屏蔽螺母28,隔离器配件20有助于降低电火花或放电将被从金属翼肋9的开口壁14a输送到金属管道30的可能性。隔离器配件20因此有助于提供金属流体管15与金属机翼翼肋9的电隔离,从而有助于改进针对燃料箱11的雷击保护。

仍然参考图4a,电痕距离d被限定在管道30的外表面34与金属翼肋9的开口壁14a之间。电隔离螺母收容段25的存在有助于通过在螺母28与开口壁14a之间形成电隔离屏障来增加电痕距离d。如果螺母收容段25不存在以屏蔽螺母28,则电痕距离d将更小,并且来自翼肋9的放电将具有小得多的距离,从而跨越翼肋9中的开口14跳跃或产生电弧,以冲击管道30。

第二隔离器24及其螺母收容段25的不同构造可以实现上述的电隔离效果。在图4a中示出了一个这样的构造,其中第二隔离器24包括从螺母收容段25径向地向外延伸的凸缘段24b。凸缘段24b被安装到翼肋9的第一侧12a,并且被夹在第一隔离器22的一侧与翼肋9之间。螺母28也紧靠第一隔离器22的与凸缘段24b相同的侧。螺母收容段25具有轴向部分25a,所述轴向部分25a与翼肋9中的开口14的轴线14b基本上对准,并且与第二隔离器开口24a的轴线基本上对准。轴向部分25a被定位在翼肋9的开口14中。轴向部分25a横向于凸缘段24b。轴向部分25a从凸缘段24b沿着平行于轴线14b的方向延伸,并且被定位在螺母28与翼肋9的开口壁14a之间,以如上所述屏蔽螺母28。螺母收容段25还具有径向部分25b,所述径向部分25b具有与开口14的轴线14b且与第二隔离器开口24a的轴线基本上径向的定向。径向部分25b横向于轴向部分25a,并且平行于凸缘段24b。径向部分25b从轴向部分25a沿着径向方向朝向管道30延伸到螺母收容段25的远端25c。远端25c具有界定并限定第二施加器开口24a的第二施加器开口壁24c。螺母收容段25的径向部分25b有助于阻止螺母28沿着管道30的外表面34在平行于轴线14b的方向上迁移。径向部分25b有助于防止螺母28绕外表面34旋转,这种旋转可能导致螺母28松动并且影响管道30到第一隔离器22的安装。轴向部分25a在螺母28与翼肋9的开口壁14a之间形成电隔离屏障。因此应领会的是,第二隔离器22是有助于在流体管段15a与金属翼肋9之间提供电痕保护并且还有助于提供二级锁定特征以防止螺母28松动的peek配件。

仍然参考图4a,间隙27被限定在翼肋9的开口壁14a与螺母28之间。间隙27具有环形形状,其具有通过螺母28的表面所限定的径向内边界,以及通过开口壁14a所限定的径向外边界。螺母收容段25并且特别是其轴向部分25a设置在间隙27内。螺母收容段25的轴向部分25a与开口壁14a和螺母28两者间隔开。间隙27的存在有助于增加开口壁14a与管道30的外表面34之间的电痕距离d,因此有助于进一步使金属管道30与金属翼肋9电隔离。在所描绘的实施例中,电痕距离d是以下段的组合长度:从开口壁14a开始到轴向部分25a的径向外表面的第一段、沿着轴向部分25a的径向外表面的第二段、沿着径向部分25b的外表面到第二施加器开口壁24c的第三段,以及从第二施加器开口壁24c到管道30的外表面34的第四段。电痕距离d包括间隙27。电痕距离d大于间隙27的厚度。在所描绘的实施例中,电痕距离d至少为0.5英寸。

仍然参考图4a和图4b,第一隔离器22和第二隔离器24还有助于使将第一隔离器22和第二隔离器24固定到翼肋9的紧固件39与另一金属部件(诸如螺母28、管道30或翼肋9本身)间隔开。在所描绘的实施例中,第一隔离器22和第二隔离器24具有三角形形状,并且紧固件39在三角形的第一隔离器22和第二隔离器24的拐角处延伸穿过第一隔离器22和第二隔离器24。紧固件39因此与永久螺母33、螺母28、管道30的外表面34和翼肋9的金属表面间隔开适当的电痕距离d,使得第一隔离器22和第二隔离器24有助于在紧固件39与另一金属部件之间提供适当的电痕距离d。

参考图4c,翼肋9、第一隔离器22和第二隔离器24中的每一个均具有对准的紧固件开口38。紧固件开口38为翼肋9以及第一隔离器22和第二隔离器24中的贯穿通道,所述贯穿通道被构造成容纳紧固件39以将第一隔离器22和第二隔离器24安装到翼肋9。第一隔离器22和第二隔离器24中的每一个均在所描绘的实施例中具有三个紧固件开口38(参见图4a和图4b),但是更多或更少的紧固件开口38是可能的。紧固件开口38与开口14且与第一隔离器开口22a和第二隔离器开口24a分开且不同,并且紧固件开口38与其间隔开。每个紧固件39在翼肋9的第一侧12a和第二侧12b之间延伸穿过对准的紧固件开口38。在图4c中,每个紧固件39是具有金属杆39a、金属头39b和金属螺母39c的螺栓。金属头39b在翼肋9的第一侧12a紧靠第一隔离器22的一侧,并且金属螺母39c紧靠翼肋9的第二侧12b。

在所描绘的实施例中,第一隔离器22和第二隔离器24被构造成通过沿着紧固件39限定的导电路径使电荷消散到翼肋9中。飞机燃料箱11内的点火风险是静电放电。当燃料被泵送到燃料箱11中时,燃料的表面可能被充电,并且此电荷能通过与燃料直接接触或者通过跨越气隙在流体管15中引发电压而积聚在流体管15上。翼肋9被构造成提供多个路径以便此电荷消散。如上面所说明的,导电添加剂被添加到第一隔离器22和第二隔离器24的第一材料和第二材料的非导电peek,以向第一隔离器22和第二隔离器24提供增强导电性。第一材料和第二材料中的导电添加剂的浓度被选择为使得管道30的外表面34与翼肋9之间的最小电阻的路径具有低于最大电阻值(以确保电流可经由第一隔离器22和第二隔离器24及紧固件39在流体管15与翼肋9之间流动以使任何静电荷消散)且高于最小电阻值(以确保第一隔离器22和第二隔离器24仍然提供足够的电气隔离对抗雷击)的电阻。通过第一隔离器22、第二隔离器24和紧固件39消散的电荷缓慢地流回到翼肋9中,并进入到机翼5的接地路径中。

图4d是翼肋9和隔离器配件20的另一横截面图。密封剂40被施加在隔离器配件20的一些部件上。密封剂40有助于堵塞隔离器配件20与翼肋9之间的间隙,以使隔离器配件20的安装变得对燃料箱11内的燃料不可渗透。例如,密封剂40作为填料(fillet)密封件被施加在翼肋9与第一隔离器22和第二隔离器24之间,在紧固件39的金属头39b上,在衬垫肋22b与永久螺母33之间,并且在金属螺母39c上。密封剂40也设置在螺母收容段25与螺母28之间的间隙27中,并且在此位置中可以帮助防止或者减少螺母28的旋转松动。密封剂40设置在螺母收容段25的轴向部分25a和径向部分25b与外表面34和螺母28之间。密封剂40可以是航空级燃料箱密封剂。在所描绘的实施例中,密封剂40是非导电的,并且可以有助于防止火花点火。密封剂40还对燃料箱11中的燃料具有电阻特性。适合的密封剂40的示例包括由3mtm商业销售的ac-370航空航天密封剂和由ppgtm商业销售的pr-1776mb类低重量燃料箱密封剂。密封剂40还可以有助于腐蚀保护。

图5a从第一侧22c示出第一隔离器22,并且图5b从第二侧22d示出第一隔离器22。在所描绘的实施例中,第一隔离器22的形状是三角形的,并且第一隔离器开口22a是中央的开口。在第一侧22c,衬垫肋22b被构造成外接衬垫37。紧固件开口38为第一隔离器22的第一侧22c和第二侧22d之间的贯穿通道。

图6a和图6b从两侧示出第二隔离器24。在所描绘的实施例中,第二隔离器24的形状是三角形的,并且第二隔离器开口24a是中央的开口。凸缘段24b从螺母收容段25的轴向部分25a径向地向外延伸。轴向部分25a延伸到径向部分25b。径向部分25b从轴向部分25a沿着径向方向朝向远端25c和第二施加器开口壁24c延伸。紧固件开口38是穿过第二隔离器24的贯穿通道。

图7示出在其第一端32a和第二端32b之间延伸的管道30。永久螺母33被固定到管道30的外表面34。永久螺母33被固定在管道30的外表面34上的适当位置,并且不会相对于管道30的轴线30a移位。螺纹段35在沿着轴线30a的方向上与永久螺母33间隔开,以限定隔离器间隙36。

参考图8,示出了机翼5的内部。燃料箱11被限定在多个翼肋9(包括挡板翼肋9c)之间。翼肋9在机翼5的前缘5c和后缘5d之间延伸,并且被安装到前翼梁8a和尾翼梁8b。机翼5包括多个流体管段15a。流体管段15a中的一个在挡板翼肋9c的第一侧12a被安装到管道30的第一端32a(参见图3)。流体管段15a中的另一个在挡板翼肋9c的第二侧12b被安装到管道30的第二端32b。流体管15由其流体管段15a共同地限定,并且在翼肋9之间延伸。流体管段15a中的至少两个利用本文公开的隔离器配件20安装到挡板翼肋9c。对于翼肋9的剩余部分,流体管段15a利用其它类型的配件安装到挡板翼肋9c,诸如未将管段15a固定到翼肋9而是替代地允许管段15a相对于翼肋9移动的可动隔离支架120。机翼5因此被提供有配件20、120的布置,以便将流体管段15a安装到翼肋9。在图8中,配件20、120的布置包括翼肋9d处的固定金属支架120,翼肋9e、9f、9g中的每一个处的三个可动隔离支架120,以及挡板翼肋9c处的固定隔离器配件20。配件20、120的这种构造导致在至少三个翼肋9之间消除沿着流体管15的电流的路径,因为翼肋9中的一个(例如所描绘的实施例中的挡板翼肋9c)被电隔离。配件20、120的其它布置是可能的,并且在本公开的范围内。

图9a和图9b示出第一隔离器122的另一实施例。第一隔离器122不包括衬垫肋22b。第一隔离器122包括从第一隔离器122的第一侧122c向内延伸的衬垫凹部122b。衬垫凹部122b被构造成将衬垫37中的一个容纳在其中,并外接衬垫37。

参考图4a,还公开了从金属翼肋9电隔离和支撑流体管15的方法。该方法包括:围绕管道30安装第一隔离器22,以使管道30延伸穿过第一隔离器开口22a。该方法还包括:通过围绕管道30的外表面34紧固螺母28以紧靠第一隔离器22,来将第一隔离器22固定到管道30。该方法还包括:围绕管道30安装第二隔离器24,以至少部分地包封螺母28,使得螺母28被容纳在第二隔离器24的一段(诸如螺母收容段25)内。该方法还包括:将第一隔离器22和第二隔离器24固定到金属翼肋9以支撑管道30,使得管道30延伸穿过金属翼肋9中的开口14,并穿过第一隔离器开口22a和第二隔离器开口24a。该方法还包括:将流体管15安装到管道30。该方法可以包括:阻止管道30沿着平行于开口14的轴线14b的方向的滑动移动。这可以从将管道30安装到第一隔离器22实现,这减少或者防止管道30与翼肋9之间的滑动轴向相对移动。通过螺母28与螺母收容段25的径向部分25b的接合,也防止管道30围绕开口14的轴线14b的旋转移动。

鉴于上文,应领会的是,隔离器配件20的部件相对便宜,相对易于供应,并且相对易于组装以将隔离器配件20安装到翼肋9。可以修改隔离器配件20的部件中的一些(诸如第一隔离器开口22a和第二隔离器开口24a)的大小,以适应流体管段15a的不同直径。

以上描述仅意在为示例性的,并且本领域的技术人员将认识到,在不脱离所公开的本发明的范围的情况下,可以对所描述的实施例做出变化。例如,尽管隔离器配件20在本文中被公开为被安装到飞机机翼5的翼肋9,但是应领会的是,可以将隔离器配件20安装到其它部件和结构,以支撑和电隔离流体管。因此,本公开不限制隔离器配件20仅与飞机机翼5的翼肋9一起使用。根据对本公开的查阅,落入本发明的范围内的其它的修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的,并且这样的修改旨在落入所附权利要求内。

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