两个管段间的防火柔性连接结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种两个管段间的防火柔性连接结构，更具体来说，涉及一种在航空器、特别是民用飞机中使用的进气管道的防火柔性连接结构。
【背景技术】
[0002]对于一些较长的管道，为了方便制造以及安装，通常不会进行整体加工，而是采用将多个管段连接来形成一较长的管道这样的方式。在多个管段彼此间的连接处，通常具有如下三种连接形式。
[0003](I)管段间的法兰连接
[0004]图1(A)和图1(B)示出了将两个管段间通过法兰连接的示意结构，其中，图1(B)是图1 (A)的B部分的放大剖视图。
[0005]如图UA)和图1(B)所示，在两个管段11、12的连接处，通过使用法兰13来将两个管段的管端定位，并使用作为标准件的紧固件14将两个管段11、12连接。
[0006]同时，为了满足防火性能的要求，管段11、12及法兰13的选材和紧固件14的排布需要参考并符合联邦航空管理局咨询通告AC20-135的相关规定。
[0007](2)管段的套接
[0008]图2㈧和图2(B)示出了两个管段的套接结构的示意结构，其中，图2(B)是图2(A)的沿A — A线观察的剖视图。
[0009]如图2(A)和图2(B)所示，在第一管段21的管端形成收缩段21a，该收缩段21a处的管径小于第一管段21的非收缩段21处的管径。通过将第一管段21的收缩端21a插入到第二管段22处，并在第二管段22的内管壁与第一管段21的收缩段21a的外管壁间填充密封剂23，从而将两个管段(第一管段21和第二管段22)密封连接。同样地，为了满足防火性能的要求，管段21、22的选材需要参考并符合联邦航空管理局咨询通告AC20-135的相关规定。
[0010](3)管段间的波纹管连接
[0011]图3示出了两个管段间通过波纹管连接的示意结构。
[0012]如图3所示，波纹管33是柔性波纹管，其作为用于连接两个管段31、32的过渡段。为了满足防火性能的要求，除了需要选择符合相关规定的管段31、32的材料，还需要综合考虑波纹管的材料、隔热等。
[0013]上述三种现有常规的管段连接方式各自存在不足之处。
[0014]例如，在管段间通过法兰连接以及管段的套接这两种连接方式中，由于管段相互间的连接不具备柔性，因此，当两个管段的管端间因公差积累而无法同轴时，会存在无法对接或是应力装配(即，装配时彼此施加应力)的情况。
[0015]另外，在管段间通过波纹管连接的连接方式中，由于作为过渡段的波纹管内壁不光滑，因此，当气流流过时，会在其中出现较大的压力损失。此外，在例如由橡胶制成的波纹管与上下游的管段的连接处，很难进行有效地隔热，因此，当管段内起火时，橡胶波纹管容易在管段外自燃。也就是说，这种连接方式相较于前两种方式，更难满足防火性能的要求。
[0016]因此，如何能提供一种不仅能使管段相互的连接具有一定的自由度，而且能够满足严格的防火性能的要求的两个管段间的防火柔性连接结构，便成为亟待解决的技术问题。
[0017]另外，在本发明中，“防火性能的要求”是指，在管段内处于2000±150°F的温度条件下，管段外能够保持15分钟无火焰，且管段的连接处不发生自燃。
【发明内容】
[0018]本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种两个管段间的防火柔性连接结构，这种防火柔性连接结构不仅能使两个管段相互的连接具有一定的自由度(柔性)，而且能够满足严格的防火性能的要求
[0019]为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种两个管段间的防火柔性连接结构，其特征是，上述防火柔性防火连接结构由第一管段、密封件、按压件、止挡件、紧固件以及第二管段构成，其中:在上述第一管段的、与上述第二管段连接的管端处，设置有扩口段，该扩口段处的管径大于上述第一管段的非扩口段处的管径；上述密封件由柔性材料构成；上述按压件和上述止挡件组合而构成法兰框，在所构成的上述法兰框中具有用于收容柔性的上述密封件的防火腔体，能利用上述防火腔体沿径向对柔性的上述密封件施力，来产生密封效果，腔体沿轴向与扩口段重合，以给装配提供轴向补偿，腔体通过密封件在径向上与扩口段柔性接触，以给装配提供径向补偿。
[0020]根据如上所述构成，防火腔体沿轴向与扩□段重合，为装配提供了轴向补偿，从而缓解轴向拉(压)应力。另外，防火腔体通过密封件在径向上与扩口段柔性接触，为装配提供径向补偿，从而能够包容两个管段的径向上的偏差(因公差积累而使两个管段无法同轴)，藉此，能使两个管段相互的连接具有一定的自由度(柔性)。同时，由于在所构成的所述法兰框中具有用于收容柔性的所述密封件的防火腔体，因此，能够满足严格的防火性能的要求。
[0021]本发明的第二方面的防火柔性连接结构是在本发明的第一方面的防火柔性连接结构的基础上，其特征是，上述密封件是截面呈P字形的柔性的密封件，且具有环状部和直线部，上述按压件是截面呈阶梯型的阶梯压条，其由单一零件一体成型而成，或是由多个零件焊接而成，截面呈P字形的上述密封件的上述直线部被夹在上述按压件与上述第二管段之间。
[0022]根据如上所述构成，在安装P字形的密封件时，将P字形的密封件和按压件一起套在第二管段的管端外侧，并将P字形的密封件的直线部夹在按压件与第二管段之间，接着，按压件通过紧固件固定在第二管段上，在将P字形的密封件和按压件安装后，使用紧固件将止挡件(限位件)安装在第二管段的管端处。由于利用按压件将截面呈P字形的密封件的直线部夹在按压件与第二管段之间，因此，能够更加牢固固定柔性的密封件，也能够更可靠地保证两个管段相互连接时的防火性能。
[0023]本发明的第三方面的防火柔性连接结构是在本发明的第一方面的防火柔性连接结构的基础上，其特征是，上述密封件是截面呈O字形的密封件，且具有环状部，上述按压件是截面呈L字形的压条。
[0024]根据如上所述构成，在安装O字形的密封件时，将O字形的密封件和按压件一起套在第二管段的管端外侧，接着按压件通过紧固件固定在第二管段上，在将O字形的密封件和按压件安装后，使用紧固件将止挡件(限位件)安装在第二管段的管端处。本发明的第四方面的防火柔性连接结构是在本发明的第一方面的防火柔性连接结构的基础上，其特征是，柔性的上述密封件不被上述紧固件贯穿。
[0025]根据如上所述构成，由于柔性的上述密封件不被上述紧固件贯穿，因此，能够避免在紧固件与防火的密封件之间形成用于供紧固件穿过的孔，从而能够防止火焰从该孔中窜出。
[0026]本发明的第五方面的防火柔性连接结构是在本发明的第一方面的防火柔性连接结构的基础上，其特征是，上述第一管段是位于进气上游侧的上游管段，上述第二管段是位于进气下游侧的下游管段。
[0027]本发明的第六方面的防火柔性连接结构是在本发明的第一方面至第三方面中的任一方面的防火柔性连接结构的基础上，其特征是，上述第一管段、上述密封件、上述按压件、上述止挡件、上述紧固件以及上述第二管段均由防火材料构成。
[0028]根据如上所述构成，由于上述第一管段、上述密封件、上述按压件、上述止挡件、上述紧固件以及上述第二管段均由防火材料构成，因此，能够更可靠地保证两个管段相互连接时的防火性能，即在管段内处于2000±150 °F的温度条件下，管段外能够保持15分钟无火焰，且管段的连接处不发生自燃。
[0029]本发明的第七方面的防火柔性连接结构是在本发明的第六方面的防火柔性连接结构的基础上，其特征是，所述防火柔性连接结构是航空器中的辅助动力装置的进气管道的各管段间的柔性防火连接结构。
[0030]根据如上所述构成，本发明的防火柔性连接结构能够优选地用作在航空器、特别是民用飞机中使用的进气管道的防火柔性连接结构。
【附图说明】
[0031]图1(A)和图1(B)是表示现有技术中将两个管段间通过法兰连接的示意图，其中，图1 (B)是图1 (A)的B部分的放大剖视图。
[0032]图2(A)和图2(B)是表示现有技术中的两个管段的套接结构的示意图，其中，图2(B)是图2㈧的沿A — A线观察的剖视图。
[0033]图3是表示现有技术中将两个管段间通过波纹管连接的示意图。
[0034]图4是表示本发明一实施方式的两个管段间的柔性防火连接结构的剖视示意图。
[0035]图5(A)和图5(B)是表示本发明一实施方式的两个管段的连接方式的示意图，其中，图5(A)是两个管段连接前的示意图，图5(B)是两个管段连接后的示意图。
[0036]图6是表示本发明另一实施方式的两个管段的柔性防火连接结构的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0037]以下，参照图4和图5，对本发明一实施方式的两个管段间的柔性防火连接结构进行详细说明。图4是表示本发明一实施方式的两个管段间的柔性防火连接结构的剖视示意图。图5(A)和图5(B)是表示本发明一实施方式的两个管段的连接方式的示意图，其中，图5(A)是两个管段连接前的示意图，图5(B)是两个管段连接后的示意图。
[0038]如图4所示，本发明一实施方式的两个管段间的柔性防火连接结构100例如是航空器中的APU (Auxiliary Power Unit:辅助动力装置)的进气管道的各管段间的柔性防火连接结构。
[0039]上述柔性防火连接结构100由位于进气上游侧的第一管段(上游管段)110、密封件120、按压件130、止挡件(限位件)140、紧固件150a、150b以及位于进气下游侧的第二管段(下游管段)160构成。
[0040]第一管段110的材料例如是复合材料，其符合联邦航空管理局咨询通告AC20-135的相关规定，并且在上述第一管段110的管端(末端)处设置有扩口段111。
[0041]密封件120例如是P字形的密封