專利名稱：雙音頻隔離器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的雙音頻(two-tone)隔離器組件。本發(fā)明特別用于由渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的飛行器，即飛機(jī)或直升機(jī)，且本發(fā)明可以在不改變以兩個(gè)主要音頻振動(dòng)的結(jié)構(gòu)的情況下使用，即任何汽車(chē)。
飛機(jī)制造商不斷要求制造更安靜的客艙?？团撛胍舻闹饕獊?lái)源是由于發(fā)動(dòng)機(jī)音頻使吊艙和內(nèi)部板擾動(dòng)并引起客艙壓力波動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)激勵(lì)。
在已經(jīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，這樣的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在巡航測(cè)試過(guò)程中基本同時(shí)產(chǎn)生兩種不同的主要擾動(dòng)音頻，如

圖1中的傳播率(transmissibility rate)圖所示。這是渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的結(jié)果，它通常在低壓和高壓時(shí)引起兩級(jí)不平衡?？梢钥吹剑Q為N1的第一主音頻是由于壓氣機(jī)/進(jìn)口風(fēng)扇在低壓時(shí)的不平衡引起的，在測(cè)試報(bào)告中N1 300Hz。稱為N2的第二主音頻(在該實(shí)例中600Hz)是由高壓壓氣機(jī)/渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)軸引起的。這些主音頻的位置隨發(fā)動(dòng)機(jī)功率設(shè)置而變化。
現(xiàn)有技術(shù)普通的隔離器使用基于彈性體或復(fù)合材料例如金屬織物的被動(dòng)隔離器，以便形成包含在要隔離的軛架(yoke)中的彈性元件。該隔離器很有效，但是受到可得到的最大靜態(tài)偏轉(zhuǎn)和材料的固有特性的限制。要隔離的軛架并不能提供對(duì)于產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的剛性支承。而且，隔離器的剛性隨頻率的增加而增大。因此，該隔離器并不足以吸收在所述兩個(gè)主音頻下的振動(dòng)。
也已經(jīng)采用液壓隔離器，以便應(yīng)付與不同飛行條件(空轉(zhuǎn)、滑行、起飛、降落、低速或高速巡航等)相對(duì)應(yīng)的較寬的振動(dòng)頻率范圍。這樣的液壓安裝件(mount)例如US2002/0008341所述，通常包括至少一個(gè)可壓縮流體腔室，在該可壓縮流體腔室中，流體用作在特定頻率下的振動(dòng)活塞。
不過(guò)，考慮到效率以及在高頻范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)剛性大大增加，從而引起剛性超出(overshoot)，該液壓隔離器有缺陷。該超出加強(qiáng)了較高主音頻N2，并幾乎不能吸收在較高頻率下的振動(dòng)。因此，該液壓隔離器即使組合也不能用于吸收所述兩個(gè)主擾動(dòng)音頻。
發(fā)明目的因此，本發(fā)明的目的是提供一種隔離器安裝件，它能夠吸收同時(shí)傳播的所述兩個(gè)主擾動(dòng)音頻。
發(fā)明簡(jiǎn)介因此，本發(fā)明提出通過(guò)安裝在單個(gè)組件上的兩種類(lèi)型的裝置來(lái)解決由渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)或等效物向飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的振動(dòng)傳遞問(wèn)題，但是這兩種類(lèi)型的裝置有不同的傳遞函數(shù)(吸收傳遞函數(shù)和諧振傳遞函數(shù))物理響應(yīng)。該響應(yīng)性質(zhì)的不同引起兩種隔離器之間互不干擾的效果。
特別是，本發(fā)明涉及一種雙音頻隔離器組件，它用于安裝在飛機(jī)或等效物上，該等效物特別包括機(jī)頭、客艙、與客艙相連的軛架以及發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，它們有與徑向平面交叉的縱向軸線。位于飛機(jī)頭部側(cè)的雙音頻隔離器組件包括至少一個(gè)支架，該支架用于至少一個(gè)流體安裝件隔離器和兩個(gè)動(dòng)態(tài)吸收器；以及機(jī)械裝置，該機(jī)械裝置使所示支架與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和客艙軛架連接。所述組件設(shè)計(jì)成使流體安裝件隔離器同時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和客艙軛架連接，而動(dòng)態(tài)吸收器只與客艙結(jié)構(gòu)連接。而且，支承該動(dòng)態(tài)吸收器而使其能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的徑向平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選是，通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)吸收器壓力和流體安裝件隔離器的剛性來(lái)調(diào)節(jié)成特定主音頻。優(yōu)選是(但不必須(因?yàn)榭梢韵喾?)，流體隔離器特別用于調(diào)節(jié)較低主音頻，而動(dòng)態(tài)吸收器特別用于調(diào)節(jié)較高主音頻。
隔離器組件可以包括與客艙軛架相連的至少一個(gè)支架，該支架包括夾住與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相連的中心流體安裝件的一對(duì)動(dòng)態(tài)吸收器的基本組合。流體安裝件殼體優(yōu)選是有橫向軸，以便安裝動(dòng)態(tài)吸收器。
隔離器組件可以包括至少一個(gè)與客艙軛架相連的支架，該支架包括兩個(gè)橫向基本組合。
隔離器組件可以包括動(dòng)態(tài)吸收器，該動(dòng)態(tài)吸收器包括金屬合金和彈性材料(即橡膠或彈性體材料)的組合混合物。優(yōu)選是，該金屬合金包括碳化鎢鋼。
優(yōu)選是，金屬合金粘在彈性墊圈上，尤其是作為包圍該彈性墊圈的環(huán)，或者該彈性墊圈夾在兩個(gè)金屬墊圈之間，這時(shí)，通過(guò)壓縮彈性墊圈來(lái)調(diào)節(jié)吸收器。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是如上所述飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)行巡航測(cè)試的過(guò)程中的兩個(gè)主擾動(dòng)音頻的曲線圖；圖2是安裝在客艙軛架和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)之間的本發(fā)明隔離器組件的示意透視圖；圖3是安裝在軸上的、夾有中心流體安裝件的一對(duì)動(dòng)態(tài)吸收器的基本組合的正視圖；圖4、5和6分別是圖1的隔離器組件的動(dòng)態(tài)吸收器的透視圖、正視圖和剖視圖；圖7、8和9分別是圖1的隔離器組件的流體安裝件隔離器的剖視圖、側(cè)視圖和仰視圖；以及圖10是通過(guò)圖1的隔離器組件獲得的動(dòng)態(tài)剛性的傳播圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明如圖2所示，本發(fā)明的隔離器組件1安裝在飛機(jī)的客艙軛架3和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)5之間。
組件1安裝在飛機(jī)的機(jī)頭側(cè)，并包括通過(guò)連接部件9而螺栓連接到客艙軛架3上的一個(gè)支架7。該連接部件9與該支架成一體。
支架7有通過(guò)兩個(gè)橫向軸13連接的兩個(gè)平行側(cè)壁11a、11b。每個(gè)軸位于側(cè)壁的一端，并裝有一對(duì)動(dòng)態(tài)吸收器15a、15b的基本組合，該對(duì)動(dòng)態(tài)吸收器15a、15b夾住與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)5相連的中心流體安裝件17。
發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)5有與徑向平面YOZ交叉的縱向軸線X’X，支架7定向成這樣，即，使動(dòng)態(tài)吸收器15a、15b在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)5的徑向平面YOZ內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
支架7通過(guò)兩個(gè)連接叉形件19與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)連接。因此，每個(gè)流體安裝件隔離器17同時(shí)通過(guò)叉形件19與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)5相連并通過(guò)支架7和連接部件9與客艙軛架3相連，動(dòng)態(tài)吸收器15a、15b只通過(guò)支架7和連接部件9與客艙結(jié)構(gòu)3相連。
圖3特別表示了夾住中心流體安裝件隔離器17的一對(duì)動(dòng)態(tài)吸收器15a、15b的基本組合20。
由軸13支承的基本組合20通過(guò)各叉形件19的臂19a、19b以及柄19c與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)5相連。該柄通過(guò)普通裝置固定。臂安裝在軸13上，并在中心流體安裝件17和動(dòng)態(tài)吸收器15a、15b之間。
動(dòng)態(tài)吸收器在圖4、5和6中更詳細(xì)地表示，該圖4、5和6分別是透視圖、正視圖和剖視圖。
各動(dòng)態(tài)吸收器15包括夾在兩個(gè)碳化鎢鋼墊圈22之間的橡膠墊片21。
通過(guò)調(diào)節(jié)橡膠墊圈的壓力而調(diào)節(jié)吸收器。通過(guò)使軸13穿過(guò)襯套23擰在螺栓25上而施加該壓力。添加有硅酮墊圈26，用于傳遞壓力。該襯套有中心孔27，以便引入支架的橫向軸(圖4)。該吸收器還有最末端的盤(pán)29以及兩個(gè)中間硅酮墊圈31。
對(duì)于流體安裝件隔離器，它們?cè)趫D7、8和9中更詳細(xì)表示，這些圖分別表示了該流體安裝件隔離器的剖視圖、側(cè)視圖和仰視圖。
各流體安裝件隔離器17包括中心殼體33，該中心殼體33形成用于流體的內(nèi)部腔室35，該流體用作振動(dòng)活塞；電磁促動(dòng)器39，用于以預(yù)定頻率驅(qū)動(dòng)流體；底板40；以及兩個(gè)凸出軸13a、13b，它們開(kāi)始于殼體33的側(cè)壁33a、33b的中心。穿過(guò)底板40的四個(gè)螺釘41以及凸出螺栓43用于固定在連接叉形件19的柄19c上(圖3)通過(guò)在腔室中形成的流體壓力來(lái)調(diào)節(jié)流體安裝件隔離器。該壓力在設(shè)置該組件之前進(jìn)行調(diào)節(jié)。
根據(jù)上述的一個(gè)安裝隔離器組件能夠高效吸收渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)主擾動(dòng)音頻。圖10表示了通過(guò)該隔離器組件獲得的、在較大頻率范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)剛性的傳播率TR。圖中表示了將該組件調(diào)節(jié)成吸收頻率為大約300Hz和600Hz，如傳播率的降低TR1和TR2所示。該降低分別對(duì)應(yīng)于在圖1中強(qiáng)調(diào)的主音頻N1和N2。
流體隔離器特別用于調(diào)節(jié)在大約300Hz的較低主音頻，而動(dòng)態(tài)吸收器特別用于調(diào)節(jié)在600Hz的較高音頻。這樣的分配為優(yōu)選，因?yàn)檩^低音頻將變化，且通過(guò)流體吸收器吸收的范圍比動(dòng)態(tài)吸收器的吸收范圍更大。
盡管已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例的介紹了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)形式、等效物、細(xì)節(jié)等進(jìn)行變化。
權(quán)利要求
1.一種雙音頻隔離器組件，用于安裝在飛機(jī)或等效物上，該等效物特別包括機(jī)頭、客艙、與客艙相連的軛架以及發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，它們有與徑向平面交叉的縱向軸線；其中，所述雙音頻隔離器組件包括位于飛機(jī)頭部側(cè)的至少一個(gè)支架，該支架用于至少一個(gè)流體安裝件隔離器和兩個(gè)動(dòng)態(tài)吸收器；以及機(jī)械裝置，該機(jī)械裝置使所述支架與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和客艙軛架連接，所述組件設(shè)計(jì)成使流體安裝件隔離器同時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和客艙軛架連接，而動(dòng)態(tài)吸收器只與客艙結(jié)構(gòu)連接，支承該動(dòng)態(tài)吸收器而使其能夠在所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的所述徑向平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙音頻隔離器組件，其中通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)吸收器中的壓力和流體安裝件隔離器的剛性來(lái)調(diào)節(jié)成特定主音頻，流體隔離器特別用于調(diào)節(jié)較低主音頻，而動(dòng)態(tài)吸收器特別用于調(diào)節(jié)較高主音頻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙音頻隔離器組件，其中所述隔離器組件包括與客艙軛架相連的至少一個(gè)支架，該支架包括夾住與所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相連的中心流體安裝件的一對(duì)動(dòng)態(tài)吸收器的橫向基本組合，流體安裝件殼體有橫向軸，以便安裝動(dòng)態(tài)吸收器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙音頻隔離器組件，其中該隔離器組件包括至少一個(gè)與客艙軛架相連的支架，該支架包括兩個(gè)基本組合，每個(gè)基本組合包括夾住與所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相連的中心流體安裝件的一對(duì)動(dòng)態(tài)吸收器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙音頻隔離器組件，其中隔離器組件包括動(dòng)態(tài)吸收器，該動(dòng)態(tài)吸收器包括金屬合金和彈性材料的組合混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙音頻隔離器組件，其中該彈性材料是橡膠或彈性體材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙音頻隔離器組件，其中該金屬合金包括碳化鎢鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙音頻隔離器組件，其中該金屬合金粘在彈性墊圈上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙音頻隔離器組件，其中該金屬合金形成包圍該彈性墊圈的環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙音頻隔離器組件，其中該彈性墊圈夾在兩個(gè)金屬墊圈之間，以便通過(guò)壓力來(lái)調(diào)節(jié)該彈性墊圈。
全文摘要
雙音頻隔離器組件，用于安裝在飛機(jī)等上，其包括機(jī)頭、客艙、與客艙相連的軛架以及發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，它們有與徑向平面交叉的縱向軸線。該組件包括位于飛機(jī)頭部側(cè)的至少一個(gè)支架，該支架用于至少一個(gè)流體安裝件隔離器和兩個(gè)動(dòng)態(tài)吸收器；機(jī)械裝置，用于使支架與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和客艙軛架連接。該組件使流體安裝件隔離器與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和客艙軛架連接，動(dòng)態(tài)吸收器只與客艙結(jié)構(gòu)連接。支承該動(dòng)態(tài)吸收器而使其能在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的徑向平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)安裝在單個(gè)組件上的兩種裝置來(lái)解決由渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)向飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的振動(dòng)傳遞問(wèn)題，這兩種裝置有不同的傳遞函數(shù)(吸收和諧振傳遞函數(shù))物理響應(yīng)。該響應(yīng)性質(zhì)的不同引起兩種隔離器之間互不干擾的效果。
文檔編號(hào)B64D27/26GK1478701SQ0314548
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月1日
發(fā)明者伊萬(wàn)·羅松, 路易吉·馬克斯·馬吉, 馬克斯 馬吉, 伊萬(wàn) 羅松 申請(qǐng)人:巴里控制公司