Соединительные системы топливного бака

Изобретение относится к топливным системам летательных аппаратов. Соединительная система топливного бака содержит первую трубку (12) и вторую трубку (20), основной корпус (30), крепежный элемент и системы фиксации. Каждая трубка имеет центральное отверстие (18, 22). Первая трубка (12) крепится к первому мягкому топливному резервуару, а вторая трубка (20) крепится ко второму мягкому топливному резервуару. Основной корпус (30) выполнен с возможностью приема центральными отверстиями (18, 22) каждой из первой и второй трубок. Крепежный элемент поддерживает взаимодействие между первой трубкой (12) и основным корпусом (30). Системы фиксации поддерживают взаимодействие между второй трубкой (20) и основным корпусом (30). Первая система фиксации содержит кольцо (42) с выемками и пружину (44), а основной корпус (30) содержит приемник (46) края, выполненный с возможностью приема одной выемки кольца. Изобретение упрощает сборку и обслуживание, а также снижает риск повреждения баков и трубок. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Эта заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США № 62/530 956, поданной 11 июля 2017 года, озаглавленной “Соединительные системы топливного бака”, которая полностью включена сюда путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся в целом к соединительной системе для использования между одним или более мягкими топливными резервуарами, которые также могут называться топливными баками или топливосодержащими ячейками. Система обеспечивает взаимное соединение между мягкими топливными резервуарами, позволяя топливу и/или воздуху перетекать между ними. Раскрытое соединение может быть применено для перекачки топлива, дренажа, пополнения топлива или для любых других случаев, когда требуется взаимное соединение между мягкими топливными резервуарами или другими системами обмена текучей средой.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Соединения бак-бак часто требуются в авиакосмической промышленности, а также в других областях. Например, соединение бак-бак в общем требуется для перекачки топлива без протечек, особенно для топливных систем вертолета или летательного аппарата. В целом, соединение между двумя баками (которые могут являться баками из гибких материалов или баками любого другого типа) обеспечивается системой, которая требует две гибкие трубки, жесткую втулку и металлические хомуты, которые скреплены при помощи отвертки. Фигура 1 предшествующего уровня техники изображает один пример такого соединения предшествующего уровня техники. Эта фигура показывает первую гибкую трубку 1, которая сначала прикреплена к жесткой втулке 3 на баке. Во время сборки, вторая гибкая трубка 2 собирается с первой гибкой трубкой 1 (обычно с использованием смазывающего средства) и затем фиксируется внутри бака посредством металлических хомутов 4 при помощи отвертки.

[0004] Процесс соединения (крепления) для присоединения трубок между двумя баками может занять некоторое время, и в некоторых случаях, занимает около пятнадцати минут. Использование отвертки для металлических хомутов во время сборки может повлечь риск повреждения баков или гибких трубок вследствие постоянного давления от завинчивания и отвинчивания хомутов. Сборка также зависит от навыка оператора и усилия во время сборки. Это создает непостоянство вследствие возможностей оператора и усилия, которое он/она способна приложить к винтам во время процесса соединения/затягивания. Дополнительно, в течение срока службы баков, поскольку баки зафиксированы винтами, может иметь место уменьшение усилия зажима. Дополнительно, по прошествии некоторого времени, вследствие старения резины, две гибкие трубки могут начать оставаться слипшимися друг с другом под хомутами, что может привести к сложностям при разборке и может усложнить техническое обслуживание.

[0005] Другие примеры соединений включают в себя храповые замки, рычаговые замки и другие варианты. Например, одна система, реализующая рычаговый замок 5, изображена на Фигуре 2 предшествующего уровня техники. По-прежнему требуются и необходимы дополнительные улучшения этих соединений топливного бака.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Таким образом, описанные здесь варианты осуществления обеспечивают соединительную систему топливного бака. Соединительная система включает в себя основной корпус, используемый для соединения друг с другом двух трубок мягких топливных резервуаров. Соединительная система обеспечивает два отдельных, независимых фиксирующих элемента, которые могут скрепить мягкие топливные резервуары друг с другом.

[0007] В конкретном примере, обеспечена соединительная система топливного бака, которая имеет первую трубку, выполненную с возможностью крепления к первому мягкому топливному резервуару; вторую трубку, выполненную с возможностью крепления ко второму мягкому топливному резервуару; причем каждая трубка имеет центральное отверстие; основной корпус, выполненный с возможностью приема центральными отверстиями каждой из первой и второй трубок, крепежный элемент для поддерживания взаимодействия между первой трубкой и основным корпусом; и первая и вторая системы фиксации для поддерживания взаимодействия между второй трубкой и основным корпусом.

[0008] В одном варианте осуществления, крепежный элемент является C-образным зажимом. В любом из описанных выше или ниже примеров, первая система фиксации содержит кольцо с выемками и пружину. В любом из описанных выше или ниже примеров, кольцо с выемками содержит множество выступов с выемками. В любом из описанных выше или ниже примеров, основной корпус содержит по меньшей мере один приемник края, выполненный с возможностью приема по меньшей мере одной выемки кольца с выемками. В любом из описанных выше или ниже примеров, по меньшей мере один приемник края содержит краевое отверстие и торцевой паз. В любом из описанных выше или ниже примеров, возможно основной корпус содержит множество приемников края. В любом из описанных выше или ниже примеров, вторая система фиксации содержит фиксирующее кольцо. В любом из описанных выше или ниже примеров, основной корпус содержит участок уплотнения. В любом из описанных выше или ниже примеров, основной корпус содержит задний уступ. В любом из описанных выше или ниже примеров, первый мягкий топливный резервуар и второй мягкий топливный резервуар могут быть соединены или отсоединены посредством доступа только к одному из первого или второго мягкого резервуара.

[0009] В еще одном примере обеспечен способ соединения двух баков, содержащий: обеспечение любой из описанных выше соединительных систем топливного бака; прикрепление первой трубки к основному корпусу посредством крепежного элемента; прикрепление второй трубки к основному корпусу посредством первой системы фиксации, содержащей кольцо с выемками и пружину, в которой основной корпус содержит приемник края, который принимает по меньшей мере одну выемку кольца с выемками; и прикрепление второй трубки к основному корпусу посредством второй системы фиксации, содержащей фиксирующее кольцо.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Фиг. 1 показывает хомутное соединение трубки предшествующего уровня техники.

[0011] Фиг. 2 показывает соединение рычаговым замком предшествующего уровня техники.

[0012] Фиг. 3 показывает разобранный вид сбоку одного варианта осуществления соединительной системы топливного бака, описанной здесь.

[0013] Фиг. 4 показывает вид сбоку в перспективе основного корпуса.

[0014] Фиг. 5 показывает вид сбоку в перспективе основного корпуса с Фиг. 4, с расположенной на нем первой трубкой.

[0015] Фиг. 6 показывает вид сбоку в перспективе с Фиг. 5, с расположенной на нем второй трубкой.

[0016] Фиг. 7 показывает вид сбоку в перспективе с Фиг. 6 с пружиной, расположенной на основном корпусе.

[0017] Фиг. 8 показывает вид сбоку в перспективе с Фиг. 7 с кольцом с выемками, расположенным на основном корпусе.

[0018] Фиг. 9 показывает вид сбоку в перспективе с Фиг. 8 с фиксирующим кольцом, расположенным на основном корпусе.

[0019] Фиг. 10 показывает вид сбоку в сечении собранной соединительной системы топливного бака.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0020] Варианты осуществления изобретения, описанные здесь, обеспечивают улучшенные соединения для баков, и особенно для топливных баков на борту летательного аппарата и/или вертолетов и других воздушных средств. Соединения, описанные здесь, также могут быть применены с другими транспортными средствами, которые требуют надежных соединений между баками для перекачки топлива или других целей. Соединения, описанные здесь, также могут быть применены для любых других типов соединений по текучей среде между двумя отдельными резервуарами.

[0021] Показанная и описанная соединительная трубная система 10 используется для обеспечения соединения бак-бак. Она может обеспечить перекачку топлива или воздуха с минимальной или отсутствующей утечкой в топливных системах вертолета и/или летательного аппарата. Для того чтобы соответствовать некоторым требованиям к летательным аппаратам, существуют две отдельные и независимые системы фиксации для поддерживания системы 10 в зафиксированной конфигурации.

[0022] Соединительная трубная система, описанная в этом описании, обеспечивает возможность соединения и отсоединения топливных баков только посредством доступа к одному баку, не требуя действий внутри каждого из двух соединенных баков. Например, соединение/отсоединение может проводиться посредством доступа внутрь второго бака, что может позволить пользователю отсоединить оба бака друг от друга.

[0023] Обращаясь теперь к Фиг. 3, каждый мягкий топливный резервуар или топливный бак снабжен трубкой. (Для наглядности Фиг. 3 показывает трубку, не присоединенную к мягким топливным резервуарам/бакам.) Первая трубка 12 показана имеющей наружный фланец 14 и формованный элемент 16. Формованный элемент 16 окружает центральное отверстие 18. Формованный элемент 16 может быть использован, чтобы помочь в центрировании первой трубки 12 (первого мягкого топливного резервуара) относительно второй трубки 20 (второго мягкого топливного резервуара). Трубка 20 имеет охватывающее отверстие 22, которое соответствует по форме и размеру охватываемому формованному элементу 16, так что компоненты предназначены для сопряжения друг с другом. Центральное отверстие 18 трубки 12 выполнено с возможностью приема основного корпуса 30, как описано более подробно ниже.

[0024] Обращаясь теперь к Фиг. 4, основной корпус 30 обеспечивает поддержку соединения. Основной корпус 30 в целом изображен имеющим круглую окружность, которая предназначена для вставки в центральное отверстие 18 трубок 12, 20. Однако ясно, что возможны альтернативные формы. Основной корпус 30 имеет соединения 32, продолжающиеся из него. Соединения 32 могут выполнять функцию вентиляционных трубок, трубок для пополнения топлива или любые другие применения, которые предполагаются в данной области техники. Основной корпус 30 также имеет задний уступ 34. При использовании, когда трубка 12 расположена на основном корпусе, как изображено на Фиг. 5, задний уступ 34 обеспечивает ограничительный упор для трубки 12. Участок 36 уплотнения основного корпус 40 может помогать закреплению трубки 12 на месте и обеспечивать герметичное уплотнение.

[0025] Как только трубка 12 расположена относительно основного корпуса 30 (причем окружность основного корпуса 30 принята в центральное отверстие 18), крепежный элемент 38 (показанный на Фиг. 3) располагается на противоположной стороне трубки 12. Как показано, одним примером крепежного элемента 38 может служить C-образный зажим. C-образный зажим в общем закреплен к основному корпусу 30 и сохраняет положение трубки 12.

[0026] Далее, как изображено на Фиг. 6, вторая трубка 20 (имеющая подобное центральное отверстие 18, как первая трубка 12) располагается на основном корпусе 30. Трубка 20 может быть подобным образом расположена на участке 36 уплотнения для герметичного соединения. Для того, чтобы надежно закрепить трубку 20 относительно основного корпуса 30, обеспечены две независимые системы фиксации. Согласно требуемым стандартам, внутреннее соединение должно иметь два отдельных фиксирующих устройства, в качестве меры отказобезопасности, согласно CS§29.607. Первая система 40 фиксации имеет кольцо 42 с выемками и пружину 44. Вторая система 60 фиксации имеет фиксирующее кольцо 62.

[0027] Обращаясь теперь к первой системе 40 фиксации, основной корпус 30 имеет по меньшей мере один приемник 46 края. В конкретном варианте осуществления, приемник 46 края образован в виде L-образного или J-образного фиксатора. Ясно, что другие формы возможны и лежат в пределах объема этого описания. Приемник 46 края в общем образован в виде внутренней выемки, которая продолжается в основном корпусе 30 от краевого отверстия 48. Приемник 46 края образует вытянутый паз, который заканчивается на участке 54 торцевого паза. Краевое отверстие 48 принимает соответствующую выемку 50 на кольце 42 с выемками.

[0028] При использовании, как показано на Фиг. 7, пружина 44 изначально расположена на основном корпусе 30, в упор к выступающему элементу 52 трубки 20. Пружина сжата посредством позиционирования кольца 42 с выемками, как показано на Фиг. 8. Кольцо 42 имеет множество выемок 50, продолжающихся по кольцевой окружности. В примере, показанном на Фиг. 3, имеется четыре выемки 50, отстоящие равноудаленно по кольцу 42. Однако ясно, что любое подходящее количество выемок может быть обеспечено. Каждая выемка в общем образована в виде внутреннего выступа. Форма выемки 50 соответствует форме краевого отверстия 48 приемника 46 края. При использовании, выемка 50 следует по пазу, образованному приемником 46 края. Как только полностью расположена, выемка 50 зацепляется в торцевой паз 54 приемника 46 края. В конкретном примере, торцевой паз 54 имеет форму окончания “J,” так что энергия сжатия к кольцу 42 с выемками посредством пружины 44 прижимает и удерживает относительно выемки 50 в торцевом пазе 54. Это фиксирует кольцо 42 с выемками на месте, что соответственно фиксирует вторую трубку 20 на месте относительно основного корпуса 30.

[0029] Вторая система 60 фиксации обеспечена фиксирующим кольцом 62. Как изображено на Фиг. 3, фиксирующее кольцо 62 может иметь U-образную форму, так что оно может быть расположено вокруг пружины 44 и основного корпуса 30. При использовании, фиксирующее кольцо 62 обеспечивает усилие зажима, которое удерживает кольцо 42 с выемками на месте. Это обеспечивает второй фиксатор в случае неисправности пружины. Фиксирующее кольцо 62 предотвращает перемещение трубки 20 в направлении от основного корпуса 30. Фиг. 9 изображает фиксирующее кольцо 62, расположенное для использования.

[0030] Фиг. 10 вид сбоку в сечении раскрытой соединительной трубной системы 10 при использовании. Он показывает две трубки 12, 20, скрепленные друг с другом, расположенные вокруг основного корпуса 30 и зафиксированные к нему. Надежная сборка двух трубок 12, 20 друг с другом, как показано и описано, уплотняет соединение. Для того чтобы предотвратить утечку, внутреннее соединение должно иметь надлежащие размеры, в зависимости от внутреннего давления, создаваемого перекачкой топлива и эффектом удара. Оно также должно соответствовать требованиям ЭСР (электростатический разряд). Согласно требуемым стандартам, внутреннее соединение должно иметь два отдельных фиксирующих устройства, в качестве меры отказобезопасности, согласно CS§29.607. Сборка также должна иметь определенную стойкость к ударным нагрузкам. Например, в одном варианте осуществления сборочное соединение должно выдерживать испытания на падение согласно CS§29.952. Выбранные материалы для внутреннего соединения могут являться, например, легкими металлом или сплавом (таким как алюминий 2024) или термопластичным полимером с высокими показателями (таким как полифталамид (PPA) с ЭСР свойствами) для снижения массы. Эти примеры являются исключительно неограничивающими. Для того чтобы облегчить сборку и техническое обслуживание, два независимых фиксирующих устройства предпочтительно скрепляются посредством легких перемещений, предпочтительно не требуя специальных инструментов.

[0031] Изменения и модификации, дополнения и изъятия могут быть выполнены с конструкциями и способами, приведенными выше и показанными на чертежах, без отступления от объема или сущности изобретения и следующей далее формулы изобретения.

1. Соединительная система топливного бака, содержащая

первую трубку, выполненную с возможностью крепления к первому мягкому топливному резервуару;

вторую трубку, выполненную с возможностью крепления ко второму мягкому топливному резервуару;

причем каждая трубка имеет центральное отверстие;

основной корпус, выполненный с возможностью приема центральными отверстиями каждой из первой и второй трубок,

крепежный элемент для поддерживания взаимодействия между первой трубкой и основным корпусом и

первую и вторую системы фиксации для поддерживания взаимодействия между второй трубкой и основным корпусом; при этом

первая система фиксации содержит кольцо с выемками и пружину, а основной корпус содержит по меньшей мере один приемник края, выполненный с возможностью приема по меньшей мере одной выемки кольца с выемками.

2. Система по п. 1, в которой крепежный элемент содержит С-образный зажим.

3. Система по п. 1, в которой кольцо с выемками содержит множество выступов с выемками.

4. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один приемник края содержит краевое отверстие и торцевой паз.

5. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой основной корпус содержит множество приемников края.

6. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой вторая система фиксации содержит фиксирующее кольцо.

7. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой основной корпус содержит участок уплотнения.

8. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой основной корпус содержит задний уступ.

9. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой первый мягкий топливный резервуар и второй мягкий топливный резервуар могут быть соединены или отсоединены посредством доступа только к одному из первого или второго мягкого резервуара.

10. Способ соединения двух баков, содержащий:

а. обеспечение соединительной системы топливного бака по любому из предшествующих пунктов;

b. прикрепление первой трубки к основному корпусу посредством крепежного элемента;

c. прикрепление второй трубки к основному корпусу посредством первой системы фиксации, содержащей кольцо с выемками и пружину, в котором основной корпус содержит приемник края, который принимает по меньшей мере одну выемку кольца с выемками; и

d. прикрепление второй трубки к основному корпусу посредством второй системы фиксации, содержащей фиксирующее кольцо.