一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，由悬吊支架(1)、发动机假件(2)、前安装节(3)、后安装节(4)连接而成，其中，发动机假件(2)包括假件前端(21)、假件中间段(22)和假件后端(23)，假件中间段(22)除面对悬吊支架(1)的一侧面外，其余三个侧面每面都安装有一个振动加载接头(24)，假件前端(21)连接有一处推力加载接头(25)和两处航向扭矩加载接头(26)。本实用新型提供的涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置可在试验室条件下，通过试验加载系统和测量系统的作用，实现对铰接连杆式发动机安装节载荷传递及隔振原理的验证。
【专利说明】
一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置
技术领域
[0001]本实用新型属于一种原理验证性试验装置，涉及航空涡扇发动机安装系统隔振原理的验证，为涡扇类发动机隔振安装系统的研究提供支持。
【背景技术】
[0002]关于涡扇发动机隔振安装技术方面的研究，在国外已经相当成熟，而在国内尚处于空白阶段。亟待追逐国外的步伐，借鉴国外成功经验，尽早实现涡扇发动机隔振安装的国产化。铰接连杆运动机构形式的安装节具有高静强度和低动刚度的特点，已在民航各在役涡扇类客机上广泛应用。此种安装节能够有效承受发动机各类惯性载荷和扭矩载荷，同时又能利用连杆机构的低刚度和铰接接头处的摩擦碰撞阻尼来隔离并减小发动机振动向机体结构的传递。
[0003]在本实用新型中，设计了一套原理验证装置，可在试验室条件下，通过试验加载系统和测量系统的作用，实现对铰接连杆式发动机安装节载荷传递及隔振原理的验证。并可为此类隔振机构的设计与验证提供参考。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，满足涡扇发动机隔振安装系统原理验证性试验要求。
[0005]为实现本实用新型的目的提供一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，包括:悬吊支架、发动机假件、前安装节、后安装节，其中，所述发动机假件包括假件前端、假件中间段和假件后端，所述假件中间段为一长方体部件，所述假件中间段的一端与所述假件前端相连，另一端与所述假件后端相连，除面对所述悬吊支架的一侧面外，其余三个侧面每面都安装有一个振动加载接头，所述假件前端连接有一处推力加载接头和两处航向扭矩加载接头，所述前安装节与所述假件前端相连，所述后安装节与所述假件后端相连，所述悬吊支架与所述前安装节的远离所述假件前端的一端相连，且所述悬吊支架与所述后安装节的远离所述假件后端的一端相连。
[0006]优选地是，所述悬吊支架由悬吊支架前端、悬吊支架后端通过第一螺栓连接而成，所述悬吊支架与试验平台连接。
[0007]优选地是，所述前安装节包括前安装节主体、前安装节基座一、前安装节基座二、前安装节左连接拉杆、前安装节右连接拉杆、平衡梁，其中，所述前安装节主体的前端通过主球铰接头连接在假件前端中，所述前安装节主体的尾端倾斜部分与所述平衡梁中间部分连接，所述前安装节左连接拉杆的一端通过球铰连接在所述平衡梁的一端，所述前安装节右连接拉杆的一端通过所述球铰连接在所述平衡梁的另一端，所述前安装节左连接拉杆的另一端通过所述球铰连接在所述前安装节基座一的一端，所述前安装节右连接拉杆的另一端通过所述球铰连接在所述前安装基座二的一端，所述前安装节基座一的另一端和所述前安装基座二的另一端都连接在假件前端上，所述前安装节主体的中间部分通过第一螺栓与悬吊支架前端连接。
[0008]优选地是，所述后安装节包括后安装节主体、后安装节基座一、后安装节基座二、后安装节基座三、后安装节拉杆一、后安装节拉杆二、后安装节拉杆三，所述后安装节基座一的一端、所述后安装节基座二的一端、所述后安装节基座三的一端都连接在所述假件后端上，所述后安装节拉杆一的一端与所述后安装节基座一的另一端通过球铰连接，所述后安装节拉杆二的一端与所述后安装节基座二的另一端通过所述球铰连接，所述后安装节拉杆三的一端与所述后安装节基座三的另一端通过所述球铰连接，所述后安装节拉杆一的另一端、所述后安装节拉杆二的另一端、所述后安装节拉杆三的另一端都与后安装节主体的一端通过所述球铰连接，所述后安装节主体的另一端通过第一螺栓与悬吊支架后端连接。
[0009]优选地是，所述前安装节主体尾端倾斜部分与所述平衡梁通过第二螺栓固定在所述平衡梁中间部分的开槽处，所述第二螺栓的外径等于所述前安装节主体尾端开孔内径和所述平衡梁中间孔内径。
[0010]优选地是，所述主球铰接头为间隙球铰。
[0011]优选地是，所述前安装节主体上安装有两个剪切销，用于固定并限位所述悬吊支架前端，所述剪切销外径等于配合安装的所述悬吊支架前端底板上两个中心孔内径。
[0012]优选地是，所述后安装节主体上安装有两个定位销，用于固定并限位所述悬吊支架后端。
[0013]优选地是，所述后安装节主体前后两端各分布两个方形孔，用于放置连接所述后安装节主体与所述悬吊支架后端的所述第一螺栓的配套螺母。
[0014]本实用新型的优点在于:
[0015]本实用新型可在试验室条件下，通过试验加载系统和测量系统的作用，实现对铰接连杆式发动机安装节载荷传递及隔振原理的验证，并可为此类隔振机构的设计与验证提供参考。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置结构示意图；
[0017]图2为图1所示实施例的假件前端结构示意图；
[0018]图3为图1所示实施例的悬吊支架结构示意图；
[0019]图4为图1所示实施例的前安装节结构示意图；
[0020]图5为图1所示实施例的后安装节结构示意图；
[0021 ]图6为图1所示实施例的前安装节细节图。
[0022]附图标记:
[0023]1-悬吊支架、11-悬吊支架前端、12_悬吊支架后端、2_发动机假件、21-假件前端、22-假件中间段、23-假件后端、24-振动加载接头、25-推力加载接头、26-航向扭矩加载接头、3-前安装节、31-前安装节主体、32-前安装节基座一、33-前安装节基座二、34-前安装节左连接拉杆、35-前安装节右连接拉杆、36-平衡梁、4-后安装节、41-后安装节主体、42-后安装节基座一、43-后安装节基座二、44-后安装节基座三、45-后安装节拉杆一、46-后安装节拉杆二、47-后安装节拉杆三、51-第一螺栓、5 2-第二螺栓、61-剪切销、62-定位销、71-球铰、72-主球铰接头。
【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
[0025]下面结合附图1至6对本实用新型涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置做进一步详细说明。
[0026]本实用新型提供的涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，包括悬吊支架1、发动机假件2、前安装节3、后安装节4。悬吊支架I主要用于模拟发动机吊挂结构，用于安装节力学边界的模拟;发动机假件2用于模拟发动机质量、刚度，同时用于分布各载荷施加点;前安装节3和后安装节4可起到载荷传递及振动隔离的双重功效。
[0027]悬吊支架I由悬吊支架前端11、悬吊支架后端12两部分通过8个第一螺栓51连接组成，其中悬臂支架后端12采用悬臂桁架结构，以使悬吊支架2处于合理的角度范围之内，同时又满足载荷传递需求。悬吊支架后端12上还设有四个安装孔，用于该装置和试验平台的连接。
[0028]发动机假件2包括假件前端21、假件中间段22和假件后端23，其中，假件中间段22为一长方体部件，长方体部件包含两个底面和四个顶面，假件中间段22的侧面与试验平台垂直，远离试验平台一端的底面通过12个第一螺栓51垂直连接假件前端21，靠近试验平台一端的底面通过12个第一螺栓51垂直连接假件后端23，除面对悬吊支架I的一侧面外，其余三个侧面，每面对应位置上都通过8个第一螺栓51安装有一个振动加载接头24，假件前端21为一带筋条的圆形筋板，圆形筋板中心部位通过8个第一螺栓51连接有一处推力加载接头25，圆形筋板与试验平台平行的径向方向上，两端各通过8个第一螺栓51连接有一处航向扭矩加载接头25，假件前端21中有通过过盈配合的方式嵌入的主球铰接头72。
[0029]前安装节3包括前安装节主体31、前安装节基座一32、前安装节基座二 33、前安装节左连接拉杆34、前安装节右连接拉杆35，平衡梁36。前安装节主体31上安装有两个剪切销61，用于传递前安装节3承受的航向力。前安装节基座一 32、前安装节基座二 33各通过6个第一螺栓51连接于假件前端21对应位置上，前安装节主体31前端通过过渡配合的方式安装入主球铰接头72内，进而与假件前端11连接，其中主球铰接头72为间隙球铰，以降低前安装节3的振动传递率，前安装节主体31尾端倾斜部分与平衡梁36通过第二螺栓52固定在平衡梁36中间开槽处，其中开槽处安装约束前安装节3与平衡梁36间的一个平面自由度和两个转动自由度，又由于前安装节主体31尾端开孔内径、平衡梁36中间孔内径均等于第二螺栓52的外径，进而保证了平衡梁36只可在固定平面内沿自身中间孔轴线旋转。前安装节基座一31、前安装节基座二 32、前安装节左连接拉杆33、前安装节右连接拉杆34的各自单耳通孔内嵌入有过盈配合的球铰71，前安装节左连接拉杆33、前安装节右连接拉杆34内嵌入的球铰71的球体部分分别嵌入平衡梁36左右两侧，并与左右两侧通孔同心接触，通过第一螺栓51将球体和平衡梁36实施固连，前安装节左连接拉杆33双耳端的通孔与嵌入前安装节基座一31的球铰71的球体通孔同心接触，通过第一螺栓51将球体与前安装节左连接拉杆33实施固连，前安装节右连接拉杆34双耳端的通孔与嵌入前安装节基座二 32内的球铰71的球体通孔同心接触，通过第一螺栓51将球体与前安装节右连接拉杆34实施固连，以满足沿球铰径向的高刚度传力需求及其他方向的低刚度隔振需求;前安装节基座一 32的另一端、前安装节基座二 33的另一端再各通过6个第一螺栓51连接到发动机假件2对应位置上。
[0030]后安装节4包括后安装节主体41、后安装节基座一 42、后安装节基座二 43、后安装节基座三44、后安装节拉杆一 45、后安装节拉杆二 46、后安装节拉杆三47。后安装节主体41上安装有两个定位销62，用于固定并限位悬吊支架后端12。后安装节基座一 42、后安装节基座二 43、后安装节基座三44各通过3个第一螺栓51连接在假件后端23上，后安装节主体41、后安装节拉杆一 45、后安装节拉杆二 46、后安装节拉杆三47的各自单耳通孔内嵌入有过盈配合的球铰71，将后安装节拉杆一45的单耳端插入后安装节基座一42的双耳端内，且使单耳端内球铰71的通孔与后安装基座一42上的通孔同心接触，通过第一螺栓51将后安装节拉杆一 45球体与其相对应的通孔固连，将后安装节拉杆二 46的单耳端插入后安装节基座二43的双耳端内，且使单耳端内球铰71的通孔与后安装基座二43上的通孔同心接触，通过第一螺栓51将后安装节拉杆二 46球体与其相对应的通孔固连，将后安装节拉杆三47的单耳端插入后安装节基座三44的双耳端内，且使单耳端内球铰71的通孔与后安装基座三44上的通孔同心接触，通过第一螺栓51将后安装节拉杆三47球体与其相对应的通孔固连，将后安装节拉杆一 45、后安装节拉杆二 46、后安装节拉杆三47双耳端的通孔分别与嵌入后安装节主体41内的3套球铰71同心接触，并通过第一螺栓51分别将各拉杆与后安装节主体41内嵌入的球体固连。
[0031]其中前安装节3、后安装节4及连接基座所含各部件均由30CrMnSi制成，表面发黑处理，以防锈防腐蚀。假件前端21、假件中间段22、假件后端23、悬吊支架前端11、悬吊支架后端12均由Q235制成，表面进行喷漆防锈处理。加载接头及所含各部件均由45号钢调质制成，表面进行发黑防锈处理。
[0032]其中假件中间段22前后各设有12个直径为14mm的通孔，分别用于与假件前端21、假件后端23的连接。假件前端21左右两侧各设有6个直径为8.5mm的通孔，分别用于与前安装节基座一 32、前安装节基座二 33的连接。假件后端23设有9个直径为8.5mm的通孔，分别用于与后安装节基座一 42、后安装节基座二 43、后安装节基座三44的连接。前安装节主体31上设有4个直径12.5mm的通孔，用于与悬吊支架前端11的连接。后安装节主体41上设有4个直径12.5mm的通孔，用于与悬吊支架后端12的连接，后安装节主体41前后两端还各分布两个方形孔，孔长为18.5mm孔宽为12.5mm，以放置连接后安装节主体41与悬吊支架后端12的第一螺栓51的配套螺母。悬吊支架前端11后板上设有8个直径为12.5mm的通孔，用于与悬吊支架后端12的连接。
[0033]将已连接到前安装节主体31上的剪切销61穿入悬吊支架前端底板的两个中心孔，同时将前安装节主体31上其他四个通孔与悬吊支架前端11底板上的四个通孔同心配合，并分别将第一螺栓51穿入各孔，完成前安装节主体31与悬吊支架前端11的安装。将已嵌入后安装节主体41上的两个定位销62分别对应穿入悬吊支架后端12底部的两个通孔内，同时将后安装节主体41上其他四个通孔与悬吊支架后端12底板上的四个通孔同心配合，并分别将第一螺栓51穿入各孔，完成后安装节主体41与悬吊支架后端12的安装，从而完成整个装置的装配。将装配好的整个系统通过悬吊支架后端12的四个通孔悬吊于试验墙上。
[0034]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，其特征在于，包括:悬吊支架(I)、发动机假件(2)、前安装节(3)、后安装节(4)，其中，所述发动机假件(2)包括假件前端(21)、假件中间段(22)和假件后端(23)，所述假件中间段(22)为一长方体零件，所述假件中间段(22)的一端与所述假件前端(21)相连，另一端与所述假件后端(23)相连，除面对所述悬吊支架(I)的一侧面外，其余三个侧面每面都安装有一个振动加载接头(24)，所述假件前端(21)连接有一处推力加载接头(25)和两处航向扭矩加载接头(26)，所述前安装节(3)与所述假件前端(21)相连，所述后安装节(4)与所述假件后端(23)相连，所述悬吊支架(I)与所述前安装节(3)的远离所述假件前端(21)的一端相连，且所述悬吊支架(I)与所述后安装节(4)的远离所述假件后端(23)的一端相连。2.如权利要求1所述的一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，其特征在于，所述悬吊支架(I)由悬吊支架前端(U)、悬吊支架后端(12)通过第一螺栓(51)连接而成，所述悬吊支架(I)与试验平台连接。3.如权利要求1所述的一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，其特征在于，所述前安装节(3)包括前安装节主体(31)、前安装节基座一 (32)、前安装节基座二 (33)、前安装节左连接拉杆(34)、前安装节右连接拉杆(35)、平衡梁(36)，其中，所述前安装节主体(31)的前端通过主球铰接头(72)连接在假件前端(21)中，所述前安装节主体(31)的尾端倾斜部分与所述平衡梁(36)中间部分连接，所述前安装节左连接拉杆(34)的一端通过球铰(71)连接在所述平衡梁(36)的一端，所述前安装节右连接拉杆(35)的一端通过所述球铰(71)连接在所述平衡梁(36)的另一端，所述前安装节左连接拉杆(34)的另一端通过所述球铰(71)连接在所述前安装节基座一 (32)的一端，所述前安装节右连接拉杆(35)的另一端通过所述球铰(71)连接在所述前安装基座二 (33)的一端，所述前安装节基座一 (32)的另一端和所述前安装基座二 (33)的另一端都连接在假件前端(21)上，所述前安装节主体(31)的中间部分通过第一螺栓(51)与悬吊支架前端(11)连接。4.如权利要求1所述的一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，其特征在于，所述后安装节(4)，所述后安装节(4)包括后安装节主体(41 )、后安装节基座一(42)、后安装节基座二 (43)、后安装节基座三(44)、后安装节拉杆一 (45)、后安装节拉杆二 (46)、后安装节拉杆三(47)，所述后安装节基座一(42)的一端、所述后安装节基座二(43)的一端、所述后安装节基座三(44)的一端都连接在所述假件后端(23)上，所述后安装节拉杆一 (45)的一端与所述后安装节基座一 (42)的另一端通过球铰(71)连接，所述后安装节拉杆二 (46)的一端与所述后安装节基座二 (43)的另一端通过所述球铰(71)连接，所述后安装节拉杆三(47)的一端与所述后安装节基座三(44)的另一端通过所述球铰(71)连接，所述后安装节拉杆一 (45)的另一端、所述后安装节拉杆二 (46)的另一端、所述后安装节拉杆三(47)的另一端都与后安装节主体(41)的一端通过所述球铰(71)连接，所述后安装节主体(41)的另一端通过第一螺栓(51)与悬吊支架后端(12)连接。5.如权利要求3所述的一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，其特征在于，所述前安装节主体(31)尾端倾斜部分与所述平衡梁(36)通过第二螺栓(52)固定在所述平衡梁(36)中间部分的开槽处，所述第二螺栓(52)的外径等于所述前安装节主体(31)尾端开孔内径和所述平衡梁(36)中间孔内径。6.如权利要求3所述的一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，其特征在于，所述主球铰接头(72)为间隙球铰。7.如权利要求3所述的一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，其特征在于，所述前安装节主体(31)上安装有两个剪切销(61)，用于固定并限位所述悬吊支架前端(11)，所述剪切销(61)外径等于配合安装的所述悬吊支架前端(11)底板上两个中心孔内径。8.如权利要求4所述的一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，其特征在于，所述后安装节主体(41)上安装有两个定位销(62)，用于固定并限位所述悬吊支架后端(12)。9.如权利要求4所述的一种涡扇发动机安装系统隔振原理验证装置，其特征在于，所述后安装节主体(41)前后两端各分布两个方形孔，用于放置连接所述后安装节主体(41)与所述悬吊支架后端(12)的所述第一螺栓(51)的配套螺母。
【文档编号】G01M15/00GK205642838SQ201620311098
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】陈春兰, 苏尔敦, 陈永辉, 王会利
【申请人】中国飞机强度研究所