专利名称：用于发动机舱总成的导引系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及燃气涡轮式飞机发动机，以及具体涉及一种用于涡轮风扇式飞机发动机的平移式推力反向器以及平移式可变截面喷嘴的导引系统，用于选择性地控制由发动机排出的风扇旁通气流，以便在各种飞行条件下调节发动机的性能。
背景技术：
典型的涡轮风扇喷气式飞机发动机包括风扇，其将气流吸引和引导到发动机舱内以及将气流吸引和引导到发动机核心内及其周围。发动机舱围绕发动机核心并且有助于促进该核心周围的空气层流。引导到发动机核心内的气流首先通过使得气流压力增加的压缩机，然后通过燃烧室，在燃烧室中空气与燃料混合并且点燃。燃料和空气混合物的燃烧造成位于发动机核心后部的一系列涡轮叶片旋转，并驱动发动机转子和风扇。之后引导由燃料和空气混合物燃烧导致的高压排放气体通过位于发动机后部的排气喷嘴。旁通气流由围绕发动机核心引导空气形成的。在涡轮风扇式发动机中，旁通气流通常为飞机提供主要推力。旁通气流还可以用于帮助飞机缓慢着陆。安装于发动机舱结构内的平移式推力反向器安装选择性地颠倒旁通气流方向使其反向以便产生反向推力。推力反向器经由受控于致动装置的导引系统进行平移。几个涡轮风扇式发动机参数对于优化设计特性和性能是很重要的。用于优化这种参数的一个设计上的考虑因素包括在操作过程中通过平移发动机的可变风扇喷嘴来改变高旁通比(BPR)发动机的风扇喷嘴出口面积，以便在不同飞行条件下优化发动机性能。通过选择性地改变风扇喷嘴的出口面积可以调节发动机的旁通流量特性，以符合特定飞行条件。改变风扇喷嘴出口面积的一种方法包括使用平移套筒以便增加或减少出口面积。提供平移套筒需要一个正确考虑周边反应载荷(内侧，外侧，以及径向的)以及有效控制接触应力的导引系统。此外，平移式导引系统需要设计成在使用过程中尽量减少卡住平移总成的设计。因此，需要一种适于涡轮风扇式飞机发动机的推力反向器和/或可变截面喷嘴总成的导引系统，其能够对内侧载荷以及外侧和径向载荷作出反应，以及有效控制接触应力， 同时尽量减少在使用过程中卡住的可能性。
发明内容
本发明包括用于使得平移飞机发动机舱组件平移的导引系统。该导引系统包括与发动机舱的第一部分可操作地啮合的轨道总成。轨道总成包括轨道导引构件和用于与其可操作啮合的轨道衬垫。轨道导引构件具有配置成接纳轨道衬垫的轨道沟道。轨道衬垫限定一个内表面并且具有从轨道沟道向内凸出以便限定凸面的一个凸出部分。该导引系统还包括配置成与轨道总成平移地啮合的滑块总成。滑块总成包括滑块构件，其具有配置成被接纳于轨道沟道内的一个头部。头部限定基本上与轨道衬垫的凸面相应并配置成与其匹配的一个凹面。滑块构件还包括从头部延伸以及延伸到轨道总成外部的一个延伸部分。
本发明还包括适于涡轮风扇式飞机发动机的具有第一和第二发动机舱部分的发动机舱总成。发动机舱总成还包括与第一发动机舱部分可操作啮合的轨道总成。该轨道总成包括轨道导引构件和用于与其可操作啮合的轨道衬垫。轨道导引构件具有配置成接纳轨道衬垫的轨道沟道。轨道衬垫限定一个内表面并且具有从轨道沟道向内凸出以便限定凸面的一个凸出部分。该发动机舱总成还包括配置成与轨道总成平移地啮合的滑块总成。滑块总成包括滑块构件，其具有配置成被接纳于轨道沟道内的一个头部。头部限定基本上与轨道衬垫的凸面相应并配置成与其匹配的一个凹面。滑块构件还包括从头部延伸以及延伸到轨道总成外部的一个延伸部分。第二发动机舱部分与滑块构件的延伸部分可操作地啮合。在另一实施例中，发动机舱总成包括一个固定的第一发动机舱部分。一个固定的轨道总成与固定的第一发动机舱部分可操作地啮合。轨道总成包括轨道导引构件和用于与其可操作啮合的轨道衬垫。轨道导引构件具有配置成接纳轨道衬垫的轨道沟道。轨道衬垫限定一个内表面并且具有从轨道沟道向内凸出以便限定凸面的一个凸出部分。该发动机舱总成还包括用于将平移式可变截面风扇喷嘴部段以及平移式推力反向器套筒的其中之一滑动地啮合到固定的轨道总成的装置。用于滑动地啮合平移式可变截面风扇喷嘴部段以及平移式推力反向器套筒的其中之一的装置包括与轨道总成的凸部基本相应的凹部。发动机舱总成还包括一种装置，其用于致动用于滑动地啮合平移式可变截面风扇喷嘴部段以及平移式推力反向器套筒的其中之一的装置。通过阅读下面的详细描述以及下面简要描述的附图，可以明了本发明的这些和其它特征、方面、和优势。
根据常规实践，下述的附图的各个特征没有必要按比例绘制。附图中的各个部件和要素的尺寸可以扩大或缩小以便更清楚地说明本发明的实施例。图1是具有级联型推力反向器和平移式可变截面风扇喷嘴总成的透视图；图2是图1所示飞机发动机的纵向横截面视图；图3是图1-2所示飞机发动机的后立面视图；图4是图1-3中所示飞机发动机的该推力反向器和平移式可变截面风扇喷嘴总成部的透视图，其中推力反向器套筒处于收起位置，并且可变截面风扇喷嘴处于展开位置；图5是图4中所示的该推力反向器和平移式可变截面风扇喷嘴总成的透视图，其中推力反向器和可变截面风扇喷嘴都处于展开位置；图6是图4-5中所示的该推力反向器和平移式可变截面风扇喷嘴总成的分解透视图；图7是根据本发明一个实施例的用于可移动的支撑推力反向器或可变截面风扇喷嘴部段的导引结构的横截面视图；图8是图7所示导引系统的透视图；图9是根据本发明一个实施例的耦联到导引系统的可变截面风扇喷嘴部段的一部分的透视图；图IOA是根据本发明一个实施例的导引系统的轨道总成的端视图；图IOB是导引系统的导轨总成的一部分的透视图，其中导轨衬垫从导轨总成移除；图IOC是根据本发明一个实施例的导引系统的导轨总成的一部分的透视图，其中导轨总成具有导轨衬垫；图11A-11C是根据本发明一个实施例的导引系统的端视图，示出导引系统对各种载荷作出反应；图12A-12C是根据本发明一个实施例的导引系统的端视图，示出导引系统的滑块总成的旋转；图13A-13D是根据本发明一个实施例的导引系统及其组件的各个视图，其中导引系统包括一个滑块总成以及轴承层施加到其的一个轨道总成；以及图14A-14D是根据本发明另一个实施例的导引系统及其组件的各个视图，其中导引系统包括一个轨道总成以及轴承层施加到其的一个滑块总成。
具体实施例方式图1-6示出适于涡轮风扇式发动机10的平移式可变截面风扇喷嘴总成(VSFN)的一个实施例。参照图1和2，发动机10包括风扇喷嘴总成12，其具有例如当发动机10在不同的飞行条件下运行时可选择调节的平移式喷嘴50。如上所述，该调节可用来优化发动机性能。 如图2所示，平移式喷嘴50可以选择性平移(即纵向前后移动)以改变风扇喷嘴的出口截面"Aradt”来优化发动机性能，并且如在下面详细描述的那样，调节通过上游出口 60溢出的发动机旁通气流的流量，上游出口 60由可变截面风扇喷嘴总成12构成。通过在过量的风扇气流到达主风扇喷嘴出口 52之前从上游出口 60渗出或溢出过量风扇气流，对于相同传输质量的气流而言，可以获得更低的风扇压力比，从而增大喘振余量以及避免发动机的非优化性能。为了说明目的，示出位于涡轮风扇喷气式飞机发动机10中的可变截面风扇喷嘴总成12。该发动机10可通过例如塔架或其它类似支撑(图中未示出)安装在飞机的机翼或机身上。如图2所示，发动机10包括发动机核心16和一个围绕在该核心16周围的固定的发动机舱18。该发动机核心16设置在核心整流罩19内。该发动机的风扇20位于该发动机舱18内的上游部分内，并且包括安装在发动机转子(未示出)上的多个风扇叶片22。风扇叶片22沿发动机中心线CL旋转，并且将气流吸入到发动机10的入口端26。环状旁通涵道M限定在发动机核心16和发动机舱18之间。吸入到发动机10中的气流通过旋转的风扇叶22加速，并且将吸入气流的一部分引导到发动机核心16内并通过发动机核心16。旁通气流进入发动机舱18的上游端，并从发动机核心16周围流过。该旁通气流通过旋转的风扇叶片22加速，并经过旁通涵道对和定子40，最后通过可变截面风扇喷嘴总成12排出发动机10。由燃料与空气混合物燃烧导致的高压热排放气体通过位于发动机10 尾部的主排气喷嘴13排出发动机核心16。如图1-6示出的发动机总成10中，该平移式喷嘴50是安装在级联式推力反向器 80后端的类似喷嘴的环形机翼结构，该级联式推力反向器80紧邻发动机舱18的尾部限定核心整流罩19。如图2所示，风扇喷嘴50的后缘和核心整流罩19之间的下游喷嘴出口 52 限定了风扇喷嘴出口截面"Aradt”。由于核心整流罩19直径的纵向波动，平移式喷嘴50的选择性纵向前后运动改变了风扇喷嘴出口截面"Aradt”的尺寸。如图1所示，该风扇喷嘴50 可以包括第一拱形喷嘴部讨和第二拱形喷嘴部56，每个喷嘴M、56可以在双向箭头58所示的方向上轴向平移。平移式喷嘴50的平移影响上游出口 60的期望尺寸，还会改变下游喷嘴出口 52的出口几何形状以及有效出口截面Aexit。因此，当平移式喷嘴50在向后方向上展开(或移动)时，从发动机总成10通过上游出口 60和增大的下游喷嘴出口 52 二者排出的旁通气流就会有所增加。如图1-3所示，平移式喷嘴50上可以通过例如多个线性喷嘴致动器70选择性地纵向前后平移。级联式推力反向器80可以现有技术中已知的方式设置在平移式喷嘴50的前面， 以便对来自旁通涵道M的旁通气流进行阻塞和重新定向。在图1中，该推力反向器80和平移式喷嘴50均处于收起位置。如图1所示，该推力反向器80可以包括第一拱形套筒部 82和相对的第二拱形套筒部84(如图3所示)。如图1中的双向箭头86所示，多个间隔的套筒致动器90可以在纵向前后方向上使得推力反向器套筒部82、84平移。在收起位置时， 推力反向器套筒部82、84盖住一组级联叶片88。在套筒部82的切除部段中示出级联叶片 88。推力反向器套筒部82、84的向后轴向平移到展开位置，并且在旁通涵道M中打开一连串的隔断门(未示出)，会使旁通气流通过级联叶片88排出旁通涵道M，从而将排出气流转变成大致向前的方向以便产生反向推力。图3是发动机10后端的部分截面图，并且分别示出了围绕在发动机10周围的喷嘴和套筒致动器70、90的布局。如图1中所示，以及在图3中更清楚地示出，套筒半部82 和喷嘴半部M组合大致限定了一个组合推力反向器和平移式喷嘴结构的大约180度的部分。类似的，套筒半部84和喷嘴半部56组合大致限定了相对的推力反向器和平移式喷嘴结构的大约180度的部分。合起来，这两个大约180度的部分组合限定了完整的推力反向器/平移式喷嘴结构。如图1-3中所示，推力反向器套筒部82、84可以分别通过连接在发动机舱18上的一个或多个周向间隔的套筒致动器90选择性地在纵向前后方向上平移。在所示的实施例中，每个套筒半部82、84使用了三个致动器90。如上所述，平移式喷嘴50的每个部分54、 56可以通过一个或多个周向间隔的喷嘴致动器70选择性地平移。在所示的实施例中，每个喷嘴致动器70设置在推力反向器套筒部82、84和各个风扇喷嘴部M、56之间。套筒致动器90和喷嘴致动器70可以是电动的、机械的、气动的、液压的或类似的方式，并且可以通过合适的电缆或管道(未示出)连接。喷嘴和套筒致动器70、90的数量和布局可以根据推力反向器和喷嘴总成的配置或其它因素而不同。如图3所示，喷嘴部分M、56可以通过上部和下部导引系统102移动地安装在发动机10上。图7中示出了导引系统102的一个实施例的详细视图，如将在下面描述的那样。如图1-3所示，导引管104可以安装在发动机舱18上，并可以延伸到喷嘴部54、56 中，从而固定喷嘴部M、56来防止不希望的移动和/或震动。每个导引管104可以包括例如在管中(图中未示出)移动的细长滑块271。如图3所示，平移式喷嘴50可包括具有机翼轮廓的拱形喷嘴部M、56。当平移式喷嘴50在向后(也就是，远离固定的推力反向器套筒部82、84)方向上展开时形成图2中所示的上游出口 60，并且可具有大致圆环形间隙的形状。备选的，上游出口 60可具有非环状的形状。喷嘴部讨、56和套筒部82、84之间的间隙60可以是连续的，或者可以在一个或多个位置分隔开，诸如像在平移式喷嘴50的喷嘴部54、56之间的分隔点分隔开。下面参考图4-7对平移式喷嘴50及其周围结构进行。在图4-7中，被介入元件遮挡或部分遮挡的元件用虚实线标示。图4是用于平移式喷嘴50的第一喷嘴部M及对应的与其相邻的推力反向器80的第一套筒部82的安装结构的一个实施例的局部视图。平移式喷嘴50的第二喷嘴部56和推力反向器80的第二套筒部84可以用类似的方式(在图4中未示出)安装。在图4中， 示出推力反向器80处于收起位置，以及第一套筒部82遮盖了级联叶片88的相应部分。同样在图4中，平移式喷嘴50处于打开或展开位置，上述导致上游出口 60形成在第一喷嘴部 54和第一套筒部82之间。图4-5中带方向的箭头“X”示出了第一喷嘴部M从其收起位置向其展开位置的向后轴向平移。如图4所示，喷嘴致动器70可以从套筒部82延伸并且跨过上游出口 60，并且可以连接到喷嘴部M的前部。导引管104还可以从套筒部82延伸并且跨过上游出口 60，并且可以连接到喷嘴部M的前部。柔性杆96可以与两个或两个以上的套筒致动器90互连并为致动器90提供能量，和/或使得两个或两个以上的致动器90的动作同步。图5示出了处于其展开位置的第一推力反向器套筒部82和第一平移式喷嘴部M。 图5中带方向的箭头“Y”示出了第一套筒部82从其收起位置(如图4所示)向其展开位置(如图5所示)的向后轴向平移。在推力反向器80的工作过程中，该套筒部82的向后平移使得级联叶片88暴露。图6是示出与级联叶片88和套筒致动器90分隔开的第一套筒部82以及与其对应的第一喷嘴部讨的分解视图。如图6所示，一个或多个喷嘴致动器70可移动地将喷嘴部M连接在推力反向器套筒部82上。图7示出了用于可移动地将推力反向器部段82和喷嘴部M连接到发动机上的上部或下部导引系统102。在一般情况下，导引系统102可包括轨道总成106和滑块总成150。 每个总成可保持固定，同时其它总成平移，但是在优选实施例中轨道总成106是固定的。大致参考图3和图6以及具体参照图7，导引系统102可包括轨道总成106，其耦联到可固定附连到发动机舱18尾部上的横向舱壁110上的梁120。如图6所示，轨道总成106可包括一个或多个纵向延伸的轨道导引构件108，诸如像主轨道导引构件108a和互补的轨道导引构件108b。每个轨道导引构件108可限定一个纵向延伸的轨道沟道110，诸如像主轨道沟道IlOa和互补的轨道沟道110b。主轨道导引构件108a和互补的轨道导引构件108b可平行布置，以便有利于与其啮合的滑块总成的相应平移。参照图7，导引系统102可进一步包括配置成滑动啮合轨道总成106的滑块总成 150。滑块总成150可包括一个或多个滑动接纳于轨道总成106的轨道沟道110内的纵向延伸的滑块构件152。滑块总成150可连接到推力反向器套筒部82，以便将套筒部滑动地连接到梁120。在其它实施例中，如图9所示，滑块总成150可连接到喷嘴部M以便将喷嘴部M滑动地连接到发动机舱18。因此，喷嘴部M或推力反向器套筒部82随着滑块构件152在轨道沟道110内滑动而可轴向滑动。因此，喷嘴部M可相对于推力反向器80的套筒部82滑动地安装。平移式套筒部82或平移式喷嘴部M可通过传统的致动方式而致动，诸如像机械，电动，液压或气动致动器或其它等同的致动器，例如。在一个实施例中，喷嘴致动器70是具有液压关闭装置的常开空气弹簧阻尼器，而致动器90是一种电动致动器。备选的或另外的，致动器70、90中的一个或多个可类似于号为7，174，828的美国专利或号为 2008/0084130A1的美国专利申请公开中所述的致动器，两者都转让给GoodrichActuation Systems Ltd.，其公开内容结合于此作为参考。继续参照图7，以及图8，示出根据本发明一个实施例的导引系统102。根据这样一个实施例，轨道总成106包括轨道导引构件108，其包括轨道沟道110。轨道总成106可进一步包括设置于轨道沟道110内的轨道衬垫112，以及轨道衬垫112可利用合适的方法，例如，紧固件、粘合剂等永久或暂时固定到轨道构件108。备选的，轨道衬垫112可与轨道导引构件108整体形成为单件。根据实施例，轨道衬垫112可包括用于接纳紧固件的若干紧固件孔114(在图10A、10C、13D和14D中示出)。此外，轨道导引构件108可包括与紧固件孔 114相应对准的若干相关孔116，从而允许紧固件200延伸通过轨道衬垫112并且延伸到轨道导引构件108内，从而将轨道衬垫112与轨道导引构件108耦联(见图IOA及10B)。在某些情况下，插入构件250可定位于轨道导引构件108的孔116内，以便提供到紧固件200 的互补紧固机构。紧固件长度可是这样的，其头部202可推进到轨道衬垫112内，以免中断或以其它方式阻断滑块构件152在轨道沟道110内的路径。见图10A。轨道衬垫112的外表面118可基本与轨道导引构件108的内表面109相对应。在图7中所示的实施例中，轨道衬垫112可包括从轨道沟道110向内凸出以便限定凸面122 的凸出部分120。轨道衬垫112可进一步限定与轨道衬垫112的凸面122同心的一对圆柱形衬垫表面124。也就是，圆柱形衬垫表面IM和凸面122共享同一中心线。轨道导引构件 108通过限定一个细长的开口或槽170而成为端部开放的。在这方面，圆柱形衬垫表面IM 由于槽170而间断。圆柱形衬垫表面IM经由一对由轨道衬垫112限定的弧形衬垫表面部分1 完整地过渡到凸面122。轨道衬垫112的内表面可以是光滑的，以提供一个滑动面，以及在某些情况下，内表面可具有施加到其的坚硬涂层以便改善耐久性。适于轨道衬垫的优选材料可包括例如铝和钢铁，以及优选的涂层包括在硬质阳极氧化(铝应用程序)的过程中形成的氧化铝。在某些情况下，轨道轴承层400可施加到轨道衬垫112的内表面上，以便于滑块总成150或轨道总成106的滑动。(图11A-11C)。在这种情况下，滑块构件152还可包括或不包括一个滑块轴承层450 (图14A-14C)。轨道轴承层400和滑块轴承层450可包括低摩擦轴承材料，诸如像，自润滑衬垫系统，如KARON(从Kamatics公司获得)；耐用高性能聚酰亚胺基聚合物，如VESPEL (从杜邦公司获得)；以及自润滑复合材料，诸如RULON (从Mint-Gobain Performance Plastics —)。参照图7，滑块构件152可包括头部IM和从其延伸的延伸部分156。头部IM可设置在轨道沟道110内，以及延伸部分156通过细长槽170延伸到轨道总成106的外部。槽 170的间距S大于延伸部分156的厚度T，以便允许滑块构件152沿弧形路径R旋转。根据一个实施例，滑块构件152可相对于轨道导引构件108的纵向轴线Z(图8)在大约+/-5度的范围内旋转。延伸部分156可包括若干孔158，其用于接纳紧固件210(图9)以便将滑块总成150耦联到发动机舱18的一部分上。头部巧4大体上与轨道衬垫112对应，其中头部 IM具有基本为C形的横截面。在这方面，头部154限定一个凹面160，其基本与轨道衬垫 112的凸面122对应，以便基本与其匹配。头部巧4还限定与其凹面160同心的一对圆柱形滑块表面162。也就是说，圆柱形滑块表面162和凹面160共享同一中心线。从头部IM 延伸的延伸部分156形成滑块表面162之间的间断。因此，圆柱形衬垫表面IM和圆柱形滑块表面162能够在轨道通道110内相互作用。凹面160和圆柱形滑块表面162可整体连接或另外通过一对弧形的滑块表面部分 164以连续的方式过渡。根据一方面，滑块构件152的头部154的凹面160的半径等于或略大于轨道衬垫112的凸出部分120的凸面122的半径。滑块构件152的外表面可是光滑的，以便提供一个滑动面，以及在某些情况下，外表面可具有施加到其的坚硬涂层以便改善耐久性。适于滑块构件的优选材料可包括例如铝、钢铁、钛，以及优选的涂层包括在硬质阳极氧化(铝应用程序)的过程中形成的氧化铝。在某些情况下，滑块总成150可进一步包括附连到或另外与延伸部分156成为一体的致动器装配组件166(图9)，其中致动器装配组件166配置成接纳如前所述的能够在纵向前后方向上使得滑块总成150平移的致动器装置。图11A-11C示出根据本发明一个实施例的导引系统102在不同载荷下运行的方式。在一般情况下，引导系统102实质上在X和Y方向上制约滑块总成150，同时允许滑块总成150沿Z轴平移。该导引系统102还围绕X和Y轴制约滑块总成150，同时允许滑块总成150围绕Z轴进行有限的旋转。在这方面，导引系统102可适于各种施加的载荷。在某些情况下，滑块构件152受到拉力，这样将延伸部分156从轨道导引构件108向外拉出。在这方面，每个圆柱形滑块表面162可包括较大的半径，以便允许具有与轨道衬垫112接触的更大面积，从而降低接触应力，进而减少导引系统102的磨损以及延长寿命。此外，一个大半径降低了垂直力N的角度，其导致平移所需的较低摩擦和较小的力。在圆柱形衬垫表面IM和圆柱形滑块表面162相互作用的区域内，圆柱形衬垫表面IM和圆柱形滑块表面162可具有大致相同的半径，以相应匹配。这种构造可导致低接触应力，从而减少导引系统102的磨损以及延长寿命。在某些情况下，滑块表面162的半径可小于衬垫表面124的半径，从而使得接触区域靠近滑跨哦构件152的颈部155(头部IM 和延伸部分156在此汇合)，其可导致较低的垂直力从而减少摩擦。在凸面122与凹面160 界面接触的区域中，凹面160的半径可大于凸面122的半径。当滑块总成150处于受压状态时，这样半径上的差异可起到将滑块总成150定中心到轨道衬垫112上的作用，从而减小垂直力和摩擦。图IlA示出导引系统102对载荷Ll作出反应。在这方面，滑块构件152的头部 154和轨道导引构件108的轨道衬垫112在邻近凸面122和凹面160的上部的接触部分Cl 处接触且界面接触。图IlB示出导引系统102对受压载荷L2作出反应。在这方面，滑块构件152的头部IM和轨道导引构件108的轨道衬垫112在凸面122和凹面160的中心部分处的接触部分C2处接触且分界。在这方面，滑块构件152的头部IM和轨道导引构件108 的轨道衬垫112在凸面122和凹面160的下部处的接触部分C3处以及在圆柱形衬垫表面 124(或轴承构件400)以及圆柱形滑块表面162的上部处接触且界面接触。图12A-12C示出滑块总成150在轨道沟道110内旋转。在某些情况下，可通过弧形滑块表面部分164之一与弧形衬垫表面1 之一接触或以其它方式相互作用来防止滑块总成150进一步旋转，如图12A及12B中所示。图12A示出滑块总成150在张力下旋转，其中一个制动接触部Dl防止滑块构件152的延伸部分156与限定细长槽170的轨道导引构件108的部分相接触。图12B示出滑块总成150在受压状态下旋转150，其中制动接触部D2 防止滑块构件152的延伸部分156与限定细长槽170的轨道导引构件108的部分相接触。 在其它情况下，可能会通过使得滑块构件152的延伸部分156与限定细长槽170的轨道导引构件108的部分相互作用来防止滑块总成150进一步旋转，如图12C所示，其示出滑块总成150在张力下旋转并且具有接触部分D3。图13A-13D示出导引系统102及其组件的一个实施例，其中轴承材料在导轨衬垫 112上设置成为轨道轴承层400 (未示出)。也就是说，轴承材料设置在轨道总成106上，而不是设置在滑块总成150上。图第14A-14D示出导引系统102及其组件的一个实施例，其中轴承材料在滑块构件152的头部巧4上设置成为滑块轴承层450 (以剖面线示出)。与图13A-13D所示的实施例中，轴承材料设置在滑块总成150上，而不是设置在轨道总成106上。轴承材料可以是低摩擦轴承材料，或任何其它合适的轴承材料，诸如像，自润滑衬垫系统，如KARON(从Kamatics 公司获得)；耐用高性能聚酰亚胺基聚合物，如VESPEL(从杜邦公司获得)；以及自润滑复合材料，诸如 RULON(从 Saint-Gobain Performance Plastics 获得)。本领域的普通技术人员将理解，虽然根据各种实施例和各方面和特征对本发明进行了描述，但是在不脱离本发明精神和范围的情况下可对所述实施例进行一定的变型、变化、修改和补充。上述变型、变化、修改和补充预期都落入所附权利要求的范围内。
权利要求
1.用于使得飞机发动机舱组件进行平移的导引系统，该导引系统包括与发动机舱的第一部分可操作啮合的轨道总成，轨道总成包括轨道导引构件和用于与其可操作地啮合的轨道衬垫，轨道导引构件具有配置成接纳轨道衬垫的轨道沟道，轨道衬垫限定一个内表面并且具有从轨道沟道向内凸出以便限定凸面的一个凸出部分；以及配置成与轨道总成平移地啮合的滑块总成，滑块总成包括滑块构件，其具有配置成被接纳于轨道沟道内的一个头部，头部限定了基本上与轨道衬垫的凸面相对应并配置成与其匹配的一个凹面，滑块构件还具有从头部延伸以及延伸到轨道总成外部的一个延伸部分。
2.根据权利要求1所述的导引系统，其中，轨道衬垫的内表面包括与轨道衬垫的凸面同心的若干圆柱形衬垫表面，以及滑块构件的头部包括与头部的凹面同心的若干圆柱形滑块表面，其中每一圆柱形衬垫表面与相应的圆柱形滑块表面能够在轨道沟道内互相作用。
3.根据权利要求1所述的导引系统，其中，滑块构件的凹面半径大于轨道衬垫的凸出部分的凸面半径。
4.根据权利要求1所述的导引系统，其中，滑块构件的延伸部分通过由轨道导引构件限定的细长槽而延伸到轨道总成的外部，所述槽配置成允许延伸部分在其内相对于轨道导引构件的纵向轴线在大约+/-5度的范围内旋转。
5.根据权利要求1所述的导引系统，其中，轨道总成进一步包括轨道轴承层，其可操作地与轨道衬垫的内表面啮合，轨道轴承层包括低摩擦轴承材料。
6.根据权利要求1所述的导引系统，其中，滑块总成进一步包括滑块轴承层，其可操作地与滑块构件的内表面啮合，滑块轴承层包括低摩擦轴承材料。
7.根据权利要求1所述的导引系统，其中，轨道衬垫的凸出部分限定若干第一紧固件孔，以及轨道主体导引构件限定与第一紧固件孔相应对准的若干第二紧固件孔，这样紧固件能够通过第一和第二紧固件孔而被接纳，从而将轨道衬垫耦联到轨道导引构件。
8.适于涡轮风扇式飞机发动机的发动机舱，发动机舱包括第一发动机舱部分；与第一发动机舱部分可操作地啮合的轨道总成，该轨道总成包括轨道导引构件和用于与其可操作地啮合的轨道衬垫，轨道导引构件具有配置成接纳轨道衬垫的轨道沟道，轨道衬垫限定一个内表面并且具有从轨道沟道向内凸出以便限定凸面的一个凸出部分；配置成与轨道总成平移地啮合的滑块总成，滑块总成包括滑块构件，其具有配置成被接纳于轨道沟道内的一个头部，头部限定基本上与轨道衬垫的凸面相对应并配置成与其匹配的一个凹面，滑块构件还包括从头部延伸以及延伸到轨道总成外部的一个延伸部分；以及第二发动机舱部分，其与滑块构件的延伸部分可操作地啮合。
9.根据权利要求8所述的发动机舱，其中，轨道衬垫的内表面包括与轨道衬垫的凸面同心的若干圆柱形衬垫表面，以及滑块构件的头部包括与头部的凹面同心的若干圆柱形滑块表面，其中每一圆柱形衬垫表面与相应的圆柱形滑块表面能够在轨道沟道内互相作用。
10.根据权利要求8所述的发动机舱，其中，滑块构件的凹面半径大于轨道衬垫的凸出部分的凸面半径。
11.根据权利要求8所述的发动机舱，其中，滑块构件的延伸部分通过由轨道导引构件限定的细长槽而延伸到轨道总成的外部，所述槽配置成允许延伸部分在其内相对于轨道导引构件的纵向轴线在大约+/-5度的范围内旋转。
12.根据权利要求8所述的发动机舱，其中，轨道衬垫的凸出部分限定若干第一紧固件孔，以及轨道导引构件限定与第一紧固件孔相应对准的若干第二紧固件孔，这样紧固件能够通过第一和第二紧固件孔而被接纳，从而将轨道衬垫耦联到轨道导引构件。
13.根据权利要求8所述的发动机舱，其中，滑块总成进一步包括互补的滑块构件，以及轨道总成进一步包括限定配置成接纳互补滑块构件的互补轨道沟道的互补轨道导引构件，轨道沟道和互补的轨道沟道基本平行布置，这样滑块构件和互补的滑块构件能够在相应的轨道沟道和互补的轨道沟道内相应平移。
14.根据权利要求8所述的发动机舱，其中，进一步包括与滑块总成啮合的致动器。
15.根据权利要求8所述的发动机舱，其中，轨道总成可相对于滑块总成平移。
16.根据权利要求15所述的发动机舱，其中，第一发动机舱部分是平移式可变截面风扇喷嘴部段和平移式推力反向器套筒两者之一。
17.根据权利要求8所述的发动机舱，其中，滑块总成可相对于轨道总成平移。
18.根据权利要求17所述的发动机舱，其中第二发动机舱部分是平移式可变截面风扇喷嘴部段和平移式推力反向器套筒之一。
19.适于涡轮风扇式飞机发动机的发动机舱，发动机舱包括一个固定的第一发动机舱部分；一个固定的轨道总成，其与固定的第一发动机舱部分可操作地啮合，轨道总成包括轨道导引构件和用于与其可操作啮合的轨道衬垫，轨道导引构件具有配置成接纳轨道衬垫的轨道沟道，轨道衬垫限定一个内表面并且具有从轨道沟道向内凸出以便限定凸面的一个凸出部分；用于将平移式可变截面风扇喷嘴部段以及平移式推力反向器套筒的其中之一滑动地啮合到固定的轨道总成的装置；以及用于致动用于滑动地啮合平移式可变截面风扇喷嘴部段以及平移式推力反向器套筒的其中之一的装置。
20.根据权利要求19所述的发动机舱，其中，用于将平移式可变截面风扇喷嘴部段以及平移式推力反向器套筒的其中之一滑动地啮合到固定的轨道总成的装置包括与轨道总成的凸出部分基本对应的凹部，凹部配置成与凸出部分相应地匹配。
21.根据权利要求19所述的发动机舱，其中，用于将平移式可变截面风扇喷嘴部段以及平移式推力反向器套筒的其中之一滑动地啮合到固定的轨道总成的装置包括配置成与轨道总成滑动啮合的滑块总成，滑块总成包括滑块构件，其具有配置成被接纳于轨道沟道内的一个头部，头部限定基本上与轨道衬垫的凸面相对应并配置成与其匹配的一个凹面， 滑块构件还具有从头部延伸以及延伸到轨道总成外部的一个延伸部分，延伸部分与平移式可变截面风扇喷嘴部段和平移式推力反向器套筒之一可操作地啮合。
全文摘要
用于使得飞机发动机舱的组件平移的导引系统包括轨道总成和滑块总成。轨道总成包括轨道导引构件和用于与其啮合的轨道衬垫。轨道导引构件具有配置成接纳轨道衬垫的轨道沟道。轨道衬垫限定一个内表面并且包括从轨道沟道向内凸出以便限定凸面的一个凸出部分。该导引系统还包括配置成与轨道总成平移地啮合的滑块总成。滑块总成与轨道总成平移地啮合，并且包括滑块构件，其具有配置成被接纳于轨道沟道内的一个头部。头部限定基本上与轨道衬垫的凸面相对应并配置成与其匹配的一个凹面。滑块构件还包括从头部延伸以及延伸到轨道总成外部的一个延伸部分。
文档编号F02K1/54GK102278231SQ20111012604
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月16日 优先权日2010年5月17日
发明者S·M·罗伯茨 申请人:罗尔股份有限公司