專利名稱：一種管件的固定機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種固定管件的固定機構。具體地，本發(fā)明涉及具有兩個夾持件的固定機構，可接合和保持管件，如流體管道，處于需要的位置，并使管件免受振動力的影響。
背景技術：
圓柱構件如支承桿，或流體的管道經(jīng)常需要相對支承表面或另外構件進行支承，使其位于預定的位置，并使其免受過度的振動，防止圓柱構件出現(xiàn)疲勞破壞。流體管道一般設置在各種類型的設備上傳輸帶壓氣體，如壓縮空氣；或帶壓液體，如液壓液體。因為設備工作一般要產(chǎn)生一定的振動，管道經(jīng)常受到交變的振動力，可導致管道產(chǎn)生過大的振動。振動必須減少，或至少要得到控制，以防止出現(xiàn)共振，并防止振動導致管道出現(xiàn)疲勞破壞。
已經(jīng)知道許多固定桿或管道的固定機構。已設計出了不同形式的夾具來接合桿或管道，將其保持在相對管道所在設備表面的基本穩(wěn)定的狀態(tài)。一般地，可通過增加夾具的尺寸或重量來提高對振動產(chǎn)生的疲勞破壞的抵抗力。但是，在某些應用中，比如飛機發(fā)動機，夾緊機構的重量不能增加，同時還要具有要求的剛度，具有要求的對夾持件和夾具疲勞破壞的抵抗力，以及具有抵抗飛機發(fā)動機工作時這些構件承受的動態(tài)載荷和高溫環(huán)境的能力。
一種已在飛機燃氣輪發(fā)動機上使用的管件夾具包括兩個一般為U型的成對夾持件，在各自第一端鉸接連接到一起。成對的夾持件可打開，使管件位于其間，然后進行鉸接轉動圍繞管件閉合。各夾持件一般包括通常為半圓形的凹部以包圍管件外表面的一部分。固定件，如螺栓，可穿過成對管夾持件的與鉸接處相對的端部形成的孔延伸，螺栓插入開孔中。連接螺帽螺紋連接到螺栓上，將成對的夾持件圍繞管件拉動接合到一起。固定件一般還要延伸穿過固定發(fā)動機的支架，以相對發(fā)動機殼體外表面保持管件。
夾具結構可通過采用重量輕的金屬，比如鋁合金，來減輕重量但是輕的金屬通常缺少必要的抵抗振動載荷的疲勞強度，不能抵抗金屬疲勞導致的過早破壞。重金屬，盡管一般具有高的多的疲勞抗力，但使結構的重量增加，飛機發(fā)動機是不希望存在這種情況的。
除了已知鉸接的管夾具設計的疲勞問題，沒有鉸接連接的管夾具在連接螺栓安裝時有互相相對轉動的問題。這樣的相對轉動可使夾具的兩個部件形成一定角度偏斜，互相不對準，使夾持件未完全接合管道外表面。在這種情況下夾具的邊支承管道的外表面，導致管道內出現(xiàn)應力集中。其后，振動力可經(jīng)常使夾具邊與管道外表面無規(guī)律的接觸，使管道出現(xiàn)磨損破壞。

發(fā)明內容
簡單地，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種可接合和保持管件的固定機構。固定機構包括第一夾持件，其具有主體和具有第一縱軸線的第一凹部，可與管件的外表面接合；具有第二縱軸線的第二夾持件，包括主體和第二凹部，可與管件的外表面接合。所述第一夾持件和第二夾持件中至少一個包括主體支承的對準表面，可使所述第一和第二夾持件互相定位，使所述第一和第二凹部互相面對，所述第一和第二凹部的縱軸線基本平行。第一和第二夾持件包括容納連接件的構件，以保持夾持件面對管件的外表面。


通過下面參考附圖進行的介紹，可對本發(fā)明的結構、操作和優(yōu)點有更清楚的了解，附圖包括圖1是具有改進的夾具結構的管件的固定機構的實施例的透視圖；圖2是圖1所示的夾具結構的夾持件的側視圖，其中夾持件處于可打開的閉合狀態(tài)；圖3是沿圖2中剖面3-3的剖視圖；圖4是圖2所示夾持件的分解圖；圖5是圖2所示上夾持件的頂視透視圖；和圖6是圖2所示上夾持件的底視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，尤其是圖1，圖1顯示了流體管道12的管固定機構10，流體管道12包括第一連接端14和第二連接端16。在第一連接端14和第二連接端16之間管道12是U型的，形成了兩個管道分路18，20。盡管只顯示出單管的U型結構，應當認識到管道分路18，20也可以代表兩個不同的互相不連接的管道，分別被固定機構10支撐著。此外，盡管顯示出是支撐一中空管路，應當理解固定機構10還可用于保持一個或多個管路或圓柱件，如支撐桿、電纜線束、波頓安全電纜(Bowden-type cable)或類似構件。
固定機構10包括支架22，用于連接到剛性表面或另一個構件(未顯示)，以將管道分路固定到預定的位置。支架22包括兩件式夾具26連接的表面24。管夾具26包括靠在支架表面24的第一夾持件28和位于第一夾持件28之上的第二夾持件30。管道分路18，20位于第一和第二夾持件28，30之間，通過連接螺栓31相對支架22固定，其中螺栓穿過分別在夾持件28，30和支架22上形成的開孔。所顯示的機構形式可用于支撐和固定圓柱的或其他形式的構件，可減少設置了受支承管件的設備工作時產(chǎn)生的振動對管件的影響。例如，當機構用于固定和保持設置在飛機發(fā)動機上的管道時，管道將承受連接有管道的發(fā)動機或其他部件工作時產(chǎn)生的振動。管道還要承受飛機本身機動飛行產(chǎn)生的載荷，以及與發(fā)動機產(chǎn)生的振動力疊加的飛機機動飛行產(chǎn)生的組合載荷。
管夾具26，其包括第一夾持件28和第二夾持件30，在圖2的側視圖中處于組裝和連接狀態(tài)。圖3是其截面剖視圖。第一夾持件28包括中間主體32，其如圖所示通常是矩形的；和中間主體32的兩個縱向端的端部34，36。中間主體32具有下表面38，適合與支架的表面接合，如圖1所示的支架22，或其他最好是剛性的表面。第一夾持件28包括上表面40，其基本是平面的，適合以表面對表面接觸的方式與第二夾持件30接合，如下面將介紹的。在圖1所示的實施例中，支架表面24是平面的，因此第一夾持件38的下表面也是平面的，當?shù)谝粖A持件28固定到安裝表面時，可實現(xiàn)基本上平面對平面的接合以增加剛度。
第一夾持件28的端部34，36的形狀分別具有面朝上的接合表面42，44，該形狀基本對應于受支撐構件外表面一部分的形狀。對于支撐具有圓截面的管道，如圖1所示的管12，表面42，44具有弧形，如半徑基本對應于管外表面半徑的圓弧，以提供基本為表面對表面的接觸區(qū)，從而減少受夾持構件在表面42，44與管道外表面之間接觸區(qū)的應力集中。應當知道受夾持件的外表面形式?jīng)Q定了表面42，44的優(yōu)選形式。
第二夾持件30的總體結構形式類似于第一夾持件28。在這方面，如圖5和6所清楚顯示，第二夾持件30包括中間主體46，其如圖所示通常是矩形的；和位于中間主體46的兩個縱向端的端部48，50。中間主體46具有下表面52，當夾持件安裝成圖1所示管夾具26時，可與第一夾持件28的上表面40接合和接觸。因此下表面52是平的或是平面的，允許中間主體32，46進行適合的平面對平面接觸。中間主體46的上表面54可以是平的，以提供對連接螺栓端部、墊圈端表面、或連接螺帽端表面的支撐表面。
第二夾持件30的端部48，50的形狀分別具有面朝下的接合表面56，58，該形狀基本對應于受支撐構件外表面一部分的形狀。在這方面，表面56，58的形狀類似于第一夾持件28的表面38，40。對于支撐具有圓截面的管道，如圖1所示的管12，表面56，58具有弧形，如半徑基本對應于管外表面半徑的圓弧，以在第二夾持件30和管道之間提供基本為表面對表面的接觸區(qū)，從而減少受夾持管道在表面54，56與管道外表面之間接觸區(qū)的接觸應力。應當知道受夾持構件的外表面形式?jīng)Q定了表面54，56的優(yōu)選形式。
如圖3和6所示，沿中間主體46的縱向邊60，62向下延伸有一對下垂的突緣64，66。突緣64，66基本是互相平行的，并互相間隔開一距離，該距離大于第一夾持件28的中間主體32的橫向寬度，當?shù)谝粖A持件28的上表面40相對第二夾持件30的下表面52表面對表面接觸時，突緣64和66相對中間主體32的側表面。
如圖3清楚地顯示，各突緣64，66分別包括向下表面52傾斜的內表面68，70，共同形成向外分開的坡口角度。內表面68，70與下表面52的交點72，74之間的間距基本對應于第一夾持件28的中間主體32的寬度。內表面68，70相對下表面52的傾斜角度在大約100度到140度的范圍，大約115度到大約125度就更好，最好是在大約118度到大約122度?？蛇x擇點72，74和傾斜的內表面68，70之間的間距防止出現(xiàn)角度未對準，未對準可在夾具26處于安裝條件下在第一和第二夾持件28，30之間出現(xiàn)。本文中的角度未對準是指第一和第二夾持件28，30的各縱軸線之間的角度未對準。例如，可選擇這些參數(shù)將未對準的最大角度限制在不大于約3度，以防止夾持件的接合表面的外邊在受支承構件的外表面產(chǎn)生不規(guī)則接觸、磨損或壓痕。
設置內表面68，70是為了幫助夾具26的安裝。在夾具安裝時，通過手動將第二夾持件30的下表面52壓到第一夾持件28的上表面40，內表面68，70將與第一夾持件28的中間主體32的邊接合，使第二夾持件30相對第一夾持件28樞軸轉動。樞軸轉動改正了夾持件之間可能存在的縱向不對準，因此當夾具安裝時內表面68，70可用作對準表面。
下垂的突緣64，66的內表面68，70除了提供對準功能，突緣還可強化中間主體46。結果是，當?shù)谝缓偷诙A持件28，30通過旋緊連接螺栓而拉到一起時，中間主體46相對安裝的夾持件繞橫向軸線彎曲的傾向極大地減少。這樣的彎曲可發(fā)生在第二夾持件30的下表面52和第一夾持件28的上表面40之間基本上沒有表面對表面的接觸時。在這種情況下，由于設置突緣64，66而帶來的第二夾持件30的中間主體46的剛度提高可使施加到受夾持件外表面的夾緊力高于中間主體46出現(xiàn)彎曲時的夾緊力。此外，突緣提供的加強剛度作用可使中間主體46的厚度減少，使重量減少。
所示夾持件結構的另外益處是可減少將兩個夾持件連接到一起的連接螺栓的長度，從而減少了夾具組件的重量。因為兩個夾持件的形狀是不同的，必須以正確的方式進行安裝。在這方面，如果第二夾持件30定位在夾具支撐表面，如圖1中的表面24，這將減少夾持件和夾具支撐表面之間希望的表面對表面接觸區(qū)，夾持件的安裝將不能適當進行。因為第一夾持件將位于最上面，如果支撐表面到夾具組件的上表面的距離過大，連接螺帽不能接合連接螺栓。
盡管已經(jīng)顯示和介紹了本發(fā)明的特定實施例，對于所屬領域的技術人員，明顯地，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可進行各種改進和變化。所以這些在發(fā)明范圍進行的變化和改進都包括在所附權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種接合和保持管件(12)的固定機構(10)，所述機構包括a.第一夾持件(28)，包括主體(32)和具有第一縱軸線的第一凹部(42)，可與所述管件(12)的外表面接合；b.第二夾持件(30)，包括主體(46)和具有第二縱軸線的第二凹部(48)，可與所述管件(12)的外表面接合；c.其中所述第一夾持件(28)和第二夾持件(30)中至少一個包括所述主體支承的對準表面(68，70)，可使所述第一和第二夾持件(28，30)互相定位，使所述第一和第二凹部互相面對，所述第一和第二凹部的縱軸線基本是平行的；和d.所述第一和第二夾持件(28，30)包括容納連接件(31)的構件，以保持所述夾持件(28，30)相對所述管件(12)的外表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的固定機構，其特征在于，所述第一和第二凹部形成弧形表面。
3.根據(jù)權利要求2所述的固定機構，其特征在于，各所述弧形表面基本由圓弧形成。
4.根據(jù)權利要求3所述的固定機構，其特征在于，所述圓弧具有基本相同的曲率半徑。
5.根據(jù)權利要求1所述的固定機構，其特征在于，所述第一和第二夾持件(28，30)各包括多個凹部(42，44)，可容納和保持多個管件(12)。
6.根據(jù)權利要求1所述的固定機構，其特征在于，所述對準表面(68，70)相對夾持件縱軸線橫向延伸。
7.根據(jù)權利要求6所述的固定機構，其特征在于，所述對準表面(68，70)沿所述第一和第二夾持件(68，70)中至少一個的所述主體的至少一個邊延伸。
8.根據(jù)權利要求7所述的固定機構，其特征在于，設置了兩個對準表面(68，70)，所述對準表面基本上互相平行。
9.根據(jù)權利要求6所述的固定機構，其特征在于，所述對準表面(68，70)相對所述第二夾持件的所述主體(46)的頂表面傾斜。
10.根據(jù)權利要求9所述的固定機構，其特征在于，所述對準表面(68，70)的傾斜度為大約100°到大約140°。
11.根據(jù)權利要求9所述的固定機構，其特征在于，所述第一和第二夾持件(28，30)各包括多個凹部(42，44)，以容納和保持多個管件(12)。
12.根據(jù)權利要求11所述的固定機構，其特征在于，所述第一和第二凹部(42，44)形成弧形表面。
13.根據(jù)權利要求1所述的固定機構，其特征在于，還包括支承架(22)，其中所述連接件(31)保持所述第一和第二夾持件(28，30)面對所述支承架。
全文摘要
一種雙件式固定機構(10)，可接合和保持細長件(12)，如流體管道或類似構件。其設有上夾持件(28)和下夾持件(30)可與細長件(12)的相對的表面接合。上和下夾持件中的一個包括至少一個縱向設置的對準表面(68，70)，以便當固定機構(10)繞細長件(12)安裝時，保證夾持件(28，30)適當?shù)膶?。對準表?68，70)還可用于強化夾持件防止其彎曲，因此可提高夾具組件的夾持力。
文檔編號F16B2/06GK1521437SQ200310123958
公開日2004年8月18日 申請日期2003年12月15日 優(yōu)先權日2003年2月13日
發(fā)明者B·F·波恩, D·D·史密斯, B F 波恩, 史密斯 申請人:通用電氣公司