机舱空气压缩机支撑架的制作方法
【专利摘要】一种用于机舱空气压缩机（CAC）总成的支撑架包括基本正交于接入部分和结构支撑部分而形成的CAC安装部分。横支撑架安装部分以相对于所述接入部分的角度而形成。上凸耳部分以相对于所述接入部分并基本正交于上凸耳而形成。多个CAC安装孔形成于所述CAC安装部分中。多个下槽孔和上槽孔形成于所述横支撑架安装部分中。在所述下槽孔和所述上槽孔之间限定的纵向偏移的长度与所述下槽孔和所述上槽孔中的至少一个的中心之间的横向偏移的长度的比率在2.47和2.91之间。
【专利说明】机舱空气压缩机支撑架
[0001]发明背景
本文所公开的主题涉及飞机环境控制。更具体而言，本主题公开涉及一种用于飞机环境控制系统的机舱空气压缩机的支撑架。
[0002]环境控制系统(ECS)用于各种类型的飞机以用于多种目的，诸如用于飞机的制冷系统。例如，ECS的组件可用于从各种飞机润滑系统和电气系统中移除热量和/或用于调节飞机舱空气。机舱空气调节和温度控制系统(CACTCS)是飞机ECS的一个实施例，其包括供有来自调节新鲜空气来对机舱加热和制冷的电动机驱动机舱空气压缩机(CAC)的加压外部(新鲜)空气的空气循环包。CACTCS提供用于调节冷却包空气流的流量控制、用于循环机舱空气的循环风机，和用于系统控制的相关阀门和传感器。
[0003]CACTCS还可包括用于提供个别机舱区温度控制的微调空气系统。这包括微调温度控制阀门、微调管加热器和相关传感器。作为一个实施例，CACTCS可提供六个基线乘客区和飞行甲板区的控制。其它区(诸如运货区、机务人员区和/或乘务员区)可由其它ECS控制。再循环风机还可将额外的空气流提供到客舱并确保空气分配喷嘴上的流量保持恒定。
[0004]飞机ECS的各个元件可能经历恶劣环境(包括各个范围的温度、压力和振动)。飞机ECS的元件也必须适应紧凑空间并尽量减少重量，同时提供足够强度以处理元件的预期寿命内的典型峰值应力。
发明概要
[0005]根据一个方面，提供了一种用于机舱空气压缩机总成的支撑架。支撑架包括基本正交于接入部分和结构支撑部分而形成的机舱空气压缩机安装部分。横支撑架安装部分以相对于接入部分的角度而形成。上凸耳部分以相对于接入部分并基本正交于上凸耳而形成。多个机舱空气压缩机安装孔形成于机舱空气压缩机安装部分中。机舱空气压缩机安装孔沿机舱空气压缩机安装孔圆半径以圆弧构造分布。多个下槽孔和上槽孔形成于横支撑架安装部分中。在下槽孔和上槽孔之间限定的纵向偏移的长度与下槽孔和上槽孔中的至少一个的中心之间的横向偏移的长度的比率在2.47和2.91之间。
[0006]根据另一个方面，提供一种机舱空气压缩机支撑总成。机舱空气压缩机支撑总成包括耦合到机舱空气压缩机总成的左手侧机舱空气压缩机支撑架、横支撑架，和上三通安装座。机舱空气压缩机支撑总成还包括耦合到机舱空气压缩机总成的右手侧机舱空气压缩机支撑架、横支撑架，和下三通安装座。右手侧机舱空气压缩机支撑架包括基本正交于接入部分和结构支撑部分而形成的机舱空气压缩机安装部分。横支撑架安装部分以相对于接入部分的角度而形成。上凸耳部分以相对于接入部分并基本正交于上凸耳而形成。多个机舱空气压缩机安装孔形成于机舱空气压缩机安装部分中。机舱空气压缩机安装孔沿机舱空气压缩机安装孔圆半径以圆弧构造分布。多个下槽孔和上槽孔形成于横支撑架安装部分中。在下槽孔和上槽孔之间限定的纵向偏移的长度与下槽孔和上槽孔中的至少一个的中心之间的横向偏移的长度的比率在2.47和2.91之间。
[0007]根据其它方面，提供了一种在机舱空气调节和温度控制系统中安装支撑架的方法。支撑架的上凸耳耦合到机舱空气调节和温度控制系统的安装座。支撑架的机舱空气压缩机安装部分耦合到机舱空气调节和温度控制系统的机舱空气压缩机总成。支撑架的横支撑架安装部分耦合到横支撑架。支撑架包括基本正交于接入部分和结构支撑部分而形成的机舱空气压缩机安装部分。横支撑架安装部分以相对于接入部分的角度而形成。上凸耳部分以相对于接入部分并基本正交于上凸耳而形成。多个机舱空气压缩机安装孔形成于机舱空气压缩机安装部分中。机舱空气压缩机安装孔沿机舱空气压缩机安装孔圆半径以圆弧构造分布。多个下槽孔和上槽孔形成于横支撑架安装部分中。在下槽孔和上槽孔之间限定的纵向偏移的长度与下槽孔和上槽孔中的至少一个的中心之间的横向偏移的长度的比率在
2.47和2.91之间。
[0008]附图简述
图1是机舱空气调节和温度控制系统的部分透视图；
图2是图1的机舱空气调节和温度控制系统的另一部分透视图；
图3是机舱空气压缩机支撑架的透视图；
图4是图3的机舱空气压缩机支撑架的另一视图；
图5是图3的机舱空气压缩机支撑架的机舱空气压缩机安装部分的详细视图；
图6是图3的机舱空气压缩机支撑架的另一视图；和
图7是图3的机舱空气压缩机支撑架的横支撑架安装部的一部分的详细视图。
【具体实施方式】
[0009]图1和图2示出机舱空气调节和温度控制系统(CACTCS) 100的部分透视图。CACTCS 100包括具有耦合点104a和104b的上三通安装座102。上三通安装座102也可耦合到一个或多个隔振器106。稱合点104a稱合到第一机舱空气压缩机(CAC)支撑架108。第一 CAC支撑架108耦合到CAC 110和横支撑架112。横支撑架112耦合到第二 CAC支撑架114。第二 CAC支撑架114如在图2中最佳所见耦合到CAC 110和下三通安装座118的耦合点116a。类似于上三通安装座102，下三通安装座118包括一对耦合点116a和116b。第一 CAC支撑架108、横支撑架112和第二 CAC支撑架114共同形成CAC支撑总成120。第一CAC支撑架108也可被称为左手侧CAC支撑架，且第二 CAC支架114可被称为右手侧CAC支撑架。耦合点104b和116b可用于支撑第二 CAC (未示出)，其中CAC 110可被称为外CAC且第二 CAC (未示出)可被称为内CAC。三通安装座102和118限制CAC在三个方向(X-Y-Z)的运动。
[0010]图3是图1和图2的第二 CAC支撑架114的透视图。第二 CAC支撑架114包括CAC安装部分350、接入部分352、横支撑架安装部分354、上凸耳部分356和上凸耳358。第二CAC支撑架114如在图4中最佳所见还包括结构支撑部分360。CAC安装部分350包括以圆弧构造分布的第一 CAC安装孔362、第二 CAC安装孔364和第三CAC安装孔366。CAC安装孔362和366也被称为相对于CAC安装孔364的最外CAC安装孔362和366。CAC安装部分350还包括基本三角形状的减负区域368。接入部分352包括基本圆形接入孔370。横支撑架安装部分354包括三个槽孔372、374和376，其被称为下槽孔372、374和上槽孔376。上凸耳358包括耦合孔378。
[0011]CAC安装部分350基本正交于接入部分352和图4的结构支撑部分360而形成。横支撑架安装部分354以相对于接入部分352的角度而形成，且上凸耳部分356以相对于接入部分352的角度而形成。上凸耳358基本正交于上凸耳部分356而形成。
[0012]CAC安装孔362-366被构造为使第二 CAC支撑架114配合图1的CAC 110。槽孔372-376被构造为使第二 CAC支撑架114与图1的横支撑架112配合。耦合孔378被构造为使第二 CAC支撑架114与图1的耦合点116a配合。各种紧固件装置(未示出)(诸如螺栓)可用于进行各种组件的配合。
[0013]图4是描绘结构支撑部分360和CAC安装部分350、接入部分352、横支撑架安装部分354、上凸耳部分356和上凸耳358的侧视图的CAC支撑架114的另一视图。基准A限定CAC安装部分350上的参考，且中心线B (CLB)限定穿过CAC安装孔362的中心线。基准A被限定在在将CAC支撑架114耦合到CAC 110后更接近CAC 110的CAC安装部分350的CAC侧375上。约28度的第一角度(Θ I)在从基准A上的CLB到横支撑架安装部分354的约9.95英寸(25.273 cm)的长度LI处被限定在CLB和横支撑架安装部分354之间。约50度的第二角度(Θ 2)在从基准A上的CLB到上凸耳部分356的约12.115英寸(30.772cm)的长度L2处被限定在CLB和上凸耳部分356之间。第二角度Θ 2在从基准A上的CLB到耦合孔378的中心轴377的约13.608英寸(34.564 cm)的长度L3处也被限定在CLB和耦合孔378的中心轴177之间。约5.324英寸(13.523 cm)的长度L4被限定从垂直于基准A上的CLB的突出部分379到上凸耳358。约6.755英寸(17.158 cm)的长度L5被限定从垂直于基准A上的CLB的突出部分379到基本正交于上凸耳部分356的上端380。上凸耳358的厚度T I是约0.815英寸(2.070 cm)。
[0014]图5是CAC支撑架114的CAC安装部分350的详细视图。CAC安装孔362、364和366 (每个都具有约0.406英寸(1.031cm)的直径Dl)沿定位在CAC安装部分350的弯曲边缘382和基本三角形状减负区域368之间的约8.375英寸(21.273 cm)的CAC安装孔圆半径Rl以弧形构造而分布。约1.125英寸(2.858cm)的长度L6分离CAC安装部分350的弯曲边缘382和基本三角形状减负区域368。相对于CLB，在CAC安装孔圆半径Rl处，CAC安装孔364偏移约25度的角度Θ 3且CAC安装孔366偏移约50度的角度Θ 4。邻近CAC安装孔366的第一成角度边缘384相对于CLB偏移约41.61度的角度Θ 5。第一成角度边缘384形成于CAC安装部分350的弯曲边缘382和外边缘386之间。约8.325英寸(21.146cm)的长度L7被限定在外边缘386和CLB之间。外边缘386基本垂直于CAC安装部分350的下边缘388。约2.225英寸(5.652 cm)的长度L8被限定在下边缘388和CLB之间。
[0015]第二成角度边缘390以相对于下边缘388的约19.6度的角度Θ 6形成于CAC安装部分350的下边缘388和弯曲边缘382之间。约1.24英寸(3.150 cm)的长度L9分离CAC安装部分350的第二成角度边缘390和基本三角形状减负区域368。基本三角形状减负区域368的边缘392被定位在约6英寸(15.24cm)的长度LlO处，其中边缘392基本平行于外边缘386。
[0016]图6是如在图4的剖切线6截取的根据一个实施方案的CAC支撑架114的另一视图。参考点400基于图6中的CAC支撑架114的方向被限定为图4的CLB和基准A的交点。参考点400可基于横支撑架安装部分354的成角度边缘404的突出部分402而定位。参考线406被限定在从突出部分402的约1.915英寸(4.864 cm)的长度Lll处，其中参考线406延伸到参考点400并相对于CLB形成约13度的角度Θ 7。下槽孔372和374与参考点400偏移约4.423英寸(11.234cm)的长度L12。上槽孔376相对于槽孔372-376中的每个的中心与下槽孔372和374纵向偏移约1.375英寸(3.493 cm)的长度L13。槽孔372-376中的每个都具有约0.8英寸(2.032 cm)的长度L14和约0.413英寸(1.049 cm)的宽度Wl。槽孔374与CLB偏移约1.025英寸(2.604 cm)的长度L15。槽孔372与槽孔374偏移约
0.898英寸(2.281cm)的长度L16。槽孔376在槽孔376和372的各自中心之间与槽孔372横向偏移约0.513英寸(1.303cm)的长度L17。槽孔376也可在槽孔376和374的各自中心之间与槽孔374横向偏移长度L17。
[0017]图6中的CAC支撑架114的视图还描绘了安装在上凸耳358的耦合孔378中的衬套408。衬套408提供用于紧固件(未示出)的轴承部分，其用于与图1的耦合点116a接合。
[0018]图7是如在图4的剖切线7截取的根据一个实施方案的CAC支撑架114的横支撑架安装部分354的一部分的详细视图。基本光滑区域410相对于槽孔372、374和376而限定。例如，基本平滑区域410可以不是与用于制造CAC支撑架114模具相关联的尖头。基本平滑区域410可被限定为在槽孔372和374下方延伸约1.1英寸(2.794 cm)的最小长度L18，并在槽孔376上方延伸约0.975英寸(2.477cm)的最小长度L19。
[0019]如在图1至图7中所描绘的在CAC支架114的元件之间限定一些比率。在一个实施方案中，下槽孔372、374和上槽孔376之间的纵向偏移的长度L13与下槽孔372和上槽孔376之间的横向偏移的长度L17的比率在2.47和2.91之间。下槽孔372、374和上槽孔376之间的长度L13与基本平滑区域410的槽孔376上方的最小长度L19的比率为至多
1.405:0.975。在外边缘386和CLB之间限定的长度L7与CAC安装孔362、364和366的直径Dl的比率在19.93和21.10之间。在CLB和第一成角度边缘384之间限定的角度Θ5相对于在下边缘388和第二成角度边缘390之间限定的角度Θ 6的比率在2.04和2.21之间。从基准A上的CLB到耦合孔378的中心轴377的长度L3与从基准A上的CLB到上凸耳部分356的长度L2的比率在1.120和1.127之间。从垂直于基准A上的CLB的突出部分379到上端380而限定的长度L5与从垂直于基准A上的CLB的突出部分379到上凸耳部分356而限定的长度L4的比率在1.256和1.282之间。
[0020]参考图1至图7描述了在机舱空气调节和温度控制系统100中安装CAC支撑架114的过程。CAC支撑架114的上凸耳358耦合到上三通安装座118的耦合点116a。CAC支撑架114的CAC安装部分350耦合到CAC 110。CAC支撑架114的横支撑架安装部分354耦合到横支撑架112。横支撑架112也耦合到第二 (右手侧)CAC支撑架108。第二 CAC支撑架108耦合到CAC 110和下三通安装座102的耦合点104a。如前所述，CAC支撑架114包括基本正交于接入部分352和结构支撑部分360而形成的CAC安装部分350，以及以相对于接入部分352的角度(例如，角度Θ I)而形成的横支撑架安装部分354。上凸耳部分356以相对于接入部分352的角度(例如，角度Θ 2)并基本正交于上凸耳358而形成。在下槽孔372、374和上槽孔376之间限定的纵向长度L13与在下槽孔372、374和上槽孔376中的至少一个的中心之间限定的横向长度L17的比率在2.47和2.91之间。
[0021]虽然已经结合仅有限数量的实施方案详细描述了本发明，但应容易理解，本发明不限于这些公开的实施方案。相反，本发明可被修改以结合任何数量的变化、变更、替换或迄今尚未描述的等效布置，但这些都与本发明的精神和范围相称。此外，虽然已经描述了本发明的各种实施方案，但应理解，本发明的各个方面可仅包括所描述的实施方案中的一些。因此，本发明不应被视为由前面的描述限制，而是仅由所附的权利要求的范围限制。
【权利要求】
1.一种用于机舱空气压缩机总成的支撑架，所述支撑架包括: 机舱空气压缩机安装部分，其基本正交于接入部分和结构支撑部分而形成； 横支撑架安装部分，其以相对于所述接入部分的角度而形成； 上凸耳部分，其以相对于所述接入部分并基本正交于上凸耳而形成； 所述机舱空气压缩机安装部分中的多个机舱空气压缩机安装孔，所述机舱空气压缩机安装孔沿机舱空气压缩机安装孔圆半径以圆弧构造分布；和 所述横支撑架安装部分中的多个下槽孔和上槽孔，其中在所述下槽孔和所述上槽孔之间限定的纵向偏移的长度与所述下槽孔和所述上槽孔中的至少一个的中心之间的横向偏移的长度的比率在2.47和2.91之间。
2.根据权利要求1所述的支撑架，其中基本平滑区域形成于所述横支撑架安装部分中的所述上槽孔上方和所述横支撑架安装部分中的所述下槽孔下方，且在所述下槽孔和所述上槽孔之间限定的纵向偏移的长度与所述基本平滑区域的所述上槽孔上方的长度的比率为至多 1.405:0.975。
3.根据权利要求1所述的支撑架，其中所述机舱空气压缩机安装孔还包括第一机舱空气压缩机安装孔、第二机舱空气压缩机安装孔和第三机舱空气压缩机安装孔，且所述机舱空气压缩机安装部分还包括邻近所述机舱空气压缩机安装孔的弯曲边缘、邻近所述第三机舱空气压缩机安装孔并形成于所述机舱空气压缩机安装部分的弯曲边缘和外边缘之间的第一成角度边缘、基本垂直于所述外边缘的下边缘、邻近所述第一机舱空气压缩机安装孔并形成于所述下边缘和所述弯曲边缘之间的第二成角度边缘、通过所述第一机舱空气压缩机安装孔限定的中心线，和被限定在所述机舱空气压缩机安装部分的机舱空气压缩机侧上的基准。
4.根据权利要求3所述的支撑架，其中在所述外边缘和所述中心线之间限定的长度与所述机舱空气压缩机安装孔中的每个的直径的比率在19.93和21.10之间。
5.根据权利要求3所述的支撑架，其中在所述中心线和所述第一成角度边缘之间限定的角度相对于在所述下边缘和所述第二成角度边缘之间限定的角度的比率在2.04和2.21之间。
6.根据权利要求3所述的支撑架，其中从所述基准上的所述中心线到所述上凸耳的耦合孔的中心轴的长度相对于从所述基准上的所述中心线到所述上凸耳部分的长度的比率在1.120和1.127之间。
7.根据权利要求3所述的支撑架，其中从在所述基准处垂直于所述中心线的突出部到在所述基准处相对于所述中心线基本正交于所述上凸耳部分的上端而限定的长度相对于所述基准上的所述中心线到所述上凸耳部分的比率在1.256和1.282之间。
8.一种机舱空气压缩机支撑总成,其包括: 耦合到机舱空气压缩机总成的左手侧机舱空气压缩机支撑架、横支撑架，和上三通安装座；和 耦合到所述机舱空气压缩机总成的右手侧机舱空气压缩机支撑架、横支撑架，和下三通安装座，所述右手侧机舱空气压缩机支撑架包括: 机舱空气压缩机安装部分，其基本正交于接入部分和结构支撑部分而形成； 横支撑架安装部分，其以相对于所述接入部分的角度而形成； 上凸耳部分，其以相对于所述接入部分并基本正交于上凸耳而形成； 所述机舱空气压缩机安装部分中的多个机舱空气压缩机安装孔，所述机舱空气压缩机安装孔沿机舱空气压缩机安装孔圆半径以圆弧构造分布；和 所述横支撑架安装部分中的多个下槽孔和上槽孔，其中在所述下槽孔和所述上槽孔之间限定的纵向偏移的长度与所述下槽孔和所述上槽孔中的至少一个的中心之间的横向偏移的长度的比率在2.47和2.91之间。
9.根据权利要求8所述的机舱空气压缩机支撑总成，其中基本平滑区域形成于所述横支撑架安装部分中的所述上槽孔上方和所述横支撑架安装部分中的所述下槽孔下方，且在所述下槽孔和所述上槽孔之间限定的纵向偏移的长度与所述基本平滑区域的所述上槽孔上方的长度的比率为至多1.405:0.975。
10.根据权利要求8所述的机舱空气压缩机支撑总成，其中所述机舱空气压缩机安装孔还包括第一机舱空气压缩机安装孔、第二机舱空气压缩机安装孔和第三机舱空气压缩机安装孔，且所述机舱空气压缩机安装部分还包括邻近所述机舱空气压缩机安装孔的弯曲边缘、邻近所述第三机舱空气压缩机安装孔并形成于所述机舱空气压缩机安装部分的弯曲边缘和外边缘之间的第一成角度边缘、基本垂直于所述外边缘的下边缘、邻近所述第一机舱空气压缩机安装孔并形成于所述下边缘和所述弯曲边缘之间的第二成角度边缘、通过所述第一机舱空气压缩机安装孔限定的中心线，和被限定在所述机舱空气压缩机安装部分的机舱空气压缩机侧上的基准。
11.根据权利要求10所述的机舱空气压缩机支撑总成，其中在所述外边缘和所述中心线之间限定的长度与所述机舱空气压缩机安装孔中的每个的直径的比率在19.93和21.10之间。
12.根据权利要求10所述的机舱空气压缩机支撑总成，其中在所述中心线和所述第一成角度边缘之间限定的角度相对于在所述下边缘和所述第二成角度边缘之间限定的角度的比率在2.04和2.21之间。
13.根据权利要求10所述的机舱空气压缩机支撑总成，其中从所述基准上的所述中心线到所述上凸耳的耦合孔的中心轴的长度相对于从所述基准上的所述中心线到所述上凸耳部分的长度的比率在1.120和1.127之间。
14.根据权利要求10所述的机舱空气压缩机支撑总成，其中从垂直于所述基准上的所述中心线的突出部分到基本正交于所述上凸耳部分的上端而限定的长度相对于所述基准上的所述中心线到所述上凸耳部分的比率在1.256和1.282之间。
【文档编号】F25B31/00GK104176259SQ201410220668
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】L.J.梅奥, A.帕特尔 申请人:哈米尔顿森德斯特兰德公司