專利名稱：：三連桿故障自動保護發(fā)動機架的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及發(fā)動機架，特別是一種用于把噴氣發(fā)動機固定在飛機上的故障自動保護發(fā)動機架。飛機發(fā)動機一般由發(fā)動機架安裝在機翼下面或機尾部附近。機架通常設置為同時支承發(fā)動機的前部和后部，以分布發(fā)動機載荷。典型的發(fā)動機架包括若干部件，其中一個部件是具有沿其上邊緣設置的安裝平臺的平面上接頭，該安裝平臺用于把發(fā)動機架固定于飛機的支承結(jié)構上，如機翼撐桿或尾斜梁。多個U形夾位于上接頭的下邊緣并且也沿發(fā)動機殼的一部分設置。多個插在上接頭和發(fā)動機殼的U形夾中的連桿把發(fā)動機連接到支承結(jié)構上。類似的這種發(fā)動機架既用于發(fā)動機的前部也用于其后部。發(fā)動機架設計為在所有飛行階段中承受不同載荷。這些載荷包括垂直載荷(發(fā)動機重量加上機動載荷)、軸向載荷(由發(fā)動機推力引起)、側(cè)向載荷(例如由氣流抖振引起)及扭轉(zhuǎn)載荷(由發(fā)動機旋轉(zhuǎn)運行或渦輪葉片損失引起)。發(fā)動機架必須也能適應發(fā)動機相對于機架的熱膨脹和收縮。在巡航狀態(tài)中熱膨脹和收縮的影響最為顯著。巡航中，熱膨脹和收縮可導致在作用于發(fā)動機架的載荷方向上的明顯的偏移。幾乎所有的飛機發(fā)動機架都設計為故障自動保護的，即防止發(fā)動機從飛機上分離。故障自動保護操作由輔助或備用承載系統(tǒng)提供。一般有兩種輔助系統(tǒng)。第一種利用反推力裝置的部件(如平動整流罩)承受發(fā)動機載荷。第二種利用設于發(fā)動機架本身內(nèi)的限制連桿。限制連桿是發(fā)動機架中附加的連桿，在正常運行中一般是卸載的。如果一個主要連桿(也就是非限制連桿)失效，限制連桿能夠配合其它的未失效的連桿承受發(fā)動機載荷。連桿失效可能由許多原因引起，包括銷子或U形夾的失效；連桿的斷裂、變形、脫落、錯誤安裝；銷子剪斷等等。在兩種輔助系統(tǒng)中，反推力裝置是較為廣泛應用的方法。在大部分的飛機中，使用限制連桿是更為有效的方案，因為它們需要相對少得多的重量和空間。目前，為人們所知的限制連桿發(fā)動機架較少并且此中很少提到三連桿系統(tǒng)。美國專利No.5275357(此后以“357”表示)描述了一個三連桿系統(tǒng)，其中心連桿是限制連桿。由于中心連桿在一特大孔處與發(fā)動機殼相連，在正常運行期間中心連桿不承受載荷。美國專利No.5303880(此后以“880”表示)與357專利的裝置相似，但另有一可換式襯套。雖然這兩個專利公開的裝置有三個連桿，但該系統(tǒng)完全不同于本發(fā)明。最明顯的區(qū)別是357和880專利的連桿比本發(fā)明的連桿提供的水平和扭轉(zhuǎn)載荷承受能力差。這是由于357和880的裝置沒有專用的水平及扭轉(zhuǎn)載荷支承件。限制連桿的操作在第一或第二連桿失效期間也產(chǎn)生一失效型載荷偶(load-couple)(即發(fā)動機載荷接觸點的間距)，載荷偶比本發(fā)明的小。即使357和880專利的裝置足以滿足要求，在連桿失效狀態(tài)下使發(fā)動機載荷接觸點之間的間距盡可能大也是有利的。而且這兩個系統(tǒng)高度較大，這使其不能在某些低機翼的飛機諸如波音737上使用。美國專利No.5078342(此后以“342”表示)也描述了一個三連桿系統(tǒng)，其中中心連桿是限制連桿。中心連桿包括一在正常運行期間承受水平載荷的臂。限制連桿的第二臂由于其上的特大孔而在正常運行中是卸載的。雖然342專利的裝置有三個連桿，但在所有失效連桿狀態(tài)下其并不能完全承受水平和扭轉(zhuǎn)載荷。特別是，某些連桿失效是在僅有一個扭轉(zhuǎn)止動件(即兩個相鄰金屬面)時產(chǎn)生的，該止動件與實際的限制連桿相對。扭轉(zhuǎn)止動件容易極快地磨損，并且一旦磨損，就很難或不可能修復了。扭轉(zhuǎn)止動件的另一缺點是在失效連桿狀態(tài)中，由于發(fā)動機軸向溫度的上升，扭轉(zhuǎn)止動件可能剪斷自身。此外，342專利的裝置是對稱的，要求撐桿和發(fā)動機垂直于地面懸掛以限制止動件的配合。然而，本發(fā)明并不對角度敏感并且可以不垂直于地面懸掛(如垂直于機翼)。342裝置的限制連桿也如以上所述357和880專利的裝置一樣有一失效型載荷偶的缺點。因此，需要一種優(yōu)良的故障自動保護發(fā)動機架，其在正常和失效連桿運行期間沿各種方向均具有連桿載荷承受能力。這種理想的機架如果用于翼下發(fā)動機則應在高度方向上緊湊以提供更大的地面凈空。而且在寬度方向上應緊湊以便不會顯著地減少分支氣流。然而該機架在失效連桿狀態(tài)中應具有盡可能寬的載荷偶。該機架不應有任何振動和磨損的松散的限制連桿。該機架在單個連桿失效的情況下應能提供足夠的垂直和水平載荷承受能力，還應重量輕，并且如果必要應能安裝減震器。通過下面的描述將會明白，本發(fā)明旨在提供這樣一種優(yōu)良的故障自動保護發(fā)動機架。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種故障自動保護發(fā)動機架，其用于把噴氣發(fā)動機連接到飛機支承結(jié)構上，在正常運行中能有效地把發(fā)動機載荷分布在幾個發(fā)動機架連桿上，而在一單個連桿失效期間分布在其余的連桿上。根據(jù)本發(fā)明構成的發(fā)動機架可以連接到飛機(如機翼下或機尾部)或發(fā)動機(如發(fā)動機的前部或后部)的不同位置，而所需機架部件的尺寸僅需輕微修改。根據(jù)本發(fā)明構成的發(fā)動機架包括一上接頭、多個連桿、及一U形夾條。上接頭包括一用于把上接頭連接到支承結(jié)構上的安裝平臺。U形夾條連在發(fā)動機殼上，而連桿把上接頭連到U形夾條上。上接頭還包括肋區(qū)，其由位于安裝平臺附近的結(jié)構性加強肋構件組成。肋構件相互交叉以形成能夠承受發(fā)動機的作用應力和載荷的結(jié)構支點。在所述的實施例中，發(fā)動機架在高度方向上是相對緊湊的，但如果需要用發(fā)動機減震器時，為了給其提供空間發(fā)動機架的高度可能要增加。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，多個連桿包括第一、第二及第三連桿。第一連桿位于發(fā)動機架的一側(cè)并且基本是筆直的、垂直向的桿。第一連桿從發(fā)動機殼的一點連到上接頭的一點。第二連桿有一第一臂，在正常運行時從發(fā)動機殼的一點連到上接頭的一點，及一第二臂，從上接頭的一點連到發(fā)動機殼的另一點。第二連桿的第二臂在正常運行中是卸載的，而在第一或第三連桿失效期間加載。第三連桿包括一第一臂，其從上接頭的一點連到上接頭的另一點。第三連桿的第一臂在正常運行中卸載而在第一或第二連桿失效期間加載。第三連桿還包括一第二臂，其從第三連桿的第一臂和上接頭的連接處向發(fā)動機殼的一點延伸。第三連桿的第二臂在飛機正常運行中是加載的。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，連桿對上接頭的下邊緣及對發(fā)動機殼的連接處由銷子和U形夾接頭形成，帶有可樞轉(zhuǎn)的球形軸承。連接處的設置使各連桿在巡航飛行狀態(tài)期間均幾乎處于同一相對飛機的垂直橫切面。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，在正常運動中，第一和第三連桿承受垂直載荷的主要部分，而第二連桿的第一臂承受大部分水平載荷。扭轉(zhuǎn)載荷由三個連桿共同承受。如果第一連桿失效，則第二連桿的第二臂開始承受之前由第一連桿承受的部分載荷。若第二連桿失效，則第三連桿的第一臂承受之前由第二連桿承受的部分載荷。若第三連桿失效，則第二連桿的第二臂承受之前由第三連桿承受的部分載荷。在每一這些失效狀態(tài)，僅有一個限制連桿連接，以保持發(fā)動機架靜定。由此，若一個連桿失效，則所有垂直和水平載荷均被承受，防止了發(fā)動機從飛機分離。根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供了發(fā)動機架的另一實施例，其中第三連桿不具有第一臂而代之以一栓柱，其從第三連桿的上部向內(nèi)延伸。栓柱可插入形成于上接頭的一孔。栓柱和孔在飛機正常運行中和第一連桿失效期間其尺寸和姿態(tài)被設置為卸載狀態(tài)。如果第二連桿失效，栓柱和上接頭孔設置為與第一連桿一起操作以承受發(fā)動機載荷。在優(yōu)選實施例中，第三連桿的栓柱的橫截面是卵圓形，并且在正常運行中栓柱外表面和上接頭孔表面間的距離在約0.100英寸至約0.300英寸之間，優(yōu)選距離為約1/4英寸。本發(fā)明提供了一種新型且顯然更好的發(fā)動機架。若任一連桿失效，則曾被失效連桿承受的垂直、水平及扭轉(zhuǎn)載荷即被有效地分布在其余連桿上，整個發(fā)動機架相對緊湊，從而在噴氣飛機上實現(xiàn)有限空間的最佳應用，并且若用于翼下發(fā)動機則提供了更大的地面凈空。本發(fā)明在失效連桿狀態(tài)中有一相對較寬的載荷偶。連桿的構形使得在正常運行中限制連桿是卸載的，消除了不必要的磨損。此外，不存在松散的連桿而產(chǎn)生振動，從而減少了部件的磨損。聯(lián)系附圖參考下面的詳細描述，將會更加清楚地明白并且更好地理解本發(fā)明的前述方面和許多附加的優(yōu)點，其中圖1為由根據(jù)本發(fā)明形成的發(fā)動機架安裝到機翼下的外掛梁的傳統(tǒng)飛機發(fā)動機的側(cè)視示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明形成的故障自動保護發(fā)動機架的后視圖，其視角為相對飛機向前看；圖3為沿圖2中線4-4的側(cè)剖視圖；圖4為正常運行中圖2的故障自動保護后發(fā)動機架的示意圖；圖5為圖2中故障自動保護后發(fā)動機架的示意圖，示出了當?shù)谝贿B桿失效時所出現(xiàn)情況；圖6為圖2中故障自動保護后發(fā)動機架的示意圖，示出了當?shù)诙B桿失效時所出現(xiàn)情況；圖7為圖2中故障自動保護后發(fā)動機架的示意圖，示出了當?shù)谌B桿失效時所出現(xiàn)情況；圖8為根據(jù)本發(fā)明構成的故障自動保護發(fā)動機架的另一實施例的后視圖，其視角為相對飛機向前看，其中示出了部分剖面；圖9為正常運行中圖8的故障自動保護后發(fā)動機架的示意圖；圖10為圖8中故障自動保護后發(fā)動機架的示意圖，示出了當?shù)谝贿B桿失效時所出現(xiàn)情況；圖11為圖8中故障自動保護后發(fā)動機架的示意圖，示出了當?shù)诙B桿失效時所出現(xiàn)情況；及圖12為圖8中故障自動保護后發(fā)動機架的示意圖，示出了當?shù)谌B桿失效時所出現(xiàn)情況。圖1為由位于機翼下的由外掛梁17支承的傳統(tǒng)飛機噴氣發(fā)動機11的側(cè)視示意圖。發(fā)動機11由本發(fā)明的發(fā)動機架19連接到外掛梁17上。更為特別的是，發(fā)動機架19被連接到靠近渦輪后架21的發(fā)動機11的后部。從而圖1所示的發(fā)動機架19是一后發(fā)動機架。雖然圖1所示為后發(fā)動機架，但應該明白根據(jù)本發(fā)明的描述所構成的發(fā)動機架可以應用在不同的發(fā)動機安裝位置。例如，它們可用作為前或后機架，或兩者同時用。它們可用于把發(fā)動機安裝在機翼下或飛機尾部。圖1是示意性而非限制性的。由此，下面對用于圖1所示位置的特殊發(fā)動機架的描述同樣是示意性而非限制性的。對于特殊的應用場合，選擇應用本發(fā)明的發(fā)動機架的準確位置可能需要修改機架部件的尺寸。這些改變以本發(fā)明安裝工藝領域的技術人員所知的各種因素，如發(fā)動機尺寸、期望載荷、空氣動力條件等為依據(jù)。為便于理解本發(fā)明，下面描述中的術語指的是發(fā)動機架部件相對附圖所示布局的位置。術語和示意圖不應該看作為把本發(fā)明僅限制為翼下發(fā)動機架和后發(fā)動機架。圖2為根據(jù)本發(fā)明構成并適用于圖1的故障自動保護后發(fā)動機架19的后視圖，其視角為自發(fā)動機11后往前看。通常，發(fā)動機架19包括一上接頭31和三個連桿45、47、53。上接頭31連接到外掛梁17(示于圖1)或其它飛機支承結(jié)構。連桿45、47、53設置為把上接頭31上的四個連接位39a、39b、39c、39d連接到與發(fā)動機殼71(示于圖4)連接的U形夾條73上的四個連接位75a、75b、75c、75d。連桿45、47、53對上接頭31和發(fā)動機殼71在不同連接位的連接使用銷子和U形夾接頭完成。在運行中，連桿45、47、53承受發(fā)動機11的垂直和水平/扭轉(zhuǎn)載荷。若一個連桿失效，則其余連桿完全承受之前由失效連桿承受的載荷。上接頭31、連桿45、47、53、銷子和U形夾的材料最好為因康鎳合金、鈦或不銹鋼。更為詳細地，上接頭31有一沿其上表面形成、用于把發(fā)動機架19連接到外掛梁17的安裝平臺33。安裝平臺33包括多個螺孔，用于接納把平臺33連接至外掛梁17的螺栓件(未示出)。螺栓把由后發(fā)動機架19承受的垂直載荷傳遞到外掛梁17。安裝平臺33還包括一個或多個剪切銷鏜孔，用于接納同樣連接平臺至外掛梁17的剪切銷件(未示出)。剪切銷件把由后發(fā)動機架19承受的側(cè)向和推拉載荷傳遞到外掛梁17。上接頭31還包括一位于安裝平臺下的短肋區(qū)。肋區(qū)包括結(jié)構性的加強區(qū)域或肋35，其在安裝平臺33和連桿45、47、53間承受發(fā)動機載荷。肋35輔助控制由發(fā)動機載荷產(chǎn)生的力矢量的方向。具有足夠數(shù)量的肋35以確保完全承受發(fā)動機載荷。由于發(fā)動機載荷主要沿肋35傳遞，肋間的區(qū)域可以造空以減小上接頭31的重量。雖然附圖中本發(fā)明的實施例示出了一相對緊湊的肋區(qū)，但可以利用本領域技術人員所知的方法增加肋區(qū)高度，以在需要時能安裝發(fā)動機隔震器。沿肋區(qū)的下邊緣是四個上連接位一個用于第一連桿45的39a；一個用于第二連桿47的39b；兩個用于第三連桿53的39c、39d。四個上連接位39a、39b、39c、39d位于同一大致橫切發(fā)動機11縱軸13的平面。如圖4所示，各上連接位均包括一U形夾41，該U形夾具有沿各U形夾的兩叉頭42a、42b鉆孔的銷孔44a、44b。各連桿45、47、53的一端均位于U形夾叉頭42a、42b之間。并由一U形夾銷子43固定在該處。U形夾銷子43穿過U形夾叉頭42a的銷孔44a、連桿端部的孔61，然后穿過另一U形夾叉頭42b的銷孔44b。這一裝置將在下面進一步詳細描述。回到圖2，上接頭31下邊緣的形狀最好為通過用簡單曲線連接沿各U形夾銷孔形成的下段弧來確定。下段弧通過在各銷孔處旋轉(zhuǎn)一比銷孔半徑大的半徑而形成。應該注意使環(huán)繞各U形夾銷孔44a、44b的U形夾叉頭42a、42b結(jié)構足以承受期望的載荷。U形夾41由機加工形成，最好為因康鎳合金、鈦或不銹鋼；并且其形狀使得在所有飛行階段中連桿45、47、53的端頭均能輕易地插入各自的U形夾41。應該注意確保在正常和失效連桿運行期間均使連桿有足夠的空間，見下面的討論。參照圖5，U形夾條73沿發(fā)動機殼71的徑向上邊緣設置。U形夾條73位于大致橫切發(fā)動機11的縱軸13的平面，基本與由上連接位形成的平面平行。U形夾條73包括四個下連接位一個用于第一連桿45的75a；兩個用于第二連桿47的75b、75c；及一個用于第三連桿53的75d。每一下連接位75a、75b、75c、75d均有一U形夾41，該U形夾均具有沿各U形夾的叉頭42a、42b鉆孔的U形夾銷孔44a、44b(如圖4所示)。連桿45、47、53的其它端均位于U形夾的叉頭42a、42b之間。并且通過在相應U形夾的各叉頭42a、42b及連桿端部的孔61插入U形夾銷子43而固定于該處。U形夾條73的外廓通過用簡單曲線連接沿各U形夾頭銷孔形成的下段弧而確定。下段弧由在各銷孔44a、44b處旋轉(zhuǎn)一比銷孔半徑大的半徑形成。應該注意使足夠的結(jié)構環(huán)繞各U形夾銷孔44a、44b，以承受期望的載荷。下面對三個連桿45、47、53的討論詳述了連桿的三個主要方面。第一方面是連桿相對于上接頭31和發(fā)動機殼71的基本形狀和位置。第二方面是把連桿連接到上接頭31和發(fā)動機殼71的銷子和U形夾接頭的應用。第三方面是在正常運行和當一連桿失效時各連桿的操作。三連桿45、47、53并排安裝在一個共同的橫切發(fā)動機11的縱軸13的平面上。第一連桿45位于后發(fā)動機架19的左側(cè)，從垂直方向順時針旋轉(zhuǎn)約30°，如圖2所示，第一連桿45基本是筆直的，并從上接頭31的一端向外展開。第一連桿45包括帶有球形軸承的上和下連接孔，連桿45的每端有一孔。第一連桿45的上孔在第一上連接位39a處用前述的銷子和U形夾方式連接到上接頭31上。對銷子和U形夾連接的更詳細描述將在下面給出。第一連桿45的下孔在第一下連接位75a處也用銷子和U形夾接頭連接到發(fā)動機殼71上。第二連桿47為雙向彎折形并且包括一第一臂49和一第二臂51。臂49、51的長度相同并成約145°的鈍角。設置了三個連接孔，一個在臂49、51的交接處，在臂的外端各有一個。第一臂49外端的孔在位于第一下連接位75a以內(nèi)(相對于飛機)的第二下連接位75b處連接到發(fā)動機殼71上。兩臂49、51交接處的孔在位于第一上連接位39a以內(nèi)的第二上連接位39b處連接到上接頭31上。第二臂51外端的孔在位于第二下連接位75b以內(nèi)的第三下連接位75c處連接到發(fā)動機殼71上。所有第二連桿的連接均為銷子和U形夾接頭。第三連桿53也為雙向彎折形，并包括一第一臂55和一第二臂57。臂55、57的長度相同并成約105°的角度。設置了三個連接孔，一個在兩臂55、57的交接處，臂的外端各有一個。第一臂55外端的孔在位于第二上連接位35b以內(nèi)的第三上連接位35c處連接到上接頭31上。兩臂55、57交接處的孔在位于第三上連接位39c以內(nèi)的第四上連接位39d處連接到上接頭31上。第二臂57外端的孔在位于第三下連接位75c以內(nèi)的第四下連接位75d處連接到發(fā)動機殼71上。所有第三連桿的連接均為銷子和U形夾接頭。本發(fā)明發(fā)動機架的上、下連接處的相對位置的一特殊實施例在下表中示出。表1中的值應用于(但不限于此)波音737新一代飛機(-600/-700/-800)上的C.F.M.I.56-7翼下后發(fā)動機架。本領域的技術人員應明白，若本發(fā)明用于其它發(fā)動機而非C.F.M.I.56-7翼下發(fā)動機，則此特殊實施例可作略微變動。x、y坐標系示于圖4，其以第一下連接位75a為坐標原點。列于下表中的連接位置將根據(jù)使用本發(fā)明機架的具體發(fā)動機應用場合而變化。表1</tables>下面對第二連桿47的第一臂49的銷子和U形夾接頭的描述是對所有上、下連接位處的銷子和U形夾接頭的例示。例外將會說明。圖3是沿圖2中的線4-4的第二連桿47的第二臂51的側(cè)剖視圖。第二上連接位39b處的銷子和U形夾接頭具有兩個前述的U形夾叉頭42a、42b由U形夾銷子43將第二連桿47固定于其間。U形夾銷子43穿過位于U形夾叉頭42a的圓形U形夾孔44a、第二連桿47中的孔61及位于另一U形夾叉頭42b的圓孔44b。第三下連接位的銷子和U形夾接頭具同樣形狀。連桿45、47、53的各連接孔61均有一球形軸承63。球形軸承由軸承滾珠65和軸承座圈67組成。軸承座圈67通過一凸緣69擠壓進連接孔61。軸承滾珠65位于軸承座圈67內(nèi)并且有一穿過其中心的軸承滾珠孔68。U形夾銷子43穿過軸承滾珠孔68。球形軸承63使連桿可相對U形夾旋轉(zhuǎn)。如圖3所示，襯套91設在位于U形夾叉頭42a、42b上的銷孔44a、44b內(nèi)。襯套91從軸承滾珠65幾乎延伸到U形夾41的外表面。襯套91減少了連桿和U形夾銷子的振動。所有U形夾組件的U形夾叉頭42a、42b；軸承滾珠65；軸承座圈67；及襯套91均設計為緊密相合。U形夾銷子43包括一位于其一端的帽93及位于其另一端的螺紋95。當插入U形夾叉頭42a、42b時，U形夾銷子43的長度足以使螺紋部95延伸超出U形夾叉頭42a、42b。連接到U形夾銷子43的螺紋端的一端蓋帽97和螺母99把U形夾銷子43緊緊地固定在U形夾41中。在本發(fā)明的一實施例中，用于第一、第二、及第四上連接位39a、39b、39d和第一、第二及第四下連接位75a、75b、75d的U形夾41的U形夾銷子43的直徑和軸承孔68的直徑基本是一樣的。在第三上連接位39c和第三下連接位75c處，軸承滾珠孔68的直徑比U形夾銷子43的直徑略大。在本發(fā)明的這一實施例中，第三下連接位75c處的U形夾銷子43與軸承滾珠孔68之間的徑向間隙約為0.310英寸。第三上連接位39c處U形夾銷子43與軸承滾珠孔68之間的徑向間隙約為0.200英寸。正如下面更詳細的討論所述，徑向間隙確保正常運行中連桿在U形夾銷子周圍浮動并且不會接觸到U形夾銷子。顯然，這些尺寸應看作為例示性的，因為對于本發(fā)明的其它應用情況和實施例，其它的尺寸可能會更好。所有連接孔61均是圓形的，并且繞垂直于各連桿45、47、53的外表面的軸形成。連接孔61制為與軸承座圈67緊密相合，該軸承座圈67設計為與軸承滾珠65緊密相合。連桿略為傾斜地位于U形夾內(nèi)。準確的傾斜量依據(jù)飛行中由具體連接位的熱膨脹而導致的期望運動量而定。即使連桿45、47、53以不同角度傾斜，在巡航飛行階段，發(fā)動機11的運動將使所有連桿呈垂直向并且相對發(fā)動機11的縱軸13橫向排成一行。圖4是圖2中故障自動保護發(fā)動機架19的示意圖，其示出正常運行中連桿45、47、53的位置。如圖4所示，連桿45、47、53和U形夾銷子43在后發(fā)動機架19中的尺寸和布置使得在正常負載條件下，由第一連桿45和第三連桿的第二臂57承受全部的垂直載荷，由第二連桿47的第一臂49承受全部的水平載荷，第二連桿47的第二臂51不承受載荷，及第三連桿53的第一臂55不承受載荷。上、下連接位由圖4中各圓圈的中心處的點表示。該點也表示U形夾銷子43的軸心。環(huán)繞第一、第二及第四上連接位39a、39b、39d和第一、第二及第四下連接位75a、75b、75d的單個圓圈表示U形夾銷子43和軸承滾珠孔68在其連接位如上所述地緊密相合。在第三上連接位39c和第三下連接位75c處各有兩個圓圈，表示軸承滾珠孔的直徑大于U形夾銷子的直徑。大圓表示軸承滾珠孔68而小圓表示U形夾銷子43的直徑。連桿45、47、53的連接位的線77是直線，表示兩個連接位間的載荷分布沿一直線通過連桿。因此，在非失效條件下連桿不承受彎曲載荷。圖5是圖2中后發(fā)動機架19的示意圖，其示出在第一連桿45失效狀態(tài)時第二和第三連桿47、53的位置。若第一連桿45失效，則第二連桿47的第二臂51的軸承滾珠65將受迫與第三下連接位75c的U形夾接頭處的U形夾銷子43接觸(如圖5所示)。這將使第二連桿47與第三連桿53一起操作以承受之前由失效的第一連桿45承受的載荷。第三上連接位39c處的U形夾接頭的U形夾銷子43移動靠近第三連桿53的第一臂55處的軸承滾珠孔68(如圖5所示)。但是，有一連接件未連。圖6是圖2中后發(fā)動機架19的示意圖，其示出在第二連桿47失效狀態(tài)中第一和第三連桿45、53的位置。若第二連桿47失效，則第三連桿53的第一臂55的軸承滾珠65將受迫與第三上連接位39c的U形夾接頭處的U形夾銷子43接觸。第三連桿53與第一連桿45一起動作以承受之前由失效的第二連桿47承受的載荷。圖7是圖2中后發(fā)動機架19的示意圖，其示出在第三連桿53失效狀態(tài)中第一和第二連桿45、47的位置。若第三連桿53失效，則第二連桿47的第二臂51的軸承滾珠65將受迫與第三下連接位74c的U形夾接頭處的U形夾銷子43接觸。這使第二連桿47與另一第一連桿45一起操作以承受之前由失效的第三連桿53承受的載荷。圖8-12示出根據(jù)本發(fā)明形成的故障自動保護后發(fā)動機架的另一實施例。除了第三連桿53的變化，其與上接頭的連接及發(fā)動機架在失效狀態(tài)中運行的方式之外，該可選實施例與參照圖2-7描述的實施例相同。特別是，參照圖8，可選第三連桿153也有一由一栓柱155和一直臂157形成的雙向彎折形。栓柱155和臂157形成約115°的角度。栓柱155從第三連桿153的上部向內(nèi)(即向發(fā)動機架中部)延伸。仍然參照圖8，上接頭31包括一供栓柱155插入的孔159。該孔通過上接頭的結(jié)構性腹板形成。栓柱和孔的截面都是圓形或卵圓形，且孔的截面比栓柱的截面大。在正常運行中，栓柱并不接觸孔表面，正常運行中，優(yōu)選布局是，栓柱設置為其側(cè)面距上接頭孔表面的距離范圍約為0.100英寸至0.300英寸之間。正常運行中栓柱側(cè)面和上接頭孔表面間的優(yōu)選距離為約1/4英寸。圖9是圖8中另一實施例的故障自動保護發(fā)動機架的示意圖，其示出正常運行中連桿45、47、53的位置。在此情況下，第一連桿45和第三連桿臂157承受全部的垂直載荷，第二連桿47的第一臂49承受全部的水平載荷，第二連桿47的第二臂不承受載荷，并且第三連桿的栓柱155不承受載荷。在一個連桿失效狀態(tài)中發(fā)動機機架的運行示于圖10-12。如同圖4-9，上、下連接位均由位于各圓中心的點或十字線表示。點仍表示U形夾銷子43的軸心。圖10是圖8中后發(fā)動機架的示意圖，其示出在第一連桿45失效狀態(tài)下第二和第三連桿47、153的位置。若第一連桿45失效，則第二連桿47的第二臂51的軸承滾珠將受迫與第三下連接位75c的U形夾接頭處的U形夾銷子43接觸。這使第二連桿47與另一第三連桿153一起操作以承受之前由失效的第一連桿45承受的載荷。第三連桿的栓柱155移動靠近上接頭孔159表面，如圖10所示，但是，此時栓柱155與孔159并未連接。圖11是圖8中后發(fā)動機架的示意圖，其示出在第二連桿47失效狀態(tài)下第一和第三連桿45、47的位置。若第二連桿失效，則第三連桿的栓柱155受迫與上接頭孔159接觸。由于栓柱作用為抗轉(zhuǎn)件，栓柱(及孔)可能以任何多種取向之一從其余的第三連桿部(及上接頭)定向。對本發(fā)明來說重要的是栓柱和孔設計為在第二連接失效狀態(tài)中限制第三連桿的運動。由此第三連桿153與第一連桿45一起動作以承受之前由現(xiàn)在失效的第二連桿47承受的載荷。圖12是圖8中后發(fā)動機架的示意圖，其示出在第三連桿153失效狀態(tài)下第一和第二連桿45、47的位置。如圖7，若第三連桿153失效，則第二連桿47的第二臂51的軸承滾珠65將受迫與第三下連接位75c的U形夾接頭處的U形夾銷子43接觸。雖然已示意并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但應當明白，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，可以進行各種變形。權利要求1.一種用于把噴氣發(fā)動機的發(fā)動機殼連接到飛機的支承結(jié)構上的故障自動保護發(fā)動機架，包括(a)一上接頭，其可與飛機支承結(jié)構相連，上接頭包括一具有位于大致橫切發(fā)動機縱向中心線的平面的第一、第二及第三上連接位的下邊緣；(b)一U形夾條，其與位于大致橫切發(fā)動機縱向中心線的平面的發(fā)動機殼外周面相連，U形夾條包括位于大致橫切發(fā)動機縱向中心線的平面的第一、第二、第三及第四下連接位；(c)一基本為直線的第一連桿，其在第一上連接位與上接頭相連并在第一下連接位與U形夾條相連；(d)一第二連桿，其具有一第一臂和一第二臂，第一臂在第二下連接位與U形夾條相連并在第二上連接位與上接頭相連，第二臂在第三下連接位與U形夾條相連；及(e)一第三連桿，其在第三上連接位與上接頭相連并在第四下連接位與U形夾條相連，第三連桿具有一從第三連桿的上部延伸的栓柱，栓柱可插入形成于上接頭的孔中。2.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中連桿對上接頭上連接位及對U形夾條下連接位的連接件均是銷子和U形夾接頭。3.根據(jù)權利要求2的故障自動保護發(fā)動機架，還包括銷子和U形夾接頭處的球形軸承，將其設置成使所有連桿在正常巡航飛行中均處于同一相對于發(fā)動機縱向中心線的橫切面。4.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中上接頭還具有結(jié)構性加強部。5.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中上接頭還具有一適于連接飛機支承結(jié)構的安裝平臺。6.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中第二連桿的第二臂在正常飛機運行中設置為卸載的。7.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中若第三連桿失效則第二連桿的第二臂與第一連桿一起操作以承受發(fā)動機載荷。8.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中第三連桿的栓柱在正常飛機運行中設置為卸載的。9.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中第三連桿的栓柱在第一連桿失效期間設置為卸載的。10.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中若第二連桿失效則第三連桿的栓柱和上接頭的孔與第一連桿一起操作以承受發(fā)動機載荷。11.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中第三連桿的栓柱截面形狀是卵圓形。12.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中在正常運行中栓柱設置為其側(cè)面距上接頭孔表面的距離范圍約為0.100英寸至0.300英寸之間。13.根據(jù)權利要求1的故障自動保護發(fā)動機架，其中在正常運行中栓柱設置為其側(cè)面距上接頭孔表面的距離約為1/4英寸。全文摘要一種故障自動保護發(fā)動機架,其包括一第一連桿、一第二連桿、一第三連桿、四個位于上接頭的上連接位及四個位于發(fā)動機殼的U形夾條的下連接位。第一連桿連接第一上連接位與第一下連接位。第二連桿具有一連接第二下連接位和第二上連接位的第一臂。第二連桿還具有一連接第二上連接位和第三下連接位的第二臂。第三連桿具有一連接第三上連接位和第四上連接位的第一臂。第三連桿還具有一設置為連接第四上連接位和第四下連接位的第二臂。第三連桿的第一臂在第二連桿失效期間承受載荷。文檔編號F02C7/20GK1196318SQ9810629公開日1998年10月21日申請日期1998年4月10日優(yōu)先權日1997年4月14日發(fā)明者肯特·W·鄧斯坦,肯尼思·E·海伊申請人:波音公司