專利名稱：一種帶有安全緊固件裝置的連接系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到用于直升機渦輪發(fā)動才幾的管子連接系統(tǒng)領域。特別涉及到一種連 接系統(tǒng)，其包括通過一個緊固連接件固定到管子一端的管接頭。
背景技術：
傳統(tǒng)上，這種連接系統(tǒng)可以使得管子連接到渦輪發(fā)動機的一個構件上，目的是 向所述構件輸送流體，諸如液體或氣體，例如用來將壓縮空氣送到渦輪發(fā)動機的熱 工部件，以便對其進行冷卻。另外，眾所周知，因為渦輪發(fā)動機在工作時所產(chǎn)生的振動，安裝在渦輪發(fā)動機 上的管接頭的緊固連接件承受到嚴重的機械應力，這種應力會導致嚴重的后果，進 而引起緊固連接件損壞，接合部分斷裂。為了減少這種斷裂的風險，人們都知道需要采用兩套管子和管接頭，從而確保 在連接部分斷裂時，流體的流動不會受到影響，然后，這個冗余管子就成了提供流 體的唯一管子。然而，管子冗余也會帶來各種缺陷，諸如，成本、額外重量、體積，以及維護 保養(yǎng)等。美國US 2004/239103號專利披露了一種設備，可以限制飛機上兩套管子的分 離狀態(tài)。發(fā)明內容本發(fā)明的一個目的是，提供一種安全的連接系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不會出現(xiàn)上述缺陷， 而且，即使緊固連接件損壞或斷裂，也能確保流體的供應不會中斷。本發(fā)明可以通過如下方式實現(xiàn)其目的，即本發(fā)明的連接系統(tǒng)還包括安全緊固件 裝置，其形式是圍繞緊固連接件周圍的一個套管，其第一端焊接到管子上，而鉤形 的第二端與管接頭相嚙合，其方式是，鉤部可提供管接頭和管子之間的固定功能， 如果緊固連接件損壞時，仍可確保流體的供應，將泄露降到最低。這樣，通過本發(fā)明，安全緊固件裝置就適合取代緊固連接件，從而確保管接頭 和管子始終固定到一起。不同于己有技術設備，為此不必提供冗余管子，如果緊固連接件損壞時，安全 緊固件裝置可以很方便地通過鉤部而繼續(xù)起到固定作用。套管的周向部分最好提f共多個開口，在套管固定到管子上時，可以使得操作手 能夠看至螺固連接件的狀況。這就使得機械師很方便地看到緊固連接件的狀態(tài)，而 且，如果損壞時，也能看到相應部位的損壞情況。根據(jù)本發(fā)明，這樣，就不必將安全緊固件裝置進行分解，從而可以診斷分析緊 固連接件的損壞情況。如果緊固連接件損壞時，鉤部還可以相應地提供管接頭和管子之間的固定情況。這樣，只要緊固連^#在起固定作用時，安全緊固件裝置就不會在管接頭和管 子之間提供固定作用，這樣，它們就不會承受任何機械載荷。換句話說，只要固定連接裝置保持完整，或者在任何情況下，只是受到輕微損 壞時，安全緊固件裝置始終處于非承受載荷狀態(tài)。這就有禾哋保持了安全緊固件裝置的機械強度，而其只有在緊固連接件損壞時 才會發(fā)揮作用。套管的第一端 通過一個環(huán)形焊接部分焊接到管子上，從而能夠使得固定操 作簡單快捷。根據(jù)本發(fā)明，術語"損壞" 一詞用來表示緊固連樹牛不再發(fā)揮其固定功能作用。 這種狀態(tài)在連接部分斷裂之前可能會出現(xiàn)。為此，人們會了解到，按照本發(fā)明，如果緊固連接件損壞時，安全緊固件裝置 就可繼續(xù)將管子固定到管接頭上。一旦緊固連接件損壞到這樣一種程度，即不再能夠發(fā)揮其固定作用時，鉤部就 與管接頭相嚙合，以便對其固定。因為，安全緊固件裝置本身固定至U管子上，所以， 隨后在管子和管接頭之間就會很方便地形成固定作用。為此，根據(jù)本發(fā)明，安全緊固件裝置能夠將管接頭固定到管子上，假設其機械 強度沒有承受固定連接裝置己經(jīng)承受的應力時，因為這種應力出現(xiàn)在所述連接部分 最初受到損壞時。所以，人們會發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的優(yōu)點是，可以不再使用冗余管子。有利的是，如果緊固連接件出現(xiàn)損壞時，鉤部和管接頭之間可以存在間隙。這樣，在不會出現(xiàn)損壞的情況下，即，在連接系統(tǒng)正常工作期間，管接頭和安 全緊固件裝置之間是沒有接觸的，因此，安全緊固件裝置就不會承受載荷。根據(jù)本發(fā)明的最佳實施例，如果緊固連接件損壞時，特別是如果所述緊固連接 件斷裂時，安全緊固件裝置會相對于管接頭移動，這種移動距離不會大于所述間隙，5這樣，鉤部就與管接頭接觸，防止管t妾頭相對于安全緊固件裝置移動。由于所述裝 置固定到管子上，人們會了解到，管子和管接頭再次通過鉤部而相互固定。此外，所述間隙構成了最大距離，管接頭和管子穿過該距離彼此相對移動。有利的是，所述間隙是沿圓筒形部分的軸向方向呈軸向間隙，而圓筒形部分是 與管子的端部相嚙合的。圓筒形部分的長度優(yōu)選不小于間隙的尺寸，這樣，如果緊固連接件損壞時，管 子就不會與管接頭脫離。另夕卜，所述間隙優(yōu)選在0.1mm到0.5mm的范圍內。采用這個數(shù)值的間隙的優(yōu)點是，如果緊固連接件損壞時，該鉤部可與管接頭快 速連接，反之，它可以足以防止鉤部與管接頭在"正常"工作期間的接觸。該間隙還可以是一種徑向間隙或角間隙，但這都沒有超出本發(fā)明的范圍，人們 都會了解到，諸如"軸向的"、"徑向的"、和〃成角度的〃形容詞都是相對于管子端部 的軸向而言的。有利的是，緊固連接件還可以是一種環(huán)形焊接部分，而且，優(yōu)選在圓筒形部分 和管子之間進行的焊接。套管的第一端im焊接到管子的外表面上。按照本發(fā)明的第一實施例，鉤形第二端是設計用來軸向固定在管接頭和止動板 之間。止動板最好在安全緊固件裝置的第一端固定到管子上后再固定至lj管接頭上。 鉤形第二端最好帶有多個緊固件蝶片，用來圍繞自管接頭延伸的圓筒形部分周 圍軸向延伸。具體地說，兩個相鄰的緊固件蝶片形成一個開口，從而可以緊固連接件的緊固 情況。在該第一實施例中，連接系統(tǒng)包括一個平直的管接頭，S卩，流體離開管接頭的 流動方向實際上與流體離開管接頭的流動方向是平行的。按照本發(fā)明的第二實施例，鉤形第二端呈環(huán)狀形式，其內周向部分提供有多個 凸塊。這些凸i央優(yōu)選相對于套管形成的安全緊固件裝置徑向延伸。 這個第二實施例中的連接系統(tǒng)優(yōu)選包括一個直角管接頭，即流體離開管接頭的 流動方向相對于流體進入管接頭的流動方向成直角方向。在所述第二實施例中，管接頭包括一個圓筒形部分，用來與管子的端部相嚙合， 所述圓筒形部分包括一個第一環(huán)形加強筋，如果緊固連接件損壞時，所述凸塊可與 第一環(huán)形加強筋相鄉(xiāng)蟲，從而可以防止管子脫開。作為本發(fā)明的第二實施例的一個方面，所述圓筒形部分還包括一個第二環(huán)形加 強筋，這樣，第一和第二環(huán)形加強筋就形成了一個槽，凸塊與槽相嚙合，從而在套 管固定到管子上前，可以將套管定位在管接頭上。第一和第二環(huán)形加強筋優(yōu)選與凸塊相匹配，形成一個卡扣鎖緊系統(tǒng)，其優(yōu)點是 在套管固定到管子上時能夠使其保持不動。通過閱讀如下實施例的說明，可以更好地理解本發(fā)明，且本發(fā)明的優(yōu)點就會清 楚地顯現(xiàn)出來，但本發(fā)明并不僅限于所給實施例。


圖l為構成本發(fā)明第一實施例連接系統(tǒng)的透視圖，所述連接系統(tǒng)焊接到管子上， 而安全緊固器裝置則裝在管子上，以便使其與管接頭相配合動作；圖2為本發(fā)明第一實施例連接系統(tǒng)的透視圖，所述安全緊固件裝置焊接到管子上，并固定到管接頭上；圖3為本發(fā)明第二實施例連接系統(tǒng)的透視圖，所述管接頭焊接到管子上，套管形成安全緊固件裝置安裝在管子上，目的是與管接頭上圓筒形部分上的環(huán)行加強筋相配合動作；圖4為本發(fā)明第二實施例連接系統(tǒng)的透視圖，所述安全緊固件裝置與管接頭相嚙合，并隨后焊接到管子上；圖5為本發(fā)明第二實施例連接系統(tǒng)的透視圖；圖6為本發(fā)明第二實施例連接套管的剖面詳圖，示出了第一環(huán)行加強筋相對于 鉤形第二端的位置。
具體實施方式
下面詳細介紹的連接系統(tǒng)應用于將壓縮空氣管子連接到直升機渦輪發(fā)動機的構 件上。圖l和圖2介紹了構成本發(fā)明第一實施例的連接系統(tǒng)l 。連接系統(tǒng)10包括管接頭12，空心圓筒形部分14自該管接頭處延伸，圓筒形部分 與管子16相搭接，從而實現(xiàn)了連接系統(tǒng)10與管子16的連接。具體地說，管接頭12呈三角形狀，帶有圓角。然而，也可以使用一些其它形狀， 但都沒有超出本發(fā)明的范圍。管接頭12帶有一個內孔18，穿過該內孔，并與空心圓筒形部分同軸連通。如圖1所示，管接頭12上帶有多個小孔20，用來使管接頭12能夠安裝到輸送壓 縮空氣的構件上，例如，連接到渦輪發(fā)動機的殼體上。參照圖1禾曬2，從中可以看到，管接頭12用頓過緊固連接件24固定至惰子16 的一端22，具體地說，就是在管子16的周向表面和圓筒形部分14的一端26之間進 行環(huán)狀焊接24而成。在戶，第一實施例中，可以看出，管接頭12是一個平直管接頭，管子16—端的 軸線實際上與內孔l 8的軸線相平行。按照本發(fā)明，管接頭12還包括安全緊固件裝置28，在本實施例中，這些緊固件 裝置是呈圍繞在管子16周圍的套管28形狀。該套管28帶有環(huán)形第一端30，三個緊固件蝶片32自該端部軸向延伸。如圖1所示，套管28還包括一個第二端34，在該實施例中，所述第二端34由緊 固件蝶片32的端部構成。在圖1中，可以看出，緊固件蝶片32的每個端部都分別帶有一個凸出部36，徑 向延伸，形成了一個鉤部，這樣，套管28的第二端34本身就形成了一個鉤部。參照圖1和圖2，從中可以看出，連接系統(tǒng)10還包括一個止動板13，其三角形狀 與管接頭12相同。如圖1所示，止動板13上帶有一個孔13a，該孔以管子16的軸線 為中心，這樣，該止動板就可以沿管子16滑動。另外，還帶有用來安裝鉤部鉤部形 端34的缺口17。參照圖2，人們可以了解到，在安裝套管28的同時，套管在管子上向管接頭方 向滑動，從而使得緊固件蝶片32的凸出部36與管接頭12相抵。此后，止動板13通過使其軸向滑動而與管接頭12相抵，這樣每個凸出部36就置 于管接頭12和止動板13內的缺口17之間，而后，例如，通過螺栓19，將止動板13 固定至'譜接頭上。這樣，套管28就被固定到管接頭12和止動板13之間，然后，緊固 件蝶片32沿圓筒形部分14的軸向方向延伸。特別方便的是，將缺口 17和管接頭12相連接后形成的細長槽3 9的軸向寬度要大 于各個凸出部36的軸向厚度，從而在套管28和管接頭12之間形成了軸向間隙。另外，細長槽39的圓周長度 -但不一定必須-大于凸出部36的圓周長度，這 樣，在管接頭12和套管28之間就形成了角間隙。一旦套管28固定到管接頭12和止動板13之間，可以優(yōu)選通過在套管28的第一 端3 0和管子16的周向表面之間進行環(huán)狀焊接連接4 0來將套管2 8固定到管子l 6上， 如圖2所示。套管28最好固定到管子16上，與此同時，可確保凸出部36不與細長槽39的內 邊緣接觸。換句話說，應該注意保證在不會對緊固連接件24產(chǎn)生損壞的情況下，鉤 形凸出部3 6和細長槽3 9邊緣之間可以有間隙。這樣，按最佳方式方式，在不出現(xiàn)損壞的情況下，套管28和管接頭12之間不存 在接觸。具體地說，在沿圓筒形部分14軸向方向上可以有軸向間隙。該車由向間隙最好在 0.1毫米到0.5毫米之內。由于這種布局的特點，只要緊固連接件24不受損壞，套管28以及最終在將套管 28固定至惰子16上采用的焊接部分，不會承受載荷。假設鉤形凸出部36不與管接頭接觸，人們會發(fā)現(xiàn)，在連接系統(tǒng)10正常工作期間， 管接頭12不會直接在套管2 8上作用機械力。這樣，在對緊固連接件24不會形成損壞的情況下，不同于固定連接套24，套管 28—更具體地說一將套管28固定到管子16上的焊接部分4 0，不會承受機械力。結 果，安全緊固件裝置的固定性能就會得到有利地保留。反之，在緊固連接件24出現(xiàn)損壞的情況下，而且特別是在所述連接部分斷裂的 情況下，管子16緒于與圓筒形部分14脫離，結果，鉤形凸出部36就會與細長槽39 的邊緣相抵，從而在鉤形套管28的第二端部34和管接頭12之間形成接觸，接觸后， 鉤形套管28的第二端24就會在管接頭12和管子16之間提供固緊作用，這樣，套管 2 8就會本身通過焊接部分4 0而焊接到管子16上。作為本發(fā)明的另一個有利方面，兩個相鄰的緊固件蝶片之間形成的空間E形成了 一個開口，這樣，在套管28固定至惰子上時，操作手42-例如在渦輪發(fā)動機上進行 維修工作的機械師-就可以觀察到緊固連接件2 4的情況。這就為診斷緊固連銜牛24的狀M供了方便，從而可以分析其是否出現(xiàn)損壞。也可以提供另一種形式，即套管可以通過管接頭12直接固定，而不f頓一種止 動板，但這同樣也屬于本發(fā)明的范圍之內。下面參照圖3到圖6介紹本發(fā)明所提出的連接系統(tǒng)l 10的第二實施例。在第二實施例中的各個部件，如果同第一實施例中的部件相同，則使用相同的 參考編號加上IOO。圖3示出了帶有直角管接頭112的連接系統(tǒng)110。換句話說，進入管接頭112的 液體的流動方向與離開管接頭的液體的流動方向成直角。不論該角度的尺寸多大， 本發(fā)明所述裝置都可以應用。正如第一實施例中所述，與管子116的端部相連接的空心圓筒形部分114自管接 頭112處延伸。管接頭112和管子116都是通過形成環(huán)形焊接部分的緊固連接件124而固定到一起的。根據(jù)本發(fā)明，連接系統(tǒng)110還包括形成套管的安全緊固件裝置128。圖5非常清 楚地示出了該套管12 8的情況。參照圖5，人們可以看到，套管128包括了一個環(huán)形第-一端130， 一個環(huán)形第二 端134，后者形成了一個環(huán)形的內部輪廓，帶有三個獨立的凸塊13 6，成角度延伸， 同時又徑向伸向套管128的軸線部分。這樣，人們就會看到，套管128的第二端134 形成了一個鉤部。第一和第二端部130和134通JlH個軸向延伸的臂部132連接到一起。圖3示出了焊接到管子116上的管接頭112的情況，圖中，套管128正在移動到 位，安裝在管接頭112上。從這個圖中可以看出，圓筒形部分114帶有一個第一環(huán)形加強筋154，而且最好 再設一個第二環(huán)形加強筋156，后者所圍繞的軸線與第一環(huán)形加強筋154相同。此外，第一環(huán)形加強筋154帶有徑向突出部分，具體地說，在本實施例中，就 是三個突耳。在所示示例中，第二加強筋156與第一加強筋154相似，但不是主要的。參照圖3和圖5，接著介紹了套管128的安裝方式。首先，套管128沿管子116 向管接頭112方向滑動。而后，套管128按照如下方式成角度地定位，即每個凸塊13 6按一定角度位于兩 個突耳158之間，這樣，就可以使得套管128以這樣的方式軸向固定，即凸塊與第一 和第二環(huán)形加強筋154， 156之間軸向形成的槽157相嚙合。一旦凸塊136位于槽157內，套管128就可以圍繞其軸線旋轉到圖6所示的角度 位置，其中，凸塊136與突耳158處于相同的角度位置上。從圖6中可以看到，在這個位置，套管128軸向固定，從而可以很方便地將套管 128固定到管子116上。按照具體實施方式
，第一和第二環(huán)形加強筋之間的軸向距離大于凸塊136的軸 向距離，這樣，在管接頭112和套管128之間就形成了軸向間隙。該間隙最好在O.l 毫米到0.5毫米的范圍內。當套管處于這個位置時，凸塊136最好不與第一和第二加強筋154， 156中任何 一個相接觸，如圖4中可以清楚看到的那樣，套管128的第一端部130就魏過環(huán)形 焊接部分140，固定到管子116的周向表面上。這樣，人們就會了解到，在緊固連接件124不會損傷的情況下，套管128的鉤形 第二端部134最好不與管接頭112的加強筋相接觸，這樣，套管128就不會承受任何 載荷。反之，如果緊固連銜牛124受至lj損壞，管子116就會趨于與圓筒形部分114相脫 離，特別是在渦輪發(fā)動機產(chǎn)生振動時。這會引起套管128軸向位移，由于套管128 的凸塊136與管接頭112的加強筋154， 156的突耳158的接觸所形成的軸向鎖定，而會非常容易地限制所述軸向位移。換句話說，如果緊固連掛牛124損壞時，鉤形凸塊136可在管接頭112和管子116之間提供固緊作用。此外，從圖4中可以看到，套管的周向表面上帶有多個開口160，這些開口位于 兩個相鄰的臂部132之間。正如第一實施例中所述，這些開口 160可使操作手能夠看到緊固連樹牛12 4的狀 況，當套管128固定至U管子116上時，從而可以方便地分析緊固連接件的任何損壞情 況。另外，本發(fā)明還提供一種渦輪機，這禾中渦輪機包括了根據(jù)本發(fā)明所提出的一種 連接系統(tǒng)。
權利要求
1.一種連接系統(tǒng)(10，110)，其包括一個通過緊固連接件(24，124)固定到管子(16，116)上的管接頭(12，112)，所述連接系統(tǒng)的特征在于，它還包括安全緊固件裝置(28，128)，其形式是圍繞緊固連接件(24，124)的一個套管(28，128)，且其第一端(30，130)用來焊接到管子上，而鉤形第二端(34，134)用來與管接頭(12，112)相匹配，這樣，如果緊固連接件(24，124)損壞時，鉤部(34，134)就可在管接頭和管子之間起到固定作用。
2. 根據(jù)權利要求l所述的連接系統(tǒng)，其特征在于，在緊固連接件(24, 124)不出現(xiàn) 損壞的情況下，鉤部(34, 134)和管接頭(12, 112)之間存在間隙。
3. 根據(jù)權利要求2所述的連接系統(tǒng)，其特征在于，所述間隙為沿圓筒形部分(14, 114)軸向方向的軸向間隙，該圓筒形部分與管子(16, 116)的端部相嚙合。
4 .根據(jù)權禾腰求2或權利要求3戶腿的連接系統(tǒng)，其特征在于，所述間隙在0 . l毫米 至IJ0.5毫米的范圍內。
5. 根據(jù)權利要求1到4中任何一項權利要求所述的連接系統(tǒng)，其特征在于，緊固連接 件(24, 124)為環(huán)狀焊接部分。
6. 根據(jù)權利要求1到5中任何一項權利要求所述的連接系統(tǒng)，其特征在于，套管的 周向部分上提供有多個開口(E,160)，在套管(28, 128)固定到管子(16, 116) 上時，使操作手能夠看到緊固連接件(24, 124)的狀況。
7. 根據(jù)權禾腰求1到6中任何一項權利要求所述的連接系統(tǒng)，其特征在于，鉤形第 二端(34)設計成可以軸向定位在管接頭(12)和止動板(13)之間。
8 .根據(jù)權利要求7所述的連接系統(tǒng)，其特征在于，鉤形第二端(34)帶有多個緊固件 蝶片(32)，用來在管接頭(12)延伸的圓筒形部分(14)周圍軸向延伸。
9.根據(jù)權利要求1到8中任何一項權利要求所述的連接系統(tǒng)，其特征在于，鉤形第 二端(134)呈環(huán)形，其內周向部分有凸塊(136)。
10. 根據(jù)權利要求9所述的連接系統(tǒng)，其特征在于，其包括一個與管子(116)端部 相嚙合的圓筒形部分(114)，所述圓筒形部分包括一個第一環(huán)形加強筋(154)， 如果緊固連接件(124)損壞時，所述凸塊(13 6)與第一環(huán)形加強筋相f就蟲，從而 防止管子(116)出現(xiàn)脫節(jié)。
11. 根據(jù)權利要求10所述的連接系統(tǒng)，其特征在于，所述圓筒形部分(114)還包括 一個第二環(huán)形加強筋(156)，這樣，第一和第二環(huán)形加強筋就形成了一個槽 (157)，該槽可與凸塊(136)相嚙合，從而在套管(128)固定到管子(116)上之 前，將套管定位到管接頭(112)上。
12. —種渦輪發(fā)動機，其特征在于，其包括了權禾腰求l到ll中任何一項權禾腰 求所述的連接系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有安全緊固件裝置的連接系統(tǒng)，所述連接系統(tǒng)(10)，包括一個通過緊固連接件(24)固定到管子(16)一端的管接頭(12)。本發(fā)明的特征在于，所述連接系統(tǒng)(10)還包括安全緊固件裝置(28)，其形式是圍繞緊固連接件(24)的一個套管，其第一端(30)用來焊接到管子(16)上，而鉤形第二端(34)用來與管接頭(12)相嚙合，這樣，如果緊固連接件(24)損壞時，鉤部(34)就可在管接頭(12)和管子(16)之間起固定作用。
文檔編號F16L21/08GK101324297SQ200810100438
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權日2007年6月11日
發(fā)明者克利亞多·弗朗西斯, 奧齊亞·貝奴瓦, 森格爾·熱拉爾德 申請人:渦輪梅坎公司