专利名称：一种用于安装发动机的空间桁架结构的制作方法
技术领域：
本发明属于飞机结构技术领域，特别是涉及发动机安装结构技术。
背景技术：
现有某型飞机是通过发动机舱固定段来安装发动机，将发动机的各种载荷传递给机翼。其结构如附图1所示。发动机固定段由7 18框，两侧各4根长桁、两侧各一根上下梁、内外蒙皮、锻件接头等组成的半硬壳式结构，在7框上固定有3个发动机固定接头，发动机安装平面上有3个互成120°角的安装座。该型飞机的改进型选用了功率更大的发动机，相应的负载也更大，对检查、维护的空间要求也更高，同时发动机舱按照破损安全设计，要求任意零件损坏均不会对发动机舱系统造成灾难性后果，且损坏零件可更换。该型飞机原发动机舱固定段由于采用半硬壳式结构，其上内外蒙皮均参与受力，无法在蒙皮上开大的检查与维护口盖，特别是防火墙后与机翼连接的上接头基本上不可检查更不可换。半硬壳式结构传递载荷的效率也不高，重量方面不占优势。因此该型飞机的改进型需要一种承载能力更强，同时空间结构更加开敞的传力结构。
发明内容本发明的目的是本实用新型提供了一种承载能力更强、同时空间结构更加开敞、损坏零件可更换、 重量更轻的发动机安装结构。本发明的技术方案是用于安装发动机的空间桁架结构，包括发动机安装框6、传力杆、防火墙9以及连接接头，其中，发动机安装框6由发动机安装点15、主安装框16和副安装框17铆接组成。传力杆由防火墙前传力杆2、防火墙后上传力杆4和防火墙后下传力杆7组成，传力杆的两端都为双插耳结构。连接接头由安装框接头1、防火墙后上接头3、防火墙前接头5、防火墙后下接头8、 与机翼下翼面连接接头和与机翼前梁连接接头组成。与机翼下翼面连接接头包括肋下接头 10、14，肋中接头13 ；与机翼前梁连接接头包括与机翼前梁连接接头的肋上接头11、12防火墙前传力杆2 —端通过安装框接头1与发动机安装框6连接，另一端通过防火墙前接头5与防火墙9连接，安装框接头1为双插耳配双片单耳，防火墙前接头5为双片单耳。防火墙后上传力杆4 一端通过防火墙后上接头3及防火墙后下接头8与防火墙9连接，另一端通过与机翼下翼面连接接头及与机翼前梁连接接头与机翼相连。防火墙后上接头3为三片单耳，防火墙后下接头8为双单耳结构。连接头的每片单耳通过螺栓各与一根传力杆双插耳相连接。本发明的优点是[0014]与原该型飞机相比采用空间桁架结构后，空间桁架结构使得蒙皮不再传递载荷， 使在蒙皮上设置大型维护口盖成为可能，桁架结构占用空间小，便于检验与维护，因此大多数蒙皮均为可拆卸蒙皮，极大的提高了发动机舱的维护性能。同时，空间桁架结构的传力效率更高，结构简单零件数量大幅减少，有效降低了承载部件的重量，该桁架结构为超静低结构，保证即使有一根传力杆失效时，整体结构仍能保证结构安全，增加飞机安全性能。
附图1为现有该型 飞机的发动机结构示意图。附图2为本发明示意图，其中，1为安装框接头，2为防火墙前传力杆，3为防火墙后上接头，4为防火墙后上传力杆，5防火墙前接头，6为发动机安装框，7为防火墙后下传力杆，8为防火墙后下接头，9为防火墙，10为与机翼下翼面连接接头的肋下接头，11为与机翼前梁连接接头的肋上接头。附图3为发动机安装框示意图，其中15为发动机安装点，有4个发动机安装点，。附图4为发动机安装框拆分图，其中，16为主安装框，17为副安装框。附图5为安装框铆接图。附图6安装框接头连接典型结构示意图，发动机安装框接头与安装框及传力杆典型连接结构。附图7为安装框接头1示意图，发动机安装框接头有4个。附图8为传力杆典型结构俯视图。附图9为传力杆典型结构侧视图。附图10为防火墙前接头与传力杆连接典型结构示意图。附图11为防火墙前接头典型结构示意图，防火墙前接头有4个，。附图12为防火墙后上接头与防火墙后传力杆连接典型结构示意图。附图13防火墙后上接头3典型结构示意图，防火墙后上接头有2个。附图14为防火墙后下接头与防火墙后传力杆连接典型结构示意图。附图15为防火墙后下接头8典型结构，防火墙后下接头有2个。附图16为与机翼连接接头与防火墙后传力杆典型结构示意图，其中，12为肋上接头，13为肋中接头，14为肋下接头。附图17为肋上接头11示意图。附图18为肋上接头12示意图。附图19为肋中接头13示意图。附图20为肋下接头10示意图。附图21为肋下接头14示意图。
具体实施方式
本实用新型采用空间桁架结构来固定发动机，并将发动机的载荷传递到机翼前梁处，桁架结构的传力杆理论上为二力杆，同等质量的情况下二力杆的承载能力远高于悬臂梁等结构。此桁架结构为超静定结构，当任意传力杆发生破损后余下的桁架结构仍然能够安全的支撑发动机。[0037]传力杆与连接接头的连接为可拆卸螺栓连接，连接接头和杆接头连接螺栓受剪， 其余螺栓受拉剪。没有应用焊接技术，保证每个杆为二力杆，不承受弯、剪、扭载荷，只承受拉力或压力。当传力杆或者固定接头破损时零件均可以更换。桁架结构占用空间小，杆系之间有足够大的空间对发动机及其附件进行检验以及维护。下面为本实用新型的一个具体实施例用于安装发动机的空间桁架结构，包括发动机安装框6、传力杆、防火墙9以及连接接头，其中，发动机安装框6由发动机安装点15、主安装框16和副安装框17铆接组成。发动机安装点有4个发动机安装点，均勻分布在发动机安装框上，由4个Φ0. 4in的螺栓将发动机安装在安装框上。安装框由主、副两个半框铆接而成，外廓尺寸Φ727mm，厚度66mm，材料 7050T7451。发动机安装框接头有4个，材料均为15-5PH，形状也相近，以安装框上部接头为例，其外廓尺寸99mmX80mmX48mm。传力杆由防火墙前传力杆2、防火墙后上传力杆4和防火墙后下传力杆7组成，传力杆的两端都为双插耳结构。，传力杆的结构相近，不同杆的区别主要在于材料和长度。防火墙前部的杆材料为4130，外径32. 6mm，壁厚约2mm，在杆的两端带有双插耳连接区，杆的长度较长，分别为 850mm、875mm、890mm、870mm。连接接头由安装框接头1、防火墙后上接头3、防火墙前接头5、防火墙后下接头8、 与机翼下翼面连接接头和与机翼前梁连接接头组成。与机翼下翼面连接接头包括肋下接头 10、14，肋中接头13 ；与机翼前梁连接接头包括与机翼前梁连接接头的肋上接头11、12。防火墙前接头有4个，材料均为15-5PH，形状也相近，以防火墙左上接头为例，其外廓尺寸为 105mmX80mmX75mm。防火墙后上接头有2个，材料均为15-5PH，形状也相近，以防火墙后左上接头为例，其外廓尺寸为110mmX75mmX75mm，与之连接的传力杆材料均为4130，Φ32. 6mm, 壁厚约2mm，在杆的两端带有双插耳连接区，杆的长度较短，分别为285mm、200mm、300mm、 275mm(有两组尺寸相同)。防火墙后下接头有2个，材料均为7050T7451，形状也相近，以防火墙后右下接头为例，其外廓尺寸为IlOmmX IOOmmX65mm，与之连接的传力杆材料均为20MT3，Φ29. 4mm, 壁厚约2mm，在杆的两端带有双插耳连接区，杆的长度较长，分别为395mm、480mm、380mm(有 1组尺寸相同)。防火墙前传力杆2 —端通过安装框接头1与发动机安装框6连接，另一端通过防火墙前接头5与防火墙9连接，安装框接头1为双插耳配双片单耳，防火墙前接头5为双片单耳。防火墙后上传力杆4 一端通过防火墙后上接头3及防火墙后下接头8与防火墙 9连接，另一端通过与机翼下翼面连接接头及与机翼前梁连接接头与机翼相连。与机翼前梁连接接头材料为15-5PH，与之相连的传力杆均为4130杆，长度前面介绍过了，接头有肋上接头、肋中接头及肋下接头3种典型形状。附图17为肋上接头11示意图，外廓尺寸为 115X60X60。附图18为肋上接头12示意图，外廓尺寸为115X60X55。附图19为肋中接头13示意图，外廓尺寸为72X60X62。与机翼下翼面连接接头材料为7050T7451，与之相连的传力杆均为20MT3的铝杆。附图20为肋下接头10示意图，外廓尺寸为130 X 55 X 72。 附图21为肋下接头14示意图，外廓尺寸为55X90X 125。
5[0047] 防火墙后上接头3为三片单耳，防火墙后下接 头8为双单耳结构。连接头的每片单耳通过螺栓各与一根传力杆双插耳相连接。
权利要求1.一种用于安装发动机的空间桁架结构，其特征是，所述的空间桁架结构包括发动机安装框(6)、传力杆、防火墙(9)以及连接接头，其中，发动机安装框(6)由发动机安装点(15)、主安装框(16)和副安装框(17)铆接组成； 传力杆由防火墙前传力杆(2)、防火墙后上传力杆(4)和防火墙后下传力杆(7)组成， 传力杆的两端都为双插耳结构；连接接头由安装框接头(1)、防火墙后上接头(3)、防火墙前接头(5)、防火墙后下接头 (8)、与机翼下翼面连接接头和与机翼前梁连接接头组成。与机翼下翼面连接接头包括肋下接头(10)、(14)，肋中接头(13)；与机翼前梁连接接头包括与机翼前梁连接接头的肋上接头(11)、(12)，防火墙前传力杆(2) —端通过安装框接头(1)与发动机安装框(6)连接，另一端通过防火墙前接头(5)与防火墙(9)连接，安装框接头(1)为双插耳配双片单耳，防火墙前接头(5)为双片单耳，防火墙后上传力杆(4) 一端通过防火墙后上接头(3)及防火墙后下接头(8)与防火墙(9)连接，另一端通过与机翼下翼面连接接头及与机翼前梁连接接头与机翼相连；防火墙后上接头(3)为三片单耳，防火墙后下接头(8)为双单耳结构；连接头的每片单耳通过螺栓各与一根传力杆双插耳相连接。
2.如权利要求1所述的一种用于安装发动机的空间桁架结构，其特征是，所述的发动机安装点(15)的数量为4个，均勻分布在发动机安装框上。
专利摘要本实用新型属于飞机结构技术领域，特别是涉及发动机安装结构技术。所述的空间桁架结构包括发动机安装框(6)、传力杆、防火墙(9)以及连接接头，其中，发动机安装框(6)由发动机安装点(15)、主安装框(16)和副安装框(17)铆接组成；传力杆由防火墙前传力杆(2)、防火墙后上传力杆(4)和防火墙后下传力杆(7)组成，传力杆的两端都为双插耳结构；连接头的每片单耳通过螺栓各与一根传力杆双插耳相连接。与原该型飞机相比采用空间桁架结构后，空间桁架结构使得蒙皮不再传递载荷，使在蒙皮上设置大型维护口盖成为可能，桁架结构占用空间小，便于检验与维护，因此大多数蒙皮均为可拆卸蒙皮，极大的提高了发动机舱的维护性能。
文档编号B64D27/26GK202175199SQ20112018938
公开日2012年3月28日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者刘永胜, 周吾博, 张静, 王占宇 申请人:哈尔滨飞机工业集团有限责任公司