CN103256432B - 夹持块组件以及具有该夹持块组件的飞机 - Google Patents

Abstract

夹持块组件以及具有该夹持块组件的飞机。所述夹持块组件(10)用于固定液压管(20)，并且包括：可变形材料制成的一体式的一个或多个夹持块(11a，11b)，每个夹持块都具有用于接收相应的管的通孔(30)；和适于围绕一个或多个夹持块施加预定载荷的夹持件(13，14)。所述飞机具有一个或多个如上所述的夹持块组件。

Description

夹持块组件以及具有该夹持块组件的飞机

技术领域

本发明涉及用于固定液压管的夹持块组件和具有一个或多个夹持块组件的飞机。特别地，但并不排他地，夹持块组件用于在飞机中固定液压管。夹持块组件可以替代地用来在各种车辆和非车辆应用中固定其它管道工程，例如气动管。

背景技术

航空监管机构，例如JAR(联合航空监管)、FAR(联邦航空条例)和EASA(欧洲航空安全机构)，规定了对固定翼飞机的液压系统的性能和可靠性要求，液压系统在飞机的整个使用寿命中为飞机的机翼飞行控制提供动力。

液压管穿过飞机的不同区域，例如沿着接近于后结构翼梁的飞机机翼后缘。为了帮助满足液压系统的性能和可靠性要求，夹持块组件用于保持、隔离并支撑液压管，使其离开机翼结构，而不引起对夹持区域内的液压管表面的任何局部损坏。由于热膨胀和机翼弯曲，管也需要能够轴向地通过夹持块运动。

现有的夹持块组件设计解决方案包括两个相对的模制的塑料(尼龙)块，所述模制的塑料(尼龙)块具有扇形缺口，以接收一个或多个液压管(典型地为两个或三个管)。一对螺母和螺栓组合将两个夹持块附接并保持在一起。

每个螺母和螺栓组合包括围绕螺栓的间隔管，其设定螺栓的位置，从而在螺栓头和最靠近的尼龙块之间留出间隙。弹簧垫圈作用在螺栓头部上并将夹持块推压在一起。目的是允许安装液压系统，而不对尼龙块施加过大的夹持力，并且不会在安装时不经意地损坏液压管。

将夹持块组件保持在适当位置的是附接支架，所述附接支架也被夹在现有解决方案的夹持组件内。

现有的夹持块组件设计存在以下缺点：

·不容许管中心距离(即被保持在夹持块内的任何一对管中心之间的距离)的任何变化，因此对每种距离变化都需要不同的夹持块设计方案。

·不容许管直径的任何变化，因此对每种尺寸变化都需要不同的夹持块设计方案。

·没有通过部件自身调整提高部件的通用性。

·重量较大，这主要取决于材料类型。

·成本较高，这是由于部件和高容差水平。

·对部件公差变化比较敏感。

·装配复杂且不直观，需要很高的技能。

发明内容

本发明提供了一种用于固定液压管的夹持块组件，该夹持块组件包括：可变形材料制成的一个或多个一体式夹持块，每个夹持块都具有用于接收相应的管的通孔；和适于围绕一个或多个夹持块施加预定载荷的夹持件。

夹持件优选地包括第一夹夹持部件和第二夹持部件，所述第二夹持部件适于紧固到第一夹持部件，并且优选地通过螺栓连接紧固到第一夹持部件。第一和第二夹持部件可具有相对的支承表面。将这些夹持部件紧固在一起优选地使相对的支承表面相接触，使得紧固件可具有简单的构造。这与之前的解决方案的复杂的间隔管和弹簧垫圈结构形成对照。

第一和第二夹持部件中的一个呈大体U形，而第一和第二夹持部件中的另一个为大体平面的。当夹持部件被放置在一起时，它们优选地将一个或多个夹持块夹在中间。可替代地，第一和第二夹持部件可以均采取大致U形形式。

第一和第二夹持部件可以具有配合的对准部件。这些对准部件可以有助于在装配期间对准夹持部件。

夹持件和一个或多个夹持块可以包括配合的锁止部件(keyfeature)，以防止它们之间的相对运动。配合的锁止部件可以包括舌状部件和槽部件。夹持块可以在夹持块每一侧上均包括凸缘。

夹持块优选地包括从通孔延伸到夹持块的外周边缘的狭缝。夹持块的材料可以充分变形，使得狭缝打开以允许管从夹持块的边缘进入通孔。

夹持块的材料优选地包括选自包括聚合物、弹性体和橡胶的组中的一种或多种。夹持块的材料的肖氏硬度优选为约55到65，最优选地为约60。

夹持块中的通孔可以相对于夹持块的中心线偏移。夹持块的中心线是平行于通孔的轴线的夹持块的几何中心。

夹持块适于相对于夹持件以多种不同的取向布置。由于具有偏移的孔，在装配期间，旋转所述夹持块通过其不同的取向，将改变通孔的中心相对于所述夹持件的位置。

夹持块组件可以包括多个夹持块。每个夹持块组件可以典型地包括两个或三个夹持块，虽然可以设置高达约10个或20个夹持块。

在夹持块组件中，至少两个夹持块可以布置成背对背接触。可替代地，至少两个夹持块可以布置成背对背，并且该夹持件可以还包括在所述至少两个夹持块之间延伸的突出部。突出部和夹持块可以包括配合的锁止部件，以防止它们之间的相对运动。

夹持块组件可以还包括用于附接到相邻结构的安装支架。该安装支架可以与夹持件一体地形成。例如，该安装支架可以形成为平面夹持部件的延伸部分。

本发明还提供了一种包括一个或多个所述夹持块组件的飞机。

附图说明

现在将参照附图描述本发明的实施例，其中：

图1示意性地例示了飞机机翼，示出了后翼梁的位置，在该后翼梁附近安装有各种液压管；

图2例示了根据本发明第一实施例的夹持块组件，示出了在原位置的一部分液压管；

图3例示了夹持块组件的分解视图，示出了两个夹持块插入件、下夹持板和上夹持支架；

图4a例示了夹持块插入件的示意图，示出了通孔的偏移的中心；

图4b、4c和4d例示了图4a的夹持块插入件如何以不同的取向成对布置以改变管中心距离；以及

图5例示了根据本发明第二个实施例的夹持块组件的分解视图。

具体实施方式

图1示意性地示出了具有传统类型的抗扭盒或“翼盒”2的飞机机翼1，所述传统类型的抗扭盒或“翼盒”2包括前翼梁3和后翼梁4。机翼1具有位于后翼梁4后部的后缘区域5。后缘包括多个传统类型的飞行控制表面6，如襟翼、副翼、扰流板等。飞行控制表面6具有相连的致动器，这些致动器用于在多个位置之间移动飞行控制表面，以控制飞机。

为了给液压致动器供应必要的工作流体，例如商标名称为Skydrol的液压流体或类似物，液压管网络通常被布置成在后翼梁4附近穿过机翼后缘地区5。为了满足航空条例，这些液压管需要被支撑离开飞机机翼结构并且分开，以确保性能飞机液压系统的可靠性。

图2示出了根据本发明第一实施例的用于固定液压管20的夹持块组件10。夹持块组件10包括：由可变形材料制成的两个分离的一体式夹持块11a和11b；以及夹持件12，所述夹持件12包括底板13和鞍状顶盖14，所述鞍状顶盖14在两个紧固件位置15、16处被紧固到底板13，所述两个紧固件位置15、16分别布置在夹持块11a、11b的两侧上。每个夹持块11a、11b都具有通孔，所述通孔接收相应的一条液压管20。

图3示出了夹持块组件10的分解视图，以更详细地显示夹持块组件10的构成部分。夹持块11a、11b。每个夹持块都是大致立方体的，并带有在夹持块的相对的端面31、32之间延伸的通孔30。端面稍微突出超过夹持块的侧部，以限定凸缘33、34。狭缝35从通孔30延伸到夹持块的一侧，并延伸通过凸缘33、34。

每个夹持块均包括可变形材料，如相对软的聚合物、弹性体或橡胶。夹持块材料的肖氏硬度优选地为约55到65，且优选为约60。夹持块材料是可充分变形的，使得狭缝35能够被打开，以便液压管20可通过夹持块的侧部经由狭缝35被引入到通孔30中。通孔30的内径基本对应于液压管20的外径。

鞍状顶盖14大致为U形的，具有横向延伸的凸缘41、42，凸缘41、42分别具有通孔15a、16a，所述通孔15a、16a限定所述紧固件位置15、16。由于具有凸缘，鞍状顶盖具有“高顶礼帽”形式的轮廓。鞍状顶盖14的宽度基本对应于夹持块11a、11b的凸缘33、34之间的距离。鞍状顶盖14为大致刚性的，且可由多种不同的材料制成，这些材料包括金属或塑料。例如，鞍状顶盖可以是铸造或机加工的铝合金或模制的结构塑料，所述结构塑料例如是聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯或聚醚醚酮(PEEK)。

底板13包括一对限定紧固件位置15、16的通孔15b、16b。底板13可由多种不同的材料形成，如类似于顶盖14的钢、铝合金或结构塑料。底板13包括第一部分13a，所述第一部分13a连同鞍状顶盖14一起限定夹持块组件的夹持件。夹持件适于在两个夹持部件13、14被紧固在一起时在夹持块11a、11b周围施加预定的载荷。

底板13还包括任选的第二部分13b。该任选的第二部分13b形成附接支架的一部分，所述附接支架将夹持块组件10保持并固定在适当的位置，例如保持并固定在飞机机翼1的固定结构上。在可替代的实施例中，第二部分13b被省略，并且夹持块组件10附接到单独的附接支架(未示出)，例如经由夹持件的紧固件位置15、16附接到单独的附接支架(未示出)。

夹持块组件10通过如下方式装配。夹持块11a、11b的每个都围绕它们各自的液压管20安装，使得液压管布置在相应的夹持块11a、11b的通孔30内。底板13定位在液压管20的一侧上，而鞍状顶盖14从液压管20的另一侧布置到夹持块11a、11b的顶部上。鞍状顶盖14安装在夹持块11a、11b的凸缘33、34之间的槽中，并且通过将通孔15a、15b与夹持部件13、14的通孔16a、16b对准而将紧固件位置对准。然后，相应的紧固件被安装在紧固件位置15、16的每个中。拧紧紧固件(未示出)在第一和第二夹持部件13、14之间施加夹紧力。鞍状顶盖14的凸缘41、42和底板13的邻近紧固件位置15、16的第一部分13a的相对表面限定支承表面，所述支承表面支撑紧固件所施加的夹紧载荷。

因此，夹持块11a、11b被夹在鞍状顶盖14和底板13中间，并且夹持块组件10的这些部件都具有适当的尺寸，使得夹持件13、14在夹持块11a、11b周围施加预定载荷。由于可变形的夹持块材料，这个载荷轻微地闭合夹持块中的狭缝35。该预定载荷足以牢固地相对于夹持块组件10保持液压管20，同时确保液压管20只是被该夹紧力轻微地加载。重要的是，液压管20只是被轻微地加载，使得使用过程中的管的热膨胀不会造成液压管20壁的破坏性过载。

如图4a示意性所示，夹持块11的通孔30被故意地偏离夹持块的中心线。也就是说，通孔30的纵向轴线被布置为更靠近夹持块的一侧(与夹持块的另一侧相比)。如图4b到4d所示，这使得两个相邻的液压管之间的管中心距能在三个不同的距离之间变化。

在图4b中，所述两个夹持块11a、11b布置成使得它们的狭缝35在同一方向上延伸。这提供了第一管中心距d₁。旋转夹持块11b通过180度，使得夹持块的狭缝35彼此面对，这设定了小于d₁的第二管中心距d₂。在图4d中，两个夹持块11a、11b都已相对于图4c中的布置旋转通过180度，使得狭缝35现在彼此背对，这设定了大于d₁的第三管中心距d₃。夹持块的偏移的通孔的有利之处在于，相同的部件可以布置成在两块式构造中提供具有三种不同的管中心距之一的夹持块组件。

应当认识到的是，夹持块组件中的夹持块的数量是可变的，并且可以包括任意数量的夹持块(包括一个夹持块)。在夹持块组件包括三个或更多个夹持块的情况下，任意一对管之间的管中心距的组合将相应地增加，从而以最小的部件数量提供良好的灵活性。

虽然在图3中夹持块11a、11b相同，但应当理解的是，这并不是必须的。例如，具有分别对应于不同管直径的不同的通孔直径的相对少数量的夹持块可用来交换夹持块中的一个或多个。这提供了极大的灵活性，以支撑不同直径的液压管，同时在每个夹持块组件中最大程度地使用共用部件。

用于夹持块的可变形材料的使用通过自调整提高了通用性，并且与现有的夹持块组件解决方案相比，显著地减小了的夹持块组件的构成部件的公差水平(tolerancelevel)。这降低了每个夹持块组件的单位成本。

夹持块组件10的组装较为直观，且只需要相对低水平的技能将紧固件安装在紧固件位置15、16，而不存在在液压管上施加过载的夹紧力的风险。通过降低夹持块组件的复杂性，夹持块组件可被更快地安装，且不需要高技能(skillset)，从而显著降低了安装成本。此外，夹持块组件的降低的复杂性使得与现有的夹持块组件解决方案相比重量显著减轻，这主要通过显著减小紧固件尺寸并通过消除用于获得期望的夹紧预载的间隔管和弹簧垫圈来实现。考虑到任何特定的飞机可能具有超过200个夹持块组件，该重量减轻能够显著地减轻飞机的重量，并因此降低了运营成本、燃料消耗和排放。

图5示出了根据本发明第二实施例的夹持块组件110的分解视图。夹持块组件110与前述的夹持块组件10很大的结构相似性，所以下面只描述它们之间的差异。在所有其它方面，夹持块组件110与上述的夹持块组件10相同。

由于夹持块包括可变形的材料，所以可能会在块中发生一些有差别的沉降(settlement)。这可能导致夹持块中的通孔与液压管中心线不再对准。这可能导致随着时间推移块材料的退化和/或在液压管上施加不期望的载荷。为了克服这个缺陷，夹持块组件110的夹持件113、114可以包括配合的锁止部件，以防止夹持件113、114和夹持块11a、11b之间的相对运动。

配合的锁止部件包括舌状部件和槽部件，其中，槽136围绕夹持块的四个侧面基本与端面131、132等距地延伸，并且横穿狭缝135。舌状部件137形成在底板113和鞍状顶盖114两者中。这些舌状件和槽锁止部件配合并一起保持和定位夹持块组件110，从而在组装过程中以及夹持块组件的整个使用寿命期间防止不期望的组件运动。

如图5所示，鞍状顶盖114还包括任选的突出部件138，使得鞍状顶盖114形成与前述鞍状顶盖14的大致U形构造不同的大致W形构造。突出部件138也具有舌状部件137。突出部件138在夹持块11a、11b之间延伸。突出部件138连同锁止的舌状部件137和槽部件136一起额外地确保舌状部件137和槽部件136围绕夹持块111a、111b的基本整个外围延伸。

鞍状顶盖114具有比第一实施例大的紧固件孔115a、116a，以接收从底板113的各个紧固件孔115b、116b周围向上延伸的定位转动架(turret)。这些部件使得夹持件113、114的第一和第二部件的对准更容易。

在第二个实施例中，夹持块111a、111b具有不同直径的通孔，但正如前面所讨论的那样，这是任选的。

应当认识到的是，第一和第二实施例的一个或多个特征可以彼此结合。

在夹持块组件包括两个以上夹持块的情况下，可以设置从鞍状顶盖悬伸的若干个突出部。如果夹持块组件中有许多夹持块，则可以在夹持件的第一和第二部件之间设置一个或多个额外的紧固件位置，例如在夹持块组之间设置一个或多个额外的紧固件位置。在这种情况下，鞍状顶盖可以具有波状轮廓。

该夹持块组件可以用于远期和改型市场(forwardandretro-fitmarkets)，而只需要较小的改动。该组件被设计为简单地移除，并使用标准工具和紧固件替换。

尽管上文中参照一个或多个优选的实施例对本发明进行了描述，但是应该认识到的是，在不背离所附权利要求限定的本发明范围的前提下，可以做出各种变化或修改。

Claims (22)

1.一种用于固定液压管的夹持块组件，所述夹持块组件包括：可变形材料制成的多个一体式的夹持块，每个夹持块都具有多个侧部、相对的端面和在所述相对的端面之间延伸用于接收相应的管的通孔；和适于围绕多个所述夹持块施加预定载荷的夹持件，

其中，所述夹持件包括第一夹持部件和适于紧固到所述第一夹持部件的第二夹持部件，并且其中，每个所述夹持块中的所述通孔相对于相应的夹持块的中心线偏移，使得与所述夹持块的多个侧部的与第一侧部相对的第二侧部相比，所述通孔更靠近所述夹持块的所述第一侧部，其中，多个所述夹持块中的每一个均适于相对于所述夹持件以围绕相应的夹持块的中心线的不同的旋转取向布置。

2.根据权利要求1所述的夹持块组件，其中，所述第一夹持部件和第二夹持部件适于通过螺栓连接到一起。

3.根据权利要求1所述的夹持块组件，其中，所述第一夹持部件和第二夹持部件具有相对的支承表面。

4.根据权利要求1所述的夹持块组件，其中，所述第一夹持部件和第二夹持部件中的一个呈大体U形，所述第一夹持部件和第二夹持部件中的另一个是大体平面的，使得当所述第一夹持部件和第二夹持部件放置在一起时，所述第一夹持部件和第二夹持部件将所述夹持块夹在中间。

5.根据权利要求1到4中的任一项所述的夹持块组件，其中，所述第一夹持部件和第二夹持部件具有配合的对准部件。

6.根据权利要求1到4中的任一项所述的夹持块组件，其中，所述夹持件和所述夹持块包括配合的锁止部件，以防止所述夹持件和所述夹持块之间的相对运动。

7.根据权利要求6所述的夹持块组件，其中，所述配合的锁止部件包括舌状部件和槽部件。

8.根据权利要求1到4中的任一项所述的夹持块组件，其中，所述夹持块中的每一个均包括位于所述夹持件的每一侧上的凸缘。

9.根据权利要求1到4中的任一项所述的夹持块组件，其中，所述夹持块中的每一个均包括狭缝，所述狭缝从所述通孔延伸到所述夹持块的外围边缘。

10.根据权利要求9所述的夹持块组件，其中，所述夹持块的材料是能够充分变形的，使得所述狭缝打开以允许所述管从所述夹持块的所述外围边缘进入所述通孔中。

11.根据权利要求1到4中的任一项所述的夹持块组件，其中，所述夹持块的材料包括选自由聚合物、弹性体和橡胶构成的组中的一种或多种。

12.根据权利要求11所述的夹持块组件，其中，所述夹持块的材料的肖氏硬度为55至65。

13.根据权利要求11所述的夹持块组件，其中，所述夹持块的材料的肖氏硬度为约60。

14.根据权利要求1到4中的任一项所述的夹持块组件，其中，在装配期间，旋转所述夹持块通过其不同的取向来改变所述通孔的中心相对于所述夹持件的位置。

15.根据权利要求1到4中的任一项所述的夹持块组件，其中，所述夹持块中的至少两个布置成背对背接触。

16.根据权利要求1到4中的任一项所述的夹持块组件，其中，所述夹持块中的至少两个布置成背对背，并且所述夹持件包括在所述夹持块中的所述至少两个之间延伸的突出部。

17.根据权利要求16所述的夹持块组件，其中，所述突出部和所述夹持块包括配合的锁止部件，以防止所述突出部和所述夹持块之间的相对运动。

18.根据权利要求1到4中的任一项所述的夹持块组件，所述夹持块组件还包括用于附接到相邻结构的安装支架。

19.根据权利要求18所述的夹持块组件，其中，所述安装支架与所述夹持件一体地形成。

20.根据权利要求8所述的夹持块组件，其中，所述凸缘延伸超出相应的夹持块的侧部，并且从相应的夹持块的所述端面突出。

21.根据权利要求6所述的夹持块组件，其中，所述配合的锁止部件围绕相应的夹持块的侧部的外围延伸。

22.一种飞机，所述飞机包括一个或多个根据前述权利要求中的任一项所述的夹持块组件。