УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И УДЕРЖАНИЯ ЖГУТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ НА ТУРБОРЕАКТИВНОМ ДВИГАТЕЛЕ Российский патент 2009 года по МПК F01D25/24 F02C7/32 F16L3/08 H02G15/00 

Изобретение относится к устройству для позиционирования и удержания жгутов электрических проводов на корпусе турбореактивного двигателя, а также к способу монтажа жгутов электрических проводов на корпусе.

Как показано на фиг.1, турбореактивный двигатель 1 включает в себя корпус 2, возможно, составленный из нескольких частей в соответствии с его конструкцией, который окружает различные компоненты двигателя, которые могут быть вращающимися или не вращающимися, такими как вентилятор, компрессор, камера сгорания, турбина, сопло и при необходимости дожигатель.

На внешней поверхности корпуса 2 кроме трубопроводов для транспортировки жидкостей укладывают множество электрических кабелей, называемых в области турбореактивных двигателей жгутами 3 электрических кабелей. Эти жгуты электрических кабелей питают, в частности, различные элементы периферийного оборудования турбореактивного двигателя 1.

Жгуты 3 электрических кабелей обычно монтируют на корпусе 2 при помощи листовых металлических хомутов или пластин, в которые их защелкивают с регулярными интервалами для прочного их удержания. Хомуты и пластины прикрепляют или приваривают к фланцам или выступам корпуса 2. Точки крепления определяют для каждого корпуса отдельно в зависимости от жгутов 3, которые требуется удержать, или от срочности возможной замены. Кроме того, каждый отдельный жгут должен иметь возможность заменяться индивидуально.

В результате, сборка всех жгутов 3 кабелей не стандартизирована и трудоемка, что неблагоприятно влияет на стоимость и длительность производственного цикла, а также увеличивает массу из-за наличия множества деталей из листового металла.

Целью настоящего изобретения является устранение этих недостатков.

В связи с этим настоящее изобретение относится к устройству для позиционирования и удержания жгутов электрических кабелей на корпусе турбореактивного двигателя, в котором корпус формирует внешнюю оболочку вокруг оси турбореактивного двигателя, отличающемуся тем, что оно содержит первые опоры для жгутов, стандартизированные для направлений, по существу перпендикулярных оси турбореактивного двигателя, и вторые опоры для жгутов, стандартизированные для направлений, по существу параллельных оси турбореактивного двигателя.

Предпочтительно, первые опоры для жгутов, стандартизированные для по существу перпендикулярных направлений, включают в себя кронштейны, имеющие корпус, в котором выполнены гнезда для удержания жгутов.

Предпочтительно, вторые опоры для жгутов, стандартизированные для по существу перпендикулярных направлений, включают барабаны с корпусом в целом цилиндрической формы, вдоль которого выполнены гнезда для удержания жгутов.

Предпочтительно, барабаны прикрепляют к холостому трубопроводу, жестко установленному на корпусе турбореактивного двигателя.

Другие особенности и преимущества изобретения следуют из нижеследующего описания предпочтительного варианта осуществления изобретения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - перспективный вид турбореактивного двигателя;

фиг.2 - перспективный вид спереди кронштейна устройства, соответствующего изобретению;

фиг.3 - перспективный вид сбоку кронштейна устройства, соответствующего изобретению, удерживающего жгут;

фиг.4 - схематический перспективный вид спереди корпуса турбореактивного двигателя, к которому прикреплены кронштейны устройства, соответствующего изобретению;

фиг.5 - схематический перспективный вид спереди первого варианта осуществления барабана устройства, соответствующего изобретению;

фиг.6 - перспективный вид сбоку барабана, показанного на фиг. 5, удерживающего жгуты;

фиг.7 - схематический перспективный вид спереди второго варианта осуществления барабана устройства, соответствующего изобретению;

фиг.8 - перспективный вид сбоку барабана, показанного на фиг. 7, удерживающего жгуты;

фиг.9 - перспективный вид сбоку холостого трубопровода устройства, соответствующего изобретению; и

фиг.10 - перспективный вид корпуса турбореактивного двигателя, к которому прикреплен трубопровод и барабаны устройства, соответствующего изобретению.

Как показано на фиг.1, турбореактивный двигатель 1 содержит корпус 2, окружающий различные его компоненты. Этот корпус 2 проходит в целом снаружи конструкции вокруг оси 4 турбореактивного двигателя 1. Снаружи корпуса 2 укладывают жгуты электрических кабелей. На фиг.1 показан турбореактивный двигатель, известный из уровня техники, на поверхности которого жгуты 3 электрических кабелей расположены без применения какого-либо очевидного порядка.

Целью настоящего изобретения является упорядочение размещения жгутов 3 электрических кабелей.

Устройство, соответствующее настоящему изобретению, включает в себя кронштейны 10, один из которых показан на фиг.2. Кронштейн 10 имеет корпус 11, имеющий в целом форму параллелепипеда, предпочтительно, выполненный из пластика. На его нижней поверхности 12 кронштейн 10 имеет две крепежные проушины 14, 14'. В его верхней части 13 выполнены гнезда 15а, 15b, 15c, 15d, форма которых соответствует форме жгутов 3 электрических кабелей. Гнезда 15а, 15b, 15c, 15d формируют при формовании пластмассы, из которой выполняют кронштейн 10. Их конфигурация может изменяться от кронштейна к кронштейну в зависимости от назначения последнего, при этом адаптацию обеспечивают при помощи специальной конфигурации при формовании пластмассы.

Как показано на фиг.3, гнезда 15а, 15b, 15c, 15d предназначены для приема жгутов 3а, 3b, 3c, 3d электрических кабелей, соответственно. Жгуты 3а, 3b, 3c, 3d имеют форму цилиндрических трубок, выполненных из изолирующего материала, в которые вставлены электропроводные кабели. Более конкретно, каждый жгут 3а, 3b, 3c, 3d включает в себя кольцо, формирующее цилиндрическую опору 30а, 30b, 30c, 30d, соответственно, вставленную в соответствующее гнездо 15а, 15b, 15c, 15d, и его диаметр приспособлен к диаметру гнезда 15а, 15b, 15c, 15d, удерживающего указанную опору. Каждое кольцо 30a, 30b, 30с, 30d содержит расположенный на каждом из его концов ободок, диаметр которого превышает диаметр гнезда 15а, 15b, 15c, 15d, в которое кольцо вставлено, для предотвращения любого движения жгута 3а, 3b, 3c, 3d в продольном направлении.

На фиг.4 показаны кронштейны 10, 10', 10'' описанного выше типа, прикрепленные к корпусу 2 турбореактивного двигателя 1 для удержания жгутов 3а, 3b, 3c, 3d кабелей на месте. В описанном здесь варианте осуществления изобретения кронштейны 10, 10', 10'' предназначены для удержания жгутов 3а, 3b, 3c, 3d с ориентацией в заданном направлении на внешней поверхности корпуса, по существу перпендикулярно оси 4 турбореактивного двигателя 1.

Кронштейны 10, 10', 10'' можно прикреплять к корпусу 2 различными способами. Здесь выбрано крепление к кольцевым фланцам 16 корпуса 2, которые проходят в окружном направлении, перпендикулярном оси 4. Упомянутые фланцы 16 могут иметь, например, прямое или Т-образное сечение. Система 17 болт-гайка обеспечивает крепление проушин 14 при установке кронштейнов 10, 10', 10'' на фланцах 16. Также можно использовать быстроразъемные крепежные средства, например, защелкивающегося типа для легкого и простого позиционирования и замены кронштейнов 10, 10', 10''.

Жгуты 3а, 3b, 3c, 3d не всегда имеют одинаковый диаметр; соответственно, разным гнездам каждого кронштейна 10, 10', 10'' придают надлежащие размеры посредством придания необходимых размеров технологическим формам для литья пластмассы.

Кронштейны 10, 10', 10'' монтируют на корпусе 2 в соответствии с расположением жгутов 3а, 3b, 3c, 3d на внешней поверхности корпуса 2, которое может быть задано предварительно. Таким образом, можно формировать группы жгутов 3а, 3b, 3c, 3d, уложенных параллельно друг другу для облегчения сборки на производственной линии, четкого видения их расположения, а также облегчения их замены. Кроме того, кронштейны 10, 10', 10'' можно стандартизировать относительно жгутов кабелей, которые они должны удержать и которые также стандартизированы; в частности, такую стандартизацию можно осуществлять для всех моделей турбореактивных двигателей одного производителя и даже для моделей турбореактивных двигателей разных производителей, обеспечивая глобализацию классификации расположения жгутов кабелей на турбореактивных двигателях.

Выбор расположения жгутов в группах обычно можно сделать только с учетом всего маршрута, который каждый конкретный пучок кабелей проходит по внешней поверхности корпуса 2. Таким образом, кронштейны 10, 10', 10'', соответствующие изобретению, используют в максимально возможном количестве на линии размещения жгутов одной группы, и когда определенный жгут следует отводить от полученного кольцевого "маршрута", он удерживается на корпусе 2 до точки конечного крепления с использованием традиционных удерживающих средств, выполненных, например, из листового металла.

Устройство, соответствующее изобретению, также содержит барабаны, такие как барабан 20, показанный на фиг.5. Барабан 20 имеет корпус 21, имеющий в целом цилиндрическую конфигурацию и, предпочтительно, выполненный из пластика. Барабан 20 имеет центральное отверстие 22 с радиальной прорезью 23, проходящей от его центра к его нижней наружной части и разделяющей последнюю на две крепежные проушины 24, 24'. В остальной его внешней части барабан имеет гнезда 25а, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f с радиальными отверстиями для вставки жгутов 3 кабелей. Гнезда 25а, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f образуют в ходе технологического формования пластмассы для получения барабана 20. Их конфигурации могут изменяться от одного барабана к другому в соответствии с вариантом его использования, и соответствие конфигурации обеспечивают выполнением специальной конфигурации технологической формы для литья пластмассы.

Как показано на фиг.6, барабан 20 прикрепляют к холостому трубопроводу 40. Подобно фланцам 16, удерживающим кронштейны 10, 10', 10'' на корпусе 2, трубопровод 40 удерживает барабан 20 в зафиксированном положении относительно корпуса 2 как одно целое с ним. Этот трубопровод 40, обозначенный здесь как холостой, поскольку он не предназначен для проведения жидкости, образует опору для барабана 20 на корпусе 2. В соответствии с расположением, выбранным для жгутов 3, трубопровод 40 может быть выбран из числа трубопроводов, уже существующих и используемых для проведения жидкости в турбореактивном двигателе 1.

В этом варианте осуществления изобретения барабан 20 прикрепляют к трубопроводу 40 при помощи системы 26 болт/гайка, взаимодействующей с проушинами 24, 24'. Кроме того, трубопровод 40 содержит кольцо 41, взаимодействующее со стенками отверстия 22. Согласно варианту осуществления изобретения, используют быстроразъемную крепежную систему. Независимо от ее конструкции крепежная система должна предотвращать продольное и поворотное смещение барабана 20 на трубопроводе 40.

Так же, как и в отношении кронштейнов 10, 10', 10'', гнезда 25а, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f барабана 20 предназначены для приема жгутов 3'а, 3'b, 3'c, 3'd, 3'e, 3'f, соответственно. Как указано выше, каждый жгут 3'а, 3'b, 3'c, 3'd, 3'e, 3'f содержит кольцо, согласованное с его гнездом 25а, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, а также имеющее удерживающие в продольном направлении ободки.

Барабан 20, показанный на фиг.5, содержит шесть гнезд 25а, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f. Однако может требоваться меньшее количество гнезд, если вдоль трубопровода 40, на который устанавливают барабан 20, будет располагаться меньшее количество жгутов 3.

Однако предпочтительно иметь технологическую форму для отливки пластиковых барабанов стандартизированного типа, в целом, не зависящую от количества необходимых гнезд, то есть форму, которая имеет в целом цилиндрическую конфигурацию, одинаковую независимо от количества выполняемых гнезд.

Количество гнезд можно задавать в ходе формования посредством расположения надлежащего количества вкладышей внутри технологической формы для литья пластмассы. Последняя должна обеспечивать получение максимального необходимого количества гнезд для всех линий проведения жгутов по внешней поверхности турбореактивного двигателя с возможностью удаления некоторых из них. Эта возможность является обязательной, поскольку недопустимо оставлять гнезда пустыми. Действительно, специалист, работающий с турбореактивным двигателем, должен быть убежден, что все жгуты на месте, при этом пустое гнездо указывает на то, что, предположительно, жгут не уложен на место.

На фиг.7 показан барабан 120, полученный с применением такой же технологической формы, как и для получения барабана 20, показанного на фиг. 5, при этом форма была модифицирована для придания гнездам другой конфигурации. Таким образом, барабан 120 имеет четыре гнезда 125а, 125с, 125d, 125e для жгутов, которые занимают такие же угловые положения в барабане 120, как и гнезда 25а, 25с, 25d, 25e в барабане 20, но здесь некоторые из них имеют отличающиеся диаметры. Кроме того, места 125b, 125f, соответствующие местам расположения гнезд 25b, 25f в барабане 20, представляют собой пустоты. Таким образом, можно видеть, что они не приспособлены для удержания жгутов кабелей.

Можно также предполагать, что места, не предназначенные для удержания жгутов, не будут пустотами, а будут заняты материалом.

Для этого достаточно применить форму, корпус которой содержит удаляемые или регулируемые части.

На фиг. 8 показан барабан 120, прикрепленный к трубопроводу 40 так же, как и барабан 20 с использованием системы 126 болт/гайка, вместо которой может применяться быстроразъемная крепежная система. Гнезда 125а, 125с, 125d, 125e удерживают жгуты 103'а, 103'с, 103'd, 103'е при помощи колец таким же образом, как в случае с барабаном 20.

Как показано на фиг.9, нерабочий трубопровод 40 прикреплен к корпусу 2 при помощи крепежных проушин 42, 42', 42''. Он удерживает кольца или втулки 41а, 41b, 41c, 41d, равномерно разнесенные по его длине и предназначенные для приема барабанов описанного выше типа. На фиг. 9 трубопровод 40 показан отдельно, без каких-либо других элементов для лучшего понимания его конструкции, но реально он соответствует трубопроводу 40, показанному на фиг. 10.

Как показано на фиг. 10, трубопровод 40, показанный на фиг. 9, прикреплен к корпусу 2 при помощи крепежных проушин 42, 42', 42''. Кольца 41b и 41с удерживают барабаны 120 и 20, соответственно. Кольца 41а и 41d удерживают другие барабаны 220 и 320, сформированные в соответствии со жгутами 3, которые необходимо удержать в этих местах. В этом случае барабаны 220 и 320 имеют, соответственно, пять и шесть гнезд для жгутов кабелей.

Трубопровод 40 и барабаны 20, 120, 220, 320, которые он удерживает, образуют, таким образом, предпочтительную линию укладки жгутов 3 кабелей. В описанном здесь варианте осуществления устройства, соответствующего изобретению, барабаны предназначены для удержания жгутов кабелей с ориентацией в направлениях внешней поверхности корпуса, по существу параллельных оси 4 турбореактивного двигателя.

Расположение жгутов 3 кабелей можно намечать в стадии разработки двигателя, что позволяет предусматривать соответствующую конструкцию барабанов 20, 120, 220, 320 и их размещение на трубопроводе 40. Фиг.10 ясно иллюстрирует такой подход. Выше было ясно отмечено, что жгуты не могут следовать от начала до конца линии вдоль трубопроводов 40 или фланцев 16, и они следуют так только на протяжении максимально возможного расстояния до отклонения в точки назначения, где они, возможно, удерживаются традиционными крепежными средствами. Этот случай показан на примере жгутов 103'с и 103'd, которые после прохождения удерживающих их барабана 220 и барабана 120 отклоняются от траектории трубопровода 40 для соединения с оборудованием 50, для которого они предназначены.

На фиг.10 показано наличие фланца 16, показанного на фиг.4, тогда как показанная часть корпуса 2 по существу аналогична на обеих фигурах. Однако кронштейны 10, 10', 10'' и жгуты 3а, 3b, 3c, 3d, которые они могут удержать, не показаны для ясности описания барабанов, но легко представить все устройство, соответствующее изобретению, то есть кронштейны на фланце и барабаны на трубопроводе, совместив фиг.4 и 10.

Предварительно заданные линии укладки жгутов кабелей могут одновременно включать, с одной стороны, участки жгутов, проходящие вдоль фланцев и удерживаемые кронштейнами, и, с другой стороны, участки жгутов, проходящие вдоль (условных) трубопроводов и удерживаемые барабанами. Это относится, например, к жгуту 3'f на фиг. 6, который после участка линии укладки вдоль трубопровода 40, где он удерживается барабанами 20 и 320, изменяет направление и следует траектории, перпендикулярной оси 4 турбореактивного двигателя, где он удерживается кронштейном 100, немного отличающимся от кронштейна 10 на фиг. 2, но стандартизированного таким же образом.

Следует отметить, что так же, как и барабаны, кронштейны являются унифицированными в отношении количества и размеров гнезд, которые они содержат. Таким образом, при изготовлении стандартизированной модели кронштейна можно посредством простой установки надлежащих вкладышей в корпус технологической формы для отливки пластмассы уменьшать или увеличивать количество гнезд или изменять их размеры. В частности, место, не используемое для выполнения гнезда, либо заполняют материалом, или оставляют в явном виде, то есть так, чтобы можно было определенно видеть, что в эту выемку невозможно вставить жгут.

Кронштейны и барабаны выполняют с применением технологии формования пластмасс. Следовательно, очень легко приспособить их конструкцию и их состав для конкретного варианта использования, например, в соответствии с тем, гибкие или жесткие требуются части. Очевидно, что эти части могут состоять из нескольких материалов, обладающих разными характеристиками, включая гибкие пазы или вмонтированные за одно целое металлические элементы.

В описанных вариантах осуществления устройства, соответствующего изобретению, кронштейны используют для удержания жгутов в направлении внешней поверхности корпуса, по существу перпендикулярном оси турбореактивного двигателя, а барабаны используют для удержания жгутов в направлении внешней поверхности корпуса, по существу параллельном оси турбореактивного двигателя. Для монтажа элементов для удержания жгутов кабелей используют фланцы, проходящие по окружности корпуса турбореактивного двигателя.

Можно использовать любой другой тип элемента для удержания жгутов кабелей. Вполне возможно приспособление геометрических форм барабанов к фланцам.

Благодаря устройству, соответствующему изобретению, и ввиду того, что крайние точки укладки жгутов известны, можно заранее намечать простую конфигурацию укладки жгутов. Действительно, от одной точки до другой траектория в любом месте может быть изменена, по меньшей мере, на протяжении ее большей части и может представлять собой сумму двух (или более) траекторий по внешней поверхности корпуса, одна из которых по существу перпендикулярна, а другая по существу параллельна оси турбореактивного двигателя.

Таким образом, во время окончательной установки двигателя узлы, состоящие из жгутов кабелей и их несущих элементов, можно устанавливать как более или менее единый блок, по меньшей мере, стандартизированным способом, автоматически и легко, а не по частям, как это делают в настоящее время.

Кроме того, в значительной степени упрощается текущее обслуживание турбореактивного двигателя. Прежде всего, значительно упрощается расположение жгутов. Кроме того, каждый несущий элемент можно монтировать и демонтировать индивидуально. Это касается отдельных жгутов, не говоря уже о некоторых группах жгутов, которые, благодаря изобретению, можно монтировать и демонтировать целиком. Кроме того, можно не говорить о том, что если ситуация потребует этого, всегда можно добавить традиционные крепежные средства, такие как хомут или пластина.

Устройство для позиционирования и удержания жгутов (3) электрических кабелей на корпусе (2) турбореактивного двигателя (1) содержит опоры (3) для жгутов, стандартизированные для направлений, по существу перпендикулярных оси (4) турбореактивного двигателя (1), и опоры для жгутов, стандартизированные для направлений, по существу параллельных оси (4) турбореактивного двигателя (1). Изобретение позволяет стандартизировать и упростить сборку жгутов, что уменьшает стоимость и длительность производственного цикла. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Устройство для позиционирования и удержания жгутов (3) электрических кабелей на корпусе (2) турбореактивного двигателя (1), в котором корпус (2) формирует внешнюю оболочку вокруг оси (4) турбореактивного двигателя (1), отличающееся тем, что содержит опоры (10, 10', 10'') для жгутов, стандартизированные для направлений, по существу, перпендикулярных оси турбореактивного двигателя, и опоры (20, 120, 220, 320) для жгутов, стандартизированные для направлений, по существу, параллельных оси турбореактивного двигателя.2. Устройство по п.1, в котором опоры для жгутов, стандартизированные для направлений, по существу, перпендикулярных оси, содержат, по меньшей мере, один кронштейн (10, 10', 10'') с удлиненным корпусом (11), в котором выполнено, по меньшей мере, одно гнездо (15а, 15b, 15с, 15d) для удержания жгутов (3).3. Устройство по п.2, в котором кронштейн (10, 10', 10''), по меньшей мере, частично состоит из пластика.4. Устройство по п.2, в котором кронштейн (10, 10', 10'') содержит средство для прикрепления к фланцу (16) корпуса (2) турбореактивного двигателя (1).5. Устройство по п.1, в котором опоры для жгутов, стандартизированные для направлений, по существу, параллельных оси двигателя, содержат, по меньшей мере, один барабан (20, 120, 220, 320) с цилиндрическим корпусом (21), в котором выполнено, по меньшей мере, одно гнездо (15а, 15b, 15с, 15d) для удержания жгутов (3).6. Устройство по п.5, в котором барабан (20, 120, 220, 320), по меньшей мере, частично состоит из пластика.7. Устройство по п.5, в котором барабан (20, 120, 220, 320) содержит средство для прикрепления к трубопроводу (40), прочно установленному на корпусе (2) турбореактивного двигателя (1).8. Устройство по п.7, в котором трубопровод (40) содержит, по меньшей мере, одно кольцо (41а, 41b, 41с, 41d), удерживающее барабан (20, 120, 220, 320).9. Устройство по п.7, в котором трубопровод (40) является холостым трубопроводом.10. Устройство по п.1, в котором опоры (10, 10', 10'', 20, 120, 220, 320) жгутов (3) прикреплены при помощи системы (16, 26) болт/гайка.11. Устройство по п.1, в котором опоры (10, 10', 10'', 20, 120, 220, 320) жгутов прикреплены при помощи быстроразъемных крепежных систем.12. Способ монтажа жгутов (3) электрических кабелей турбореактивного двигателя (1) на корпусе (2), формирующем внешнюю оболочку вокруг оси (4) турбореактивного двигателя (1), отличающийся тем, что жгуты располагают, по меньшей мере, частично вдоль направлений, по существу, перпендикулярных и параллельных оси (4) турбореактивного двигателя (1).13. Способ монтажа жгутов (3) электрических кабелей по п.12, в котором жгуты (3) прикрепляют с использованием устройства для позиционирования и удержания жгутов по одному из пп.1-11.14. Комплект жгутов (3) и опор (10, 10', 10'', 20, 120, 220, 320) для жгутов, содержащих признаки опор по одному из пп.1-11, в котором жгуты (3) содержат кольца (15а, 15b, 15с, 15d), предназначенные для помещения в опоры (10, 10', 10'', 20, 120, 220, 320) для жгутов.