Соединительная муфта для топливопроводов, летательный аппарат и набор деталей для изготовления вышеуказанной муфты - RU2472058C2
Код документа: RU2472058C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к соединительным муфтам топливопроводов летательных аппаратов и, в частности, но не исключительно, к соединительным муфтам гибких труб для соединения топливопровода с двойными стенками в топливной системе летательного аппарата с другим топливопроводом.
Уровень техники
В топливных системах летательного аппарата часто необходимо использовать топливопроводы с двойными стенками, соединители и соединительные муфты, способные предотвращать утечки топлива. Для уменьшения степени риска утечек, например, при повышенных нагрузках на фюзеляж самолета внутренняя топливная система может выполняться с двойными стенками в топливопроводах. Там, где степень риска утечек меньше, выполняться с двойными стенками могут быть только соединительные муфты. Дополнительные сложности возникают из-за необходимости использовать гибкие соединительные муфты для компенсации в нарушении допусков при изготовлении, отклонений от проектной конструкции или термических воздействий.
На фиг.1 показана соединительная муфта предшествующего уровня техники, соединяющая топливопровод с одинарными стенками (не показан, но расположен слева от соединительной муфты, изображенной на фиг.1) и топливопровод с двойными стенками 105 (справа от соединительной муфты, изображенной на фиг.1). Соединительная муфта включает (а) жесткую часть соединительной муфты 101 и (б) гибкую часть соединительной муфты 108. Жесткая часть соединительной муфты 101 жестко присоединена к топливопроводу с одинарными стенками посредством соединителя 106. Гибкая часть соединительной муфты 108 содержит внутреннюю гибкую подмуфту 103, внешнюю гибкую подмуфту 104, соединенную с топливопроводом с двойными стенками 105, и внешнюю съемную втулку 102. Топливопровод с двойными стенками 105 и соединитель 106 соединены друг с другом внутренней гибкой подмуфтой 103, и допускается перемещение их относительно друг друга посредством кольцевых уплотнений 109, расположенных во внутренней гибкой подмуфте 103. Внешняя гибкая подмуфта 104 аналогично содержит одно кольцевое уплотнение 100, допускающее осевое перемещение между внешней гибкой подмуфтой 104 и внешней съемной втулкой 102. Перемещение, обеспечиваемое посредством уплотнений 109, 110 внутренней и внешней гибких подмуфт 103, 104, имеет разные центры вращения. Это может подвергать соединительную муфту боковым напряжениям, которые увеличивают степень износа уплотнения и соединительной муфты, и может ограничивать угловое отклонение, допускаемое между противоположными концами соединительной муфты, которые могут, например, проворачиваться относительно друг друга вокруг оси 107. Размещение уплотнений 109, 110 также делает соединительную муфту излишне крупногабаритной, что приводит к необходимости отвода большего пространства в конструкции, в которой она монтируется. Соединительная муфта содержит большое число деталей, которые сложно создавать в процессе производства. В соединительной муфте предшествующего уровня техники также необходимы сложные устройства электрических связей между топливопроводами.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение добивается уменьшения или преодоления одного или более из тех недостатков, указанных выше и связанных с конструкциями соединительных муфт предшествующего уровня техники.
Изобретение предлагает соединительную муфту для топливопроводов, у которых, по меньшей мере, один топливопровод выполнен с двойными стенками. Соединительная муфта согласно изобретению выполнена в виде гильзы с двойными стенками, содержащей охватывающую внешнюю втулку и охватываемый внутренний ствол соединения. Эта муфта снабжена монтажным концом, который установлен на топливопроводе, имеет охватываемую внешнюю поверхность и охватывающую внутреннюю поверхность и расположен, по крайней мере, частично в области между охватывающей внешней втулкой и охватываемым внутренним стволом соединения. Кроме этого соединительная муфта согласно изобретению снабжена первым кольцевым уплотнением, расположенным между охватывающей внутренней поверхностью монтажного конца и охватываемым внутренним стволом соединения, и вторым кольцевым уплотнением, расположенным между охватываемой внешней поверхностью монтажного конца и охватывающей внешней втулкой. Монтажный конец и гильза с двойными стенками соединительной муфты согласно изобретению установлены с возможностью поворота относительно друг друга.
Вышеприведенные признаки изобретения, точно также признаки изобретения, являющиеся дальнейшим их развитием, которые приводятся ниже, позволяют достижение технического результата, заключающегося в уменьшении количества деталей, используемых в соединительной муфте по сравнению со соединительной муфтой предшествующего уровня техники, показанной на фиг.1, и тем самым в снижении как производственных расходов (себестоимости соединительной муфты), так и степени риска неправильной сборки.
Осуществление изобретения делает возможным производство соединительных муфт, которые имеют меньшую длину и являются более компактными в сравнении с соединительной муфтой предшествующего уровня техники, показанной на фиг.1, что влечет за собой эффекты снижения веса соединительной муфты и объема, занимаемого соединительной муфтой. Соединительная муфта согласно изобретению дополнительно обеспечивает повышенный предел упругости конструкции при возможностях восприятия этой конструкцией повышенных напряжений при угловых смещениях соединительной муфты и снижении ей боковых напряжений на уплотнения. Само собой разумеется, что другие варианты осуществления изобретения могут обеспечивать такие же преимущества или по крайней мере часть из вышеперечисленных преимуществ.
Центры первого и второго кольцевых уплотнений, предпочтительно, находятся на незначительном расстоянии друг от друга, но не имеется острой необходимости в том, чтобы они полностью совпадали. Первое и второе кольцевые уплотнения могут быть расположены относительно друг друга при угле между первой воображаемой линией, расположенной между центром второго кольцевого уплотнения и первой точкой на поверхности второго кольцевого уплотнения, и второй воображаемой линией, расположенной между центром второго кольцевого уплотнения и второй точкой на внешней поверхности первого кольцевого уплотнения, равным 0-5, и, более предпочтительно, равным 0÷2 градуса. Под первой и второй вышеупомянутыми точками подразумеваются точки, при которых расстояние между ними является минимальным.
Первое и второе кольцевые уплотнения могут быть расположены так, что в направлении нормали к плоскости первого уплотнения расстояние между центрами первого и второго уплотнений является равным 0÷10 мм и, более предпочтительно, 0÷5 мм.
Первое и второе кольцевые уплотнения могут быть расположены, по существу, копланарно. Центры первого и второго кольцевых уплотнений могут совпадать. Монтажный конец и гильза с двойными стенками могут перемещаться скольжением относительно друг друга навстречу друг другу и раздельно друг от друга. Расположение первого кольцевого уплотнения может позволить скользящее движение охватывающей внутренней поверхности монтажного конца относительно охватываемого внутреннего ствола соединения. Расположение второго кольцевого уплотнения может позволить скользящее движение охватываемой внешней поверхности монтажного конца относительно охватывающей внешней втулки.
Монтажный конец и гильза с двойными стенками могут поворачиваться относительно друг друга до, по меньшей мере, плюс или минус 2 градусов или, даже до плюс или минус 5 градусов.
Гильза с двойными стенками может быть первой отдельной частью соединительной муфты, а монтажный конец ее второй отдельной частью. Соединительная муфта согласно изобретению может, тем самым, иметь меньше частей по сравнению с соединительными муфтами предшествующего уровня техники. В некоторых примерах настоящего изобретения гильза с двойными стенками может включать три отдельные части: в виде первой части, которая будет определяться охватываемым внутренний стволом соединения, и второй и третьей частей, которые вместе будут определяться охватывающей внешней втулкой. Такая конструкция, несмотря на то, что включает больше частей, чем необходимо, может облегчать сборку соединительной муфты при ее производстве и/или монтаже.
Гильза с двойными стенками и монтажный конец могут соединяться электрической соединительной шиной.
Соединительная муфта может включать уплотнительную канавку, в которую помещено одно из кольцевых уплотнений, первое или второе. Уплотнительная канавка и выполнение кольцевого уплотнения могут быть в форме профиля Гамаха. Канавка может иметь ширину большую, чем диаметр поперечного сечения кольцевого уплотнения. Канавка может иметь глубину меньшую, чем диаметр поперечного сечения кольцевого уплотнения. Канавка может иметь стенку, определяемую поверхностью, с которой уплотнение в процессе эксплуатации должно находиться в соприкосновении. Эта стенка может выполняться наклоненной во внешнюю сторону, например, так, чтобы кольцевое уплотнение расширялось бы в диаметре при соприкосновении со стенкой.
Соединительная муфта может быть предусмотрена независимо от конструкции топливопровода. По крайней мере, либо гильза с двойными стенками, либо монтажный конец выполняются с возможностью соединения с топливопроводом.
Соединительная муфта может дополняться средствами соединения с топливопроводом, такими как, например, втулка. Преимущественно, максимальный угол поворота между гильзой с двойными стенками и монтажным концом в этом случае будет находиться в зависимости от положения втулки. Топливопроводом может быть топливопровод с двойными стенками, с внутренней и внешней стенками. В случае, когда в конструкции соединительной муфты согласно изобретению будет предусматриваться вышеупомянутая втулка, последняя может быть соединена с внешней стенкой топливопровода с двойными стенками. При создании соединения втулка может быть временно извлекаться для обеспечения пространства для сварки внутренней стенки топливопровода с соединительной муфтой. Втулка может после этого быть передвинута для перекрытия сварного шва, образованного таким образом. В этом положении втулка может быть сварена как с внешней стенкой топливопровода, так и с соединительной муфтой. Внешняя стенка топливопровода может свариваться вдоль ее длины. В этом случае наличие втулки, упрощающей процесс соединения соединительной муфты с топливопроводом с двойными стенками, не является необходимым.
Предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, часть области между охватывающей внешней втулкой и охватываемым внутренним стволом гильзы с двойными стенками использовалась бы в качестве канала потока текучей среды, связанного с, по меньшей мере, одной частью области между внутренней и внешней стенками топливопровода с двойными стенками. Для улучшения условий протекания текучей среды между гильзой с двойными стенками и топливопроводом с двойными стенками конструкция соединительной муфты согласно изобретению может дополняться, по меньшей мере, одним отверстием и, предпочтительно, группой отверстий, расположенных между первым и вторым кольцевыми уплотнениями. Условия протекания текучей среды могут также улучшаться путем выполнения канала потока текучей среды между гильзой с двойными стенками и топливопроводом с двойными стенками в виде кольца отверстий, расположенных между первым и вторым кольцевыми уплотнениями.
Соединительная муфта может быть связана с дренажным входом, расположенным в месте эксплуатации соединительной муфты, тот дренажный вход будет обеспечивать дренаж топлива из области между охватывающей внешней втулкой и охватываемым внутренним стволом гильзы с двойными стенками. Например, соединительная муфта может выполняться с возможностью соединения со смежным соединительным устройством, содержащим такой дренажный вход, а может в этих целях предусматриваться с дренажным выходом, выполненным с возможностью соединения с отверстием дренажного входа смежного соединительного устройства. Дренажный вход может, следовательно, быть в качестве части смежного соединительного устройства. Соединительная муфта может также включать в своей конструкции дренажный вход.
Соединительная муфта согласно изобретению может быть соединена с топливопроводом с двойными стенками с другой соединительной муфтой в конструкции, аналогичной конструкции согласно изобретению, в соответствии с любым аспектом изобретения.
Настоящее изобретение также предусматривает топливную систему, включающую, по меньшей мере, одну соединительную муфту в соответствии с изобретением, как раскрыто выше. Настоящее изобретение дополнительно предусматривает летательный аппарат, включающий такую топливную систему.
Настоящее изобретение еще дополнительно предусматривает набор частей для создания соединительной муфты в соответствии с изобретением, описанным выше. Этот набор содержит гильзу с двойными стенками и монтажный конец для установки на топливопроводе. Гильза с двойными стенками и/или монтажный конец для установки на топливопроводе могут содержать любые признаки соединительной муфты, приводимые в этом описании. Например, набор может дополнительно включать первое и второе кольцевые уплотнения.
Варианты выполнения конца топливопровода далее будут описываться посредством только примеров со ссылкой на сопровождающие чертежи.
Краткое описание чертежей.
Фиг.1 показывает соединительную муфту предшествующего уровня техники.
Фиг.2 и 3 показывают поперечное сечение соединения топливопроводов с двойной стенкой в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.
Фиг.4 показывает изображение узла топливопровода с двойными стенками в разобранном состоянии согласно второму варианту осуществления.
Фиг.5 показывает поперечное сечение узла топливопровода с двойными стенками согласно второму варианту осуществления.
Фиг.6 показывает дренажный канал в том виде, как он представлен и в первом и во втором вариантах осуществления.
Фиг.7 показывает поперечное сечение ступенчатой втулки муфты согласно третьему варианту осуществления.
Фиг.8 показывает поперечное сечение муфты в положении соединения труб согласно четвертому варианту осуществления.
Фиг.9 показывает поперечное сечение соединения с двойной стенкой для случая соединения топливопроводов с двойными стенками согласно пятому варианту осуществления.
Фиг.10 показывает поперечное сечение соединения с двойной стенкой для случая соединения топливопроводов с одинарными стенками согласно шестому варианту осуществления.
Фиг.11 показывает поперечное сечение части соединительной муфты топливопроводов в соответствии с седьмым вариантом осуществления изобретения.
Осуществление изобретения.
Фиг.2 и 3 показывают соединительную муфту в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Соединительная муфта расположена относительно оси Х и соединяет топливопровод 5 с одинарными стенками жесткой конструкции (слева на фиг.2) и топливопровод с двойными стенками жесткой конструкции (справа на фиг.2), содержащий внутреннюю жесткую стенку 2 и внешнюю жесткую стенку 3. Соединительная муфта имеет монтажный конец 1 соединения, выполненный в виде отдельной детали и присоединенный посредством сварки плавлением к стенкам 2, 3 топливопровода с двойными стенками. Соединительная муфта также содержит гильзу или втулку с двойными стенками 4, также выполненную в виде отдельной детали и присоединенную к прилегающему топливопроводу с одинарными стенками 5 посредством разъемного фланца, который имеет подфланец, выполненный на топливопроводе с одинарными стенками 5, и соответствующий подфланец на гильзе с двойными стенками 4. Линия, их разделяющая, показана стрелкой 6. Топливопровод с одинарными стенками 5 в этом варианте осуществления выполнен в виде соединительной трубы с одинарными стенками и фланцем (подфланцем) на конце, жестко соединенной с конструкцией летательного аппарата (к заднему лонжерону - не показан). Соединение гильзы с двойными стенками 4 и топливопровода с одинарными стенками 5 изолировано внутренним статическим кольцевым уплотнением 7 и внешним статическим кольцевым уплотнением 8. Гильза с двойными стенками имеет внутреннюю стенку, которая по существу представляет собой внутренний ствол соединения 18, и внешнюю стенку, которая по существу представляет собой внешнюю втулку 17, охватывающую внутренний ствол соединения 18. Монтажный конец 1 соединения частично помещен в области между внутренним стволом соединения 18 и охватывающей внешней втулкой 17 гильзы с двойными стенками 4. Скрепленные болтами разъемные фланцы разъединяются удалением болтов и проталкиванием гильзы с двойными стенками 4 по оси вдоль монтажного конца 1 соединения.
Монтажный конец 1 соединения содержит охватывающую внутреннюю уплотнительную канавку 11, которая определяет часть охватывающей внутренней поверхности, и охватываемую внешнюю уплотнительную канавку 12, которая определяет часть охватываемой внешней поверхности. Монтажный конец 1 соединения взаимодействует и сцепляется путем скольжения с гильзой с двойными стенками 4 средствами внутреннего динамического кольцевого уплотнения 9, введенного в охватывающую внутреннюю уплотнительную канавку 11, и внешнего динамического кольцевого уплотнения 10, введенного во охватываемую внешнюю уплотнительную канавку 12. Охватывающая внешняя втулка 17 гильзы с двойными стенками 4 образует уплотнительную поверхность, которая взаимодействует с внешним динамическим кольцевым уплотнением 10. Аналогично, охватываемый внутренний ствол соединения 18 гильзы с двойными стенками 4 образует уплотнительную поверхность, которая взаимодействует с внутренним динамическим кольцевым уплотнением 9.
Охватываемая внешняя уплотнительная канавка 12 выполнена на основании хорошо известного профиля, часто указываемого как профиль "Гамаха". Дополнительные подробности, касающиеся этого уплотнительного устройства, имеются в патенте США № 3186739. Охватывающая внутренняя уплотнительная канавка 11 аналогична охватываемой внешней уплотнительной канавке 12, но зеркальна и переориентирована относительно охватываемой внешней уплотнительной канавки 12 для поддержания правильного положения внутреннего динамического кольцевого уплотнения 9 в охватывающей внутренней уплотнительной канавке 11, когда внутреннее пространство, ограниченное внутренней стенкой 2 топливопровода с двойными стенками, находится под давлением, а также гарантирования того, что внутреннее и внешнее динамические кольцевые уплотнения 9, 10 будут расположены в одной линии на одной и той же плоскости.
Как показано на фиг.3, из-за разницы направлений давления (Р), действующего на внутреннее динамическое кольцевое уплотнение 9 и внешнее динамическое кольцевое уплотнение 10, на охватывающей внутренней уплотнительной канавке 11 располагается утолщенный кольцевой фланец 37, на противоположной стороне уплотнительной канавки, если проводить параллель сравнения с охватываемой внешней уплотнительной канавкой 12. Выше уже сказано, что кольцевые уплотнения 9, 10 расположены в одной плоскости и сцентрированы в одной точке (точка на оси Х муфты). Геометрия утолщенного кольцевого фланца 37, утонченного кольцевого фланца 38 и нижней лицевой поверхности 36 охватывающей внутренней уплотнительной канавки 11 аналогичны стандартному профилю "Гамаха". Что касается охватывающей внутренней уплотнительной канавки 11 и охватываемой внешней уплотнительной канавки 12, то каждая канавка определяется формами утолщенного и утонченного фланцев. Утолщенный фланец в каждом случае определяется внутренней стенкой канавки, которая отклоняется наружу на расстояние от основания канавки. Например, если посмотреть на фиг.3, внутреннее кольцевое уплотнение 9, когда подвергается действию давления жидкости Р, упирается в утолщенный фланец 37 канавки 11 и, следовательно, находится в ограниченном пространстве в удалении от основания 36 канавки и вплотную к уплотнительной поверхности, обеспеченной охватываемым внутренним стволом соединения 18 противоположно канавке 11.
Муфта способна обеспечить вплоть до двух градусов углового смещения осей между средними линиями топливопроводов с комбинированным или раздельным осевым перемещением. Способность муфты содействовать такому угловому смещению осей обеспечивается особым выполнением соединения между монтажным концом 1 и гильзой с двойными стенками 4 муфты. Например, по существу копланарное выполнение кольцевых уплотнений 9, 10, которые обеспечивают гибкое уплотнительное соединение, позволяет также достигать в конструкции муфты хорошего сопротивления напряжениям, возникаемым от изгибающего момента, происходящего относительно центра С поворота, расположенного в одном общем центре кольцевых уплотнений 9,10. Будет, конечно, очевидно, что монтажный конец 1 и гильза с двойными стенками 4 могут поворачиваться относительно друг друга вокруг центра поворота, который находится не в плоскости кольцевых уплотнений 9, 10 и/или который находится не на оси Х муфты. Конечно, величина допускаемого углового смещения между монтажным концом 1 и гильзой с двойными стенками 4 будет снижаться с увеличением расстояния между фактическим центром поворота и оптимальным центром поворота (который, подразумевается, должен быть в центре С кольцевых уплотнений 9, 10). Будет также понятно из вышесказанного, что центр поворота между монтажным концом 1 и гильзой с двойными стенками 4 не нуждается в фиксации.
Максимальное осевое относительное перемещение между монтажным концом 1 и гильзой с двойными стенками 4 соединительной муфты может зависеть от глубины установки муфты 15 на топливопроводы или зазора муфты 16. Зазор муфты является расстоянием, при обычном рабочем разделении, между поверхностями монтажного конца 1 топливопровода с двойными стенками и гильзы с двойными стенками 4, соединяемых впритык при вхождении монтажного конца 1 топливопровода с двойными стенками в гильзу 4 настолько, насколько это возможно. Другие ограничения, такие, как те, что возникают за счет соединений на другом конце узла топливопровода с двойными стенками, могут также воздействовать на величину допускаемого осевого перемещения. Признаются оптимальными маленькие зазоры между монтажным концом 1 и гильзой с двойными стенками 4. Именно они предотвращают выталкивание внутреннего и внешнего динамических кольцевых уплотнений при избыточном давлении в 17,24 бар (250 фунтов на 1 кв. дюйм) до тех пор, пока предотвращается контакт между монтажным концом 1 и гильзой с двойными стенками 4 при максимальном угловом смещении осей в случае самых грубых нарушениях в допусках, которые могут иметь место при производстве.
Монтажный конец 1 и гильза с двойными стенками 4 дополнены дренажными каналами 24, 25 для возможности свободного дренажа вытекающей текучей среды (например, топлива) из внутреннего пространства ограниченного внутренней стенкой 2 топливопровода с двойными стенками, внутреннего статического кольцевого уплотнения 7 или внутреннего динамического кольцевого уплотнения 9 через соединительную муфту и стыки в соединении топливопроводах. Текучая среда, вытекающая изнутри топливопроводов через внутреннее статическое кольцевое 7, удерживается внешним статическим кольцевым уплотнением 8 и, либо, накапливается в дренажной канавке 23 и впоследствии дренируется или передается в гильзу с двойными стенками через дренажные каналы 24, которые располагаются в радиальной схеме (из 24 отверстий) в разъемном фланце 6. Вытекающая текучая среда, которые попали в область между охватываемым внутренним стволом соединения 18 и охватывающей внешней втулки 17 гильзы с двойными стенками 4, могут передаваться через дренажные каналы 25, расположенные по радиальной схеме в монтажном конце 1 топливопровода с двойными стенками, в область, находящуюся между внутренней и внешней стенками 2, 3 топливопровода с двойными стенками. Ступенька 26 на задней лицевой поверхности гильзы с двойными стенками гарантирует, что дренажные отверстия в монтажном конце не будут закрыты при вхождении монтажного конца 1 топливопровода с двойными стенками в гильзу с двойными стенками 4. Любая текучая среда, которая проникает в область между внутренней и внешней стенками 2, 3 топливопровода с двойными стенками, может дренироваться из топливной системы через дренажную систему, выполненную на схеме топливопроводов, прилегающей к соединительной муфте (вполне возможно наличие группы соединительных муфт, каждая из которых может быть связана с вышеупомянутой дренажной системой). Фиг.6 показывает выполнение дренажного канала (не показан на фиг.2) в конструкции соединительной муфты. Более подробно он описывается ниже.
Узел топливопровода с двойными стенками 2, 3 электрически связан на каждом конце посредством электроподводящего соединительного провода 20, присоединенного к соединительному выступу 21, выполненному за одно целое с конструкцией гильзы с двойными стенками 4, и соединительному ушку 22, приваренному плавлением к узлу топливопровода с двойными стенками 2, 3. Таким образом, топливопровод с одинарными стенками 1 электрически соединен с обеими, внутренней и внешней стенками 2, 3 топливопровода с двойными стенками, тем самым обеспечивая надежное заземление труб в топливной системе.
Фиг.4 и 5 показывают топливопроводы и их узел соединения в соответствии со вторым вариантом осуществления, при котором используют два монтажных конца 1 и две гильзы 4 в конструкциях, подобных первому варианту осуществления, но в двух соединениях или фактически в двух соединительных муфтах согласно изобретению. Монтажные концы 1 и гильзы 4 фиксируются на каждом из концов узла топливопровода с двойными стенками, содержащего внутреннюю и внешнюю стенки 2, 3. Для сборки компонентов узла этого второго варианта осуществления внешняя стенка трубы 3 узла топливопровода с двойными стенками состоит из двух идентичных внешних отштампованных половинок 19 (показанных, как они есть, таковые на изображении в разобранном состоянии соединения топливопроводов на фиг.4). Во время изготовления топливопровода и узла соединения согласно второму варианту осуществления монтажный конец 1 приваривается плавлением с внутренней стенкой 2 топливопровода, после чего внешняя стенка 3 топливопровода образуется сваркой половинок 19 между собой, вдоль их длин, и с монтажными концами 1. В подобном собранном виде топливопроводы вместе с соединительными муфтами могут устанавливаться в летательном аппарате (это, в принципе, является почти принятым), при этом гильзы с двойными стенками 4 жестко крепятся на фиксированной конструкции в летательном аппарате.
Выполнение топливопровода и узла соединительной муфты в соответствии со вторым вариантом осуществления позволяет эффективное свободное перемещение собранного топливопровода с двойными стенками 2, 3 между двумя жестко закрепленными гильзами с двойными стенками 4, а это позволяет в свою очередь более эффективно предварительно регулировать длину топливопровода с соединительными муфтами. Зазоры 16 соединительных муфт зависят от расстояния между двумя жестко закрепленными гильзами с двойными стенками 4 и от формы и конфигурации монтажных концов 1 и внутреннего пространства гильзы 4 с двойными стенками (см. фиг.5). Величина допускаемого осевого перемещения равна сумме ширин зазоров 16 соединительных муфт на каждом конце. Глубина установки муфты 15 выбирается в зависимости от необходимой величины осевого перемещения. Соединения между гильзами с двойными стенками 4 на каждом из концов узла и топливопроводом с двойными стенками 2, 3 также выполняются с возможностью поворотного движения до почти 2°. Узел топливопровода с двойными стенками 2, 3 может, следовательно, оставаться взаимодействующим с гильзами с двойными стенками 4 при всех возможных сочетаниях в нарушениях допусков производства, отклонениях от заданной конструкции и термических воздействиях. Топливопровод и узел соединительной муфты согласно второму варианту осуществления могут быть легко установлены и удалены из системы топливопроводов в летательном аппарате простым отвинчиванием болтов соединения разъемного фланца со смежными топливопроводами или соединительными муфтами (например, топливопроводом с одинарными стенками 5, показанным на фиг.2). Величина осевого перемещения топливопровода с двойными стенками может задаваться главным образом аксиальным расстоянием между двумя гильзами с двойными стенками 4 при установке, в зависимости от длины топливопровода с двойными стенками.
Любая текучая среда, проникающая в виде утечки в область между внешней и внутренней стенками 2, 3 топливопровода с двойными стенками, может аналогично описанному выше для первого варианта осуществления дренироваться из топливной системы через дренажные каналы. Фиг.6 показывает расположение такого дренажного входа 27, выполненного на смежном топливопроводе 5. В этот дренажный вход 27 поступает текучая среда из соединительной муфты через дренажную канавку 23. В его конструкции предусматривается трубный соединитель, который позволяет дренажному входу быть соединенным с трубой 28 дренажной системы, имеющий меньший диаметр. Как условие, дренажные входы располагаются в самых нижних точках системы. Дренажный порт может направлять вытекающую текучую среду в специальную камеру контроля утечек, которые становится возможным определять при техническом обслуживании летательного аппарата.
Третий вариант осуществления изобретения показан на фиг.7. В этом варианте демонстрируются альтернативные средства облегчения сборки соединительной муфты и топливопровода. Если во втором варианте осуществления используются две штампованные половинки 19 внешней стенки 3 топливопровода с двойными стенками, имеющей длину, большую, чем внутренняя стенка 2 этого топливопровода, то в третьем варианте осуществления используется отдельная внешняя стенка 29 топливопровода, которая короче, чем внутренняя стенка 2 этого топливопровода. Для обеспечения сварки обеих, внутренней и внешней стенок 2, 29, с монтажным концом 1, в этом варианте предусматривается ступенчатая втулка 30, которая до сварки отдельных частей вместе при сборке соединительной муфты может сдвигаться скольжением по внешней стенке 29. Подобным образом сваривается внутренняя стенка 2 топливопровода с монтажным концом 1. Втулка 30 затем передвигается скольжением по внешней стенке 29 топливопровода до соединения в стык с монтажным концом 1. После чего втулка 30 сваривается как с внешней стенкой 29 топливопровода, так и с монтажным концом 1.
Фиг.8 показывает четвертый вариант осуществления изобретения. В этом варианте монтажный конец топливопровода с двойными стенками удерживается в гильзе с двойными стенками 4 посредством резьбовой удерживающей гайки 31 и разъемного кольца 32, закрепленных на внешней втулке 17, выполненной с внешней резьбой 33. Наличием разъемного кольца 32 обеспечивается средство, позволяющее варьирование углового отклонения, допускаемого между монтажным концом 1 и гильзой с двойными стенками 4. Размеры разъемного кольца 32 могут быть выбраны в соответствии с требуемой жесткостью относительно изгибающего момента, который может возникать при угловом отклонении или проворачивании между монтажным концом 1 и гильзой с двойными стенками 4. Гайка может выполнять также функции дополнительного противопожарного оборудования.
Фиг.9 показывает пятый вариант осуществления изобретения. Этот вариант применим для случая соединения двух топливопроводов с двойными стенками. В этом варианте две гильзы с двойными стенками 4а, 4b объединены в одну цельную соединительную муфту 34, которая жестко соединяется с конструкцией летательного аппарата (не показана) посредством выполненного на ней фланца 35 с отверстиями под болты. В каждую гильзу 4а, 4b вставляются монтажные концы 1а, 1b топливопроводов с двойными стенками. Установка топливопроводов в этом варианте, следовательно, может включать последовательный ряд нескольких топливопроводов с двойными стенками, каждый из которых имеет монтажные концы на каждом из своих концов, соединенных посредством соединительных муфт с двойными стенками 34. Подобного рода установка обеспечит герметичность внутренних стенок 2а, 2b и втулок 17, оказывающихся в этом пятом варианте осуществления изобретения во внутреннем пространстве соединительных муфт.
Фиг.10 показывает шестой вариант осуществления. Этот вариант применяется для установки топливопроводов с одинарными стенками. В этом варианте осуществления, в противоположность первому варианту осуществления, монтажный конец 1 соединения предусматривается только на трубопроводе с одинарными стенками. Вариант осуществления включает дренажный вход 27. Установка ряда топливопроводов может в этом варианте включать топливопроводы с одинарными стенками, соединенные соединительными муфтами с двойными стенками. Конечно, такая установка предотвратит утечки только для внутренних уплотнений.
Фиг.11 показывает частичный поперечный разрез согласно седьмому варианту осуществления изобретения, который аналогичен первому, но отличается в том, что внутреннее и внешнее динамические кольцевые уплотнения 9, 10 некомпланарны. Вместе этого уплотнения отделены друг от друга расстоянием примерно 1 мм вдоль оси X. Внешнее уплотнение имеет диаметр 60 мм. Как таковые, уплотнения 9, 10 расположены так, чтобы угол между (а) первой воображаемой линией 51, простирающейся от центра 40 внешнего кольцевого уплотнения 10 до первой точки на поверхности внешнего кольцевого уплотнения 10, и (б) второй воображаемой линией 52, простирающейся от центра второго кольцевого уплотнения 10 до второй точки на внешней поверхности внутреннего кольцевого уплотнения 9, был бы примерно равен 2°. При этом первая и вторая точки выбираются так, чтобы расстояние 42 между ними было минимальным. Если угол берется меньше, то расстояние между уплотнениями вдоль оси Х будет меньше, а изгибающий момент, возникающий в соединении от проворачивания его элементов относительно друг друга, будет выше.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было раскрыто и проиллюстрировано относительно предпочтительных вариантов осуществления, среднему специалисту в области техники будет понятно, что изобретение само по себе является применимым для множества различных его видоизменений, конкретно не показанных здесь. По этой причине, следует обращаться к формуле изобретения для определения истинного объема настоящего изобретения. Например, в дополнительном варианте осуществления (не показан отдельно) внутренняя стенка 2 и внешняя стенка 3 топливопровода могут изготавливаться из неметаллического материала, такого как композит углеродных волокон, и соединяться с монтажным концом 1 топливопровода с двойными стенками посредством адгезива. Также, дренажный вход, описываемый выше, может являться частью соединительной муфты.
Реферат
Изобретение относится к соединительным муфтам топливопроводов летательных аппаратов. Соединительная муфта для соединения топливопроводов с двойными стенками содержит монтажный конец трубы, установленный на одном из топливопроводов и имеющий охватываемую внешнюю поверхность, например, выполненную с канавкой, и охватывающую внутреннюю поверхность, например, выполненную с канавкой. Соединительная муфта также содержит гильзу с двойными стенками, которая имеет охватывающую внешнюю втулку и охватываемый внутренний ствол соединения. Монтажный конец частично размещен в области между охватывающей внешней втулкой и охватываемым внутренним стволом соединения. Первое кольцевое уплотнение изолирует область между охватывающей внутренней поверхностью монтажного конца и охватываемым внутренним стволом соединения гильзы с двойными стенками. Второе кольцевое уплотнение, которое может быть, по существу, копланарным первому, изолирует область между охватываемой внешней поверхностью монтажного конца и охватывающей внешней втулкой гильзы с двойными стенками. Изобретение повышает надежность соединения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.
