发动机曲柄箱支承装置和接口的制作方法

本发明涉及一种支承接口。更具体地说，本发明涉及一种用于发动机壳体、尤其是用于诸如涡轮喷气发动机或涡轮风扇之类的航空发动机的支承接口，且该支承接口适合于在正制造或维持发动机的同时使用。

本发明还涉及一种包括此种接口的支承装置，涉及包括发动机壳体和此种支承装置的组件以及还涉及将此种接口安装在发动机壳体上的方法。

背景技术：

在发动机组装或操纵期间，通常需要将发动机保持在高位置中，以使得更易于触及该发动机的各个部件。为此，已知在发动机、且尤其是涡轮航空发动机的外部壳体中形成至少两个直径相对的空腔，且这两个空腔的每个均用于接纳支承臂的固定于框架的端部。为了保持发动机，支承臂由此插入到每个空腔中并且紧固于壳体，由此将发动机保持在期望位置中。

采用此种构造，为了确保良好地保持每个臂，需要使得每个空腔具有充足的工作深度。

为了获得此种深度，壳体通常设有也称为“隆起部”的局部额外厚度，且在该局部额外厚度中机加工用于接纳臂的空腔。

那些额外厚度导致显著地增大发动机的重量。然而，显然出于效率的原因，期望使得发动机的重量最小，且尤其是使得发动机不受在操作中没有任何用处的部件影响。

为了解决该问题，已提出一种支承接口，该支承接口包括联接部件，该联接部件具有外表面和内表面，该联接部件的外表面具有适合于接纳支承臂的空腔，且该联接部件的内表面适合于安装在发动机壳体的外表面上。

然而，虽然那些现有技术至少在一定程度上可避免由于在发动机壳体上直接地形成隆起部而产生的额外重量，但此种支承接口与发动机壳体相比在紧固上相对复杂并且此种紧固需要紧固件装置包含在壳体中，由此类似地使得该壳体更重。

技术实现要素：

本公开涉及一种用于发动机壳体的支承接口，该支承接口使其能够进一步减小壳体为了得以紧固而需要的附加重量，同时还使得紧固更为简单且能够在发动机壳体上精确地定位。为此，在至少一个实施例中，支承接口包括联接部件、第一多个螺栓和多个销钉。该联接部件具有外表面和内表面以及第一多个孔口，该外表面具有适合于接纳支承臂的空腔，该内表面适合于安装在发动机壳体的外表面上，而该第一多个孔口在该联接部件的外表面和内表面之间。第一多个螺栓的每个螺栓具有带螺纹柄部和头部，该带螺纹柄部接纳在第一多个孔口的孔口中，且该头部适合于承靠于联接部件的外表面，且多个销钉的每个销钉具有带螺纹孔口，所述螺栓之一的带螺纹柄部通过销钉的第一端部接合到该带螺纹孔口中，每个销钉还具有第二端部，该第二端部扩大并且适合于承靠于发动机壳体的内表面。

销钉借助螺栓既便于联接部件相对于发动机壳体定位又便于将联接部件紧固于该发动机壳体，而无需使得带螺纹孔口在发动机壳体中直接地攻丝而成或者用于由螺母制成，否则这会难以触及发动机壳体的内表面。

为了确保力在横向于螺栓之一延伸的至少一个平面中的可靠传递，所述第一多个孔口的至少一个孔口可具有与对应销钉的第一端部的外部表面互补的内部表面。更具体地说，所述第一多个孔口的至少两个孔口可各自具有与对应销钉的第一端部的外部表面互补的轴对称内部表面，以使得该轴对称内部表面和外部表面一起形成两个滑动枢转型连接，这两个滑动枢转型连接协配以使得支承接口相对于壳体沿所有方向保持静止。

此外，为了提供更可靠的支承，联接部件可具有第二多个孔口，该第二多个孔口的每个孔口均带螺纹并且向外开通到联接部件的外表面中。针对所具有的端部抵靠于联接部件的外表面而接纳在空腔中的支承臂，该第二多个孔口由此能为该支承臂提供附加的机械连接、尤其是牵引中的机械连接，从而具体地说避免支承臂的该端部在任何情形下从该端部接纳在其中的空腔中意外地离开。

本公开还提供一种支承装置，该支承装置同时包括上文提及类型的第一支承接口和第一支承臂，该第一支承臂连接于框架并且具有一个端部，该端部接纳在第一支承接口的联接部件的空腔中。接口和支承臂由此能在框架和发动机壳体之间提供稳定的连接。具体地说，联接部件可具有第二多个孔口，该第二多个孔口的每个孔口均带螺纹并且向外开通到支承部件的外表面中，该装置进而进一步包括第二多个螺栓，该第二多个螺栓通过第二多个孔口的带螺纹孔口将支承臂连接于联接部件，从而具体地说以避免支承臂在任何情形下从将该支承臂接纳在其中的空腔中意外地离开。

此外，该支承装置还可包括相同类型的第二支承接口和第二臂，该第二臂连接于框架并且具有一个端部，该端部接纳在第二支承接口的联接部件的空腔中。

本公开还提供一种组件，该组件包括至少一个发动机壳体和上述类型的支承接口，其中，销钉接纳在从发动机壳体的内表面行进至外表面的孔口中，这些销钉具有承靠于发动机壳体的内表面的扩大第二端部。为了便于安装该组件，可通过将销钉按压到发动机壳体中的所述孔口中来接纳这些销钉。因此，通过压入销钉来安装这些销钉避免在第一多个螺栓中的带螺纹柄部接合在销钉的带螺纹孔口中的同时这些销钉转动，由此便于上述操作。

最后，本公开还提供一种将上述类型的支承接口安装在发动机壳体上的方法，该方法包括以下步骤：

插入每个销钉，直到该销钉的扩大第二端部从发动机壳体的内表面进入从发动机壳体的内表面行进至外表面的孔口中；

放置联接部件，以使得该联接部件的内表面在发动机壳体的外表面上并且使得第一多个孔口的孔口与销钉对准；以及

使得第一多个螺栓的带螺纹柄部通过第一多个孔口接合到销钉的带螺纹孔口中，以使得联接部件相对于发动机壳体保持静止。

附图说明

通过阅读借助非限制示例给出的对实施例的以下详细描述，能良好地理解本发明且本发明的优点会显而易见。该描述参照附图，在附图中：

-图1是本发明一实施例中由支承装置支承的发动机的总览视图；

-图2A示出紧固于发动机壳体的图1支承装置的细节；

-图2B是在图2A的剖面IIB-IIB上剖取的发动机壳体以及图1支承装置的一部分的剖视图；

-图3A示出安装图1支承装置的方法中的第一步骤，其中，从发动机壳体的内表面将销钉插入通过发动机壳体的孔口；

-图3B示出安装图1支承装置的方法的后续步骤，其中，联接部件放置在发动机壳体的外表面上并且由与销钉接合的第一多个螺栓保持于该外表面；以及

-图3C示出安装图1支承装置的方法的最终步骤，其中，支承臂接纳在联接部件的外表面中的空腔内并且还由第二多个螺栓连接于联接部件。

具体实施方式

图1示出支承装置100，该支承装置构成本发明的实施例并且与涡轮风扇M的环形风扇壳体90协配。然而，此种支承装置100也能以类似的方式应用于任何其它类型的具有壳体的发动机。

在该示例中，支承装置100包括框架28、两个支承臂20a和20b以及两个支承接口30a、30b，这两个支承臂连接于框架并且沿着相应的水平纵向轴线Xa和Xb延伸，且两个支承接口各自设有接纳空腔42，该接纳空腔用于接纳支承臂20a、20b的一个。

每个支承接口30a、30b由此用于将壳体90连接于支承臂20a、20b。当壳体90在支承装置100上安装就位并且如下文更详细描述地是，该壳体由此经由两个支承接口30a、30b由臂20a、20b支承。

运动装置(未示出)使得每个臂20a、20b均能运动、具体地沿着该臂的纵向轴线Xa、Xb运动。

如图1中所示，支承臂20a、20b定位成基本上面向彼此，以在这些支承臂之间留下充足的空间来用于接纳发动机壳体90。在该示例中，两个支承臂20a和20b更具体地说位于同一轴线上。

在该示例中，每个臂20a、20b均具有远侧部分22，该远侧部分具有恒定圆柱形截面、在该示例中具有圆形轮廓且从该臂的端部延伸。

在距每个臂20a、20b的远侧端部一定距离处，该臂还包括外部轴环24，该外部轴环具有紧固件孔口26，且其功能在从下文描述中更清楚地显现出来。

在图2A和2B中更详细地示出第一支承接口30a。如图2A和2B中所示，每个支承接口30a、30b均包括联接部件50和用于将联接部件50暂时组装在壳体90上的装置。在所示出的示例中，联接部件50具有内表面51、外表面52以及第一多个孔口53，在该外表面中形成空腔，而该第一多个孔口从内表面51通至外表面52，且暂时组装装置包括多个销钉70以及第一多个螺栓80。第二支承接口30b在所有方面均类似于第一支承接口，且使得其空腔42相对于第一支承接口30a的空腔对称地设置，但联接部件50且尤其是孔口53的几何构造在这里可以是不同的，以便匹配在壳体90的相对两侧上可能不同的几何限制。

每个销钉70均在销钉70的第一端部73处具有向外开口的带螺纹孔口71，并且具有形成轴环72的扩大第二端部。每个销钉70均永久地安装在壳体90的贯通孔口91中，且轴环72承靠于壳体90的内表面92，并且第一端部73从壳体90的外表面93突出。将销钉70压入到孔口91中，从而既轴向地保持这些销钉70又抵抗相对于壳体90旋转而保持这些销钉。每个螺栓80均具有头部81和带螺纹柄部82。头部81承靠于联接部件50的外表面52，同时每个螺栓80的带螺纹柄部82与对应销钉70中的带螺纹孔口71互补并且通过联接部件50中的所述第一多个孔口53的对应孔口53接合在带螺纹孔口71中。为此，孔口53与销钉70对准并且与壳体90中的孔口91对准，且销钉70安装在该壳体中。

销钉70和螺栓80由此协配，以轴向地保持联接部件50，其中，联接部件的内表面51压抵于发动机90的外表面93。在所示出的实施例中，每个销钉70使得其突出的第一端部73与对应孔口53的内表面相接触，并且由此承受横向于螺栓80的轴线的力。为此，孔口53的内表面和对应销钉70的第一端部73处的外表面互补。具体地说，内表面和外表面两者均可以是轴对称的，具体地说，该内表面和外表面可以是圆柱形的或锥形的，以形成滑动枢转型连接。此种连接能由此足以使得孔口部件50相对于壳体90沿所有方向保持静止。

此外，联接部件50还具有第二多个孔口54，该第二多个孔口围绕空腔42设置。这些孔口54带螺纹并且与臂20a、20b的外部轴环24中的紧固件孔口26对准，以能够通过紧固件孔口26接纳螺栓85的带螺纹柄部，从而将臂20a、20b的外部轴环24连接于联接部件50并且承受牵引力，以避免臂20a、20b的端部意外地离开空腔42。无需将螺栓85拧紧，并且甚至可较佳地是，在螺栓85的头部和对应臂20a、20b的外部轴环24之间留下一定量间隙。

参照图3A到3C描述安装支承装置100的方法。

在该方法的第一步骤中，从壳体90的内表面92将销钉70压入到壳体90中的孔口91内。应指出的是，该步骤可在将壳体90组装到涡轮风扇M之前执行，由此便于触及内表面92以用于插入销钉70的操作。

在图3B中示出的第二步骤中，联接部件50放置在壳体90的外表面93上，且联接部件50的内表面51的表面51a、51b与壳体90的外表面93的互补表面93a、93b协配，并且联接部件50的第一多个孔口的孔口53与销钉70对准，且这些孔口接纳这些销钉。

之后，在同样在图3B中示出的第三步骤中，螺栓80的带螺纹杆82通过联接部件50的孔口53接合在销钉70的带螺纹孔口71中，且这些带螺纹杆拧紧以使得联接部件50相对于壳体90保持静止。

一旦联接部件50由此相对于壳体90保持静止以形成支承接口30a、30b，就能够进行至图3C中示出的第四步骤，其中，每个臂20a、20b运动以插入到对应空腔42中。最终，在同样于图3C中示出的第五步骤中，螺栓85的带螺纹柄部通过对应臂20a、20b的外部轴环24中的紧固件孔口26接合在每个联接部件50的带螺纹孔口54中，以使相对于对应的联接部件50保持每个臂20a、20b并且由此避免臂20a、20b的任何意外脱离。旁通涡轮喷气发动机M能由此经由臂20a、20b、支承接口30a、30b以及壳体90由框架28支承。

第二至第五步骤的每个步骤能以相反顺序逆向地执行。因此，如果期望将涡轮风扇M与框架28分开，首先将螺栓85抽出，且然后将臂20a、20b从对应空腔42中取出。然后可将螺栓80和联接部件50抽出，以仅仅留下销钉70，这些销钉永久地安装在孔口91中的壳体90内。

虽然本发明参照特定实施例进行了描述，但显然可对本实施例采取各种修改和改变，而不会偏离本发明的由权利要求所限定的一般范围。因此，应在说明性而非限制性的意义上考虑该描述和附图。