反推扭矩盒组件及其组装方法技术领域
本公开涉及航空器发动机组件中的反推扭矩盒，其中，扭矩盒由金属和/或复合
材料组成部件构成。
背景技术
典型的商用航空器发动机被形成图1和图2中示出的机舱2的空气动力学结构环
绕并且被包封在其中。典型的机舱2包括入口3、风扇导流罩4和反推器5。反推器
5是由图2中示出的固定内部结构组件6和平移结构组件7构成的组件。平移结构组
件7包含移动阻流门和滑动整流罩，当调配它们时，它们阻挡风扇流并且重新引导风
扇流以提供反推。固定结构组件6由环绕发动机芯的两半构成。每一半通过铰链连接
发动机支架并且通过内外V凹槽接口接合发动机。反推器具有V叶片，V叶片接合
发动机V凹槽，以将正推和反推负荷传输到发动机结构中。将反推空气负荷从阻流
门和叶栅(cascade)传输到发动机V凹槽的反推器固定结构组件的主要部分被称为
扭矩盒组件8。扭矩盒8在结构上将反推致动系统9连接到发动机。因为扭矩盒8必
须对因反推致动系统的操作而形成的负荷做出反应，所以扭矩盒8的构造是牢固的。
通常，扭矩盒8包括围绕发动机周长的相对侧延伸的两个大体半圆形的部分。各
部分通常是密闭盒、包括多个片金属部分的金属组合结构、锻造件以及通过每个航空
器发动机的数千个紧固件而紧固在一起的挤出件。扭矩盒8的构造涉及多个处理和大
量的组装时间。各扭矩盒部分通常具有沿着其整个长度的恒定横截面，这些部分的构
造没有被特别设计成用于应用和反应的某些点的负荷。通常，在扭矩盒部分内部还存
在径向加强筋，这些加强筋在空间上沿着这些部分的长度布置，以稳定这些部分来抵
抗负荷应用区域之间的疲劳和剪切压弯。
相对于这些和其它考虑，提出了本文中公开的内容。
发明内容
本公开的反推扭矩盒组件是反推器中一般利用的扭矩盒组件的替代品。反推器扭
矩盒组件用作减轻重量、组装时间、制造时间、紧固件数量和部件数量的启动器。
扭矩盒组件在其中负荷主要是轴向的复合反应区域中提供离散的主配件，并且它
利用横截面是针对传统上承载扭转的区域中的合适负荷而设计的转矩管。
本公开的反推扭矩盒组件的构造减少了与组件关联的部件的数量。这大大减少了
紧固件的数量，这是因为扭矩盒的构造不需要如现有技术的反推扭矩盒构造中的用于
抵抗疲劳和剪切压弯的径向加强筋。这样还能够得到更单片的整体结构。
本公开的反推扭矩盒组件在结构上被设计成通过航空器发动机的反推致动系统
和叶栅接受由反推操作导致的负荷，将负荷反应到发动机风扇壳体，并且通过横截面
被针对负荷进行适当设计的扭矩管来稳定引入的扭转。
反推致动系统通过扭矩盒的离散的硬化主配件进行反应。扭矩盒的径向和轴向负
荷在设置于轴向和径向负荷的主反应位置处的扭矩盒上的主配件处反应。
扭矩管在相邻的主配件之间延伸并且将相邻的主配件连接在一起。扭矩管的横截
面能够承载反推扭矩盒的切向和扭转负荷。
如在传统的反推扭矩盒中，该公开的反推扭矩盒组件包括大致是彼此镜像的两个
主要的半圆形截面。因此，各个半圆形截面的结构是大致相同的。由此，本文仅描述
其中一个扭矩盒组件。
反推扭矩盒组件包括至少第一主配件和第二主配件。这些配件均被构造成以常规
方式待被连接到航空器发动机的常规反推致动系统。这些主配件的横截面结构大致类
似于常规反推扭矩盒的横截面结构。这些横截面结构通常不是圆的。
反推扭矩盒组件还包括至少跨过主配件的管。该管具有一定的长度和相对的第一
端和第二端，并且该管的横截面结构被设计成适于主要的扭转负荷。如果存在两个离
散的配件，那么最少有一个扭矩管。如果存在三个离散的配件，那么最少有跨在相邻
的主配件之间的两个扭矩管。
管的第一端借助于管的第一端处的第一过渡部连接到第一主配件。第一过渡部具
有从管的横截面结构过渡到第一主配件的横截面结构的横截面结构。
管的第二端借助于管的第二端处的第二过渡部连接到第二主配件。第二过渡部具
有从管的横截面结构过渡到第二主配件的横截面结构的横截面结构。
在反推扭矩盒组件的一个实施方式中，第一过渡部是与管连续的单片材料，并且
第二过渡部是与管连续的单片材料。
在反推扭矩盒组件的另一个实施方式中，第一过渡部是与管分开的材料片，并且
第二过渡部是与管分开的材料片。
由第一主配件和第二主配件以及管组装而成的反推扭矩盒使得能够减轻重量，减
少制造时间、组装时间、紧固件数量以及扭矩盒组件的部件数量。
所讨论的特征、功能和优点在各个实施方式中可以独立地实现，或者在其它实施
方式中可以被组合。参考以下详细描述和附图可以看到这些特征、功能和优点的进一
步的细节。
附图说明
将在下面对扭矩盒组件的详细描述和附图中阐述反推扭矩盒组件的另外的特征。
图1是航空器发动机机舱的表现。
图2是具有用虚线示出的发动机的内部组件的航空器发动机机舱。
图3是本公开的反推扭矩盒组件的一个实施方式的立体图的表现。
图4是扭矩盒组件的主配件的剖视图的表现。
图5是主配件实施方式的正视图的表现。
图6是反推扭矩盒组件的扭矩管的实施方式的剖视图的表现。
图7是扭矩管与扭矩盒组件的过渡部分的实施方式的组合的立体图的表现。
图8是图7的过渡部分的侧视图的表现。
图9是图7的过渡部分的剖视图的表现。
图10是扭矩盒组件的过渡部分的另一个实施方式的立体图的表现。
图11是图10的过渡部分的侧视图的表现。
图12是图10的过渡部分的剖视图的表现。
图13是现有技术的扭矩盒的并排比较，其中去除了正向幅材/隔离壁，以更容易
看到稳定本公开的结构和扭矩盒所需的径向加强筋。
具体实施方式
图3是本公开的反推扭矩盒组件10的一个部分的立体图的表现。如在传统反推
扭矩盒组件中一样，本公开的反推扭矩盒组件10包括两个半圆形部分，这两个部分
基本上彼此成镜像。因此，各半圆形部分的结构基本上相同。因此，只有扭矩盒组件
10的一个部分在附图中示出并且在本文中描述。
反推扭矩盒组件10是反推器中一般利用的传统扭矩盒组件的替代品。反推扭矩
盒组件10在结构上被设计成接受航空器发动机的反推致动系统和叶栅产生的反推操
作导致的负荷。反推扭矩盒组件10所接受的负荷被按基本传统的方式反应到发动机
风扇壳体；然而，替代反应环绕发动机风扇壳体的周围的轴向负荷，负荷只在反推致
动系统致动器的近似位置处设置的离散的主配件被反应。相比于传统的扭矩盒组件的
重量、组装时间、制造时间、紧固件数量和部件数量，反推扭矩盒组件10的结构能
够减少重量、组装时间、制造时间、紧固件数量和部件数量。
反推扭矩盒组件10的各部分至少包括离散的第一主配件12和离散的第二主配件
14。在图3中示出的反推扭矩盒组件10的示例中，组件部分还包括离散的第三主配
件16。配件12、14、16均被构造成以传统方式连接到航空器发动机的传统反推致动
系统。因为配件12、14、16具有基本上相同的结构，所以本文中将仅描述第一配件
12的结构的细节。应该理解，其它两个配件14、16的结构与第一配件12的结构相
当。所呈现的实施例示出通过配件12、14和16的非常类似的结构；然而，配件不需
要是相同的。配件可被设计成用于它们所暴露的负荷水平和它们可或不可连接的组件
(即，铰链/锁梁)。
参照图4和图5，第一配件12是与当前结构类似的硬化的离散的主配件。在图4
中，第一配件12表现为具有大体三角形的横截面结构。然而，这只是第一配件12
可具有的横截面结构的一个示例。因为反推扭矩盒组件10将被固定到航空器发动机
的其它组件部件，所以配件12只是必须具有适于此目的的横截面结构。因此，第一
配件12可具有基本上任何横截面结构。配件12的实施方式是金属的并且包括底面板
18、前面板20和后面板22。然而，配件12不需要是金属的。例如，通过焊接、通
过紧固件等以任何传统方式将这些面板连接在一起。面板18、20、22使配件12具有
带有三角形中空内部24的大体三角形结构。在配件底面板18的正向边缘处设置v
叶片26。v叶片26与发动机风扇壳体上的对应v凹槽交互并且负责将由反推操作导
致的轴向和径向负荷反应到发动机风扇壳体中。还设置穿过各个前面板20和后面板
22的开口28、30。开口28、30的尺寸被确定成允许反推致动系统的一部分穿过该开
口。一对凸缘32、34设置在配件前面板20上并在前面板开口28的相对侧上。凸缘
32、34被设置成将配件12以任何传统的方式连接到反推致动系统。配件12被固定
于航空器发动机周围的高负荷位置。这些高负荷位置往往会集中在反推致动系统致动
器位置。发动机风扇壳体上的v叶片26和外v凹槽处的轴向负荷往往会在反推致动
系统位置和与发动机的连接处产生尖峰。这就是硬化的离散的主配件12位于这些区
域中的原因。
反推扭矩盒组件10的部分还包括用于连接配件12、14和16的至少一个扭矩管
36。在图3中示出的反推扭矩盒组件10的部分的表现中，组件部分包括一对圆形扭
矩管36、38。然而，在只包括第一配件12和第二配件14的反推扭矩盒组件的其它
结构中，组件部分只包括一个扭矩管36。因为扭矩管36、38的结构基本上相同，所
以本文中只描述了第一扭矩管36的结构。
扭矩管36具有一定的长度和相对的第一端42和第二端44，并且具有在图6中
示出的实施方式中是圆形的横截面结构。扭矩管36在相邻的离散的第一主配件12
和离散的第二主配件14之间延伸并且将它们连接在一起。图6中示出的扭矩管36
的横截面能够承载反推扭矩盒组件10所需的切向和扭转负荷。扭矩管36的横截面和
结构将最佳地设计扭矩管以有效地承载切向和扭转负荷，而非保持离散的主配件的横
截面。扭矩管36得到由反推致动系统致动器的操作导致的被引发扭转。扭矩管36
的横截面被构造成使得可满足次要要求，例如，与离散的配件的连接，并且结构可被
优化以用于承载扭转。例如，在对扭矩管36没有另外要求的情况下，扭矩管36的结
构可以是圆形的。扭矩管36的横截面还可以是它连接的离散的主配件的横截面并且
从配件处的结构转变成扭矩管36的圆形结构，然后转变成另一个离散的主配件处的
另一个替代结构。如果需要用一段扭矩管36密封外部机舱整流罩并且为其提供支承，
则扭矩管36可具有大于半圆D形或三角形横截面结构。扭矩管36本身被构造成没
有连接到扭矩管上的航空器发动机。扭矩管36可按任何传统方式构造，并且可具有
与图6中示出的管的中空圆形横截面不同的其它横截面。
扭矩管的第一端42连接到第一配件12并且扭矩管的第二端44连接到第二配件
14。存在在提出的实施方式中表达的将扭矩管36连接到配件12、14的两种方法，从
而定义反推扭矩盒组件10的两个实施方式。
扭矩管的第一端42通过扭矩管的第一端处的第一过渡部分46连接到离散的第一
主配件12。第一过渡部分46具有从扭矩管36的横截面结构过渡到离散的第一主配
件12的横截面结构的横截面结构。参照图7，第一过渡部分46是与扭矩管36连续
的单片材料，并且第二过渡部分47是与扭矩管36连续的单片材料。因此，扭矩管
36、第一过渡部分46和第二过渡部分47是单片的。两个主配件12、14的横截面结
构基本上相同，并且两个过渡部分46、47的横截面结构基本上相同。然而，主配件
可具有不同的横截面结构。在这种情形下，两个过渡部分还将具有不同的横截面结构。
因为第一过渡部分46和第二过渡部分47的结构相同，所以本文中只描述了第一过渡
部分46的结构。参照图3和图7，第一过渡部分46从扭矩管的第一端42延伸到第
一配件12的内部24内，第一过渡部分46的外部结构从扭矩管36的横截面过渡到第
一配件12的内部24的横截面结构。在附图中示出的反推扭矩盒组件10的实施方式
中，第一过渡部分46过渡到具有大体三角形构造的第一配件内部24的一部分48。
这使第一过渡部分46的这部分48能够通过紧固件或其它等同方法固定地连接到第一
配件内部24中并且连接于第一配件12。
扭矩管的第二端44处的第二过渡部分47以与第一过渡部分46相同的方式构造并
且以与第一过渡部分46相同的方式将扭矩管的第二端44连接到离散的第二主配件14。
在反推扭矩盒组件10的其它实施方式中，第一过渡部分52是与扭矩管36分开
的材料片或分开的部分，并且第二过渡部分(未示出)是与扭矩管36分开的材料片
或分开的部分。在图10至图12中表示这个实施方式中的第一过渡部分52。第二过
渡部分(未示出)具有与第一过渡部分52基本上相同的结构，因此并没有在附图中
公开或者在本文中描述。第一过渡部分52的第二实施方式具有与第一过渡部分46
的第一实施方式的构造基本上相同的构造，除了第二实施方式与扭矩管36分开之外。
如图10至图12中所示，第一过渡部分52具有第一部分54，第一部分54具有成形
为紧密配合第一配件12的内部体积24的横截面结构。柱56从第一过渡部分的第一
部分54侧向外突出。柱56具有与扭矩管36相当的横截面并且被确定尺寸以与扭矩
管36的内部紧密接合地配合。通过紧固件或其它等效方法将第一过渡部分的第一部
分54固定到第一配件12的内部。通过紧固件或其它等效方法将第一过渡部分的柱
56固定到扭矩管36的内部。以此方式，第一过渡部分52将扭矩管的第一端42连接
到第一配件12。与第一过渡部分52基本上相同的第二过渡部分(未示出)用于将扭
矩管的第二端44连接到第二配件14。第一过渡部分52可由与扭矩管36相同的复合
材料或不同材料构成。
在上述两个实施方式中，由离散的第一主配件12和离散的第二主配件14及扭矩
管36组装而成的反推扭矩盒组件10能够减少扭矩盒组件10的重量、制造时间、组
装时间、紧固件数量和部件数量。为了更好地例证本公开的扭矩盒组件10的这种益
处，图13是扭矩盒组件10和传统扭矩盒62的第一描述实施方式的并排比较。传统
扭矩盒62还包括反应配件64、66，反应配件64、66均被构造成连接到航空器发动
机的传统的反推致动系统。扭矩盒62在这两个配件64、66之间延伸的部分基本上保
持配件的相同横截面结构。这与横截面被具体设计成或有助于主要承载扭转负荷的扭
矩管36形成对比，与保持配件的横截面结构是两个选择。扭矩管36本身被构造用于
连接到航空器发动机。这样能够去除径向加强筋68并且去除与附接幅材关联的紧固
件和配件64、66之间的径向加强筋68。配件64、66之间的材料体积的这种减小导
致本公开的扭矩盒组件10的重量减轻。
另外，本公开包括根据下面条款的实施方式：
1、一种反推扭矩盒组件，该反推扭矩盒组件包括；
第一配件，该第一配件的横截面结构使得所述第一配件能连接到航空器发动机的
第一反推致动系统；
第二配件，该第二配件的横截面结构使得所述第二配件能连接到所述航空器发动
机的第二反推致动系统；
管，该管具有一定的长度并且带有相对的第一端和第二端，所述管的横截面结构
与所述第一配件和所述第二配件的横截面结构不同并且能够有效地承载扭转，所述管
的所述第一端连接到所述第一配件，并且所述管的所述第二端连接到所述第二配件。
2、根据条款1所述的组件，其中：
所述管的横截面被具体设计成用于主要承载扭转负荷而非设计成与所述第一配
件和所述第二配件的所述横截面结构匹配。
3、根据条款1所述的组件，其中：
所述第一配件和所述第二配件被离散地设置成位于所述航空器发动机周围的高
负荷位置。
4、根据条款1所述的组件，其中：
所述第一配件的横截面结构是能被闭合或打开的；并且
所述第二配件的横截面结构是能被闭合或打开的。
5、根据条款4所述的组件，其中：
所述管在所述管的所述第一端处具有第一过渡部分，所述第一过渡部分具有从所
述管的所述横截面结构过渡到与所述第一配件的所述横截面结构匹配的横截面结构
的横截面结构；并且
所述管在所述管的所述第二端处具有第二过渡部分，所述第二过渡部分具有从所
述管的所述横截面结构过渡到与所述第二配件的所述横截面结构匹配的横截面结构
的横截面结构。
6、根据条款5所述的组件，其中：
所述第一过渡部分是与所述管连续的单片材料；并且
所述第二过渡部分是与所述管连续的单片材料。
7、根据条款5所述的组件，其中：
所述第一过渡部分是与所述管分开的部分；并且
所述第二过渡部分是与所述管分开的部分。
8、根据条款5所述的组件，其中：
所述第一过渡部分的所述横截面结构与所述第二过渡部分的所述横截面结构基
本上相同。
9、一种反推扭矩盒组件，该反推扭矩盒组件包括；
第一配件，该第一配件的横截面结构使得所述第一配件能连接到航空器发动机的
第一反推致动系统；
第二配件，该第二配件的横截面结构使得所述第二配件能连接到所述航空器发动
机的第二反推致动系统；
管，该管具有一定的长度并且带有相对的第一端和第二端，所述管的横截面结构
与所述第一配件的横截面结构和所述第二配件的横截面结构不同；
第一过渡部分，该第一过渡部分位于所述管的第一端，所述第一过渡部分具有从
所述管的横截面结构过渡到所述第一配件的横截面结构的横截面结构；以及
第二过渡部分，该第二过渡部分位于所述管的第二端，所述第二过渡部分具有从
所述管的横截面结构过渡到所述第二配件的横截面结构的横截面结构。
10、根据条款9所述的反推扭矩盒组件，其中：
所述管的横截面被具体设计成用于主要承载扭转负荷而非设计成与所述第一配
件和所述第二配件的所述横截面结构匹配。
11、根据条款9所述的反推扭矩盒组件，其中：
所述第一配件和所述第二配件被设置在所述航空器发动机周围的离散的、高轴向
负荷反应区域。
12、根据条款9所述的反推扭矩盒组件，其中：
所述第一过渡部分是与所述管连续的单片材料；并且
所述第二过渡部分是与所述管连续的单片材料。
13、根据条款9所述的反推扭矩盒组件，其中：
所述第一过渡部分是与所述管分开的部分；并且
所述第二过渡部分是与所述管分开的部分。
14、根据条款9所述的反推扭矩盒组件，其中：
所述第一过渡部分的横截面结构与所述第二过渡部分的横截面结构基本上相同。
15、一种组装反推扭矩盒组件的方法，该方法包括：
构造管，所述管具有一定的长度并且带有相对的第一端和第二端，并且所述管具
有能够有效地主要承载扭转的横截面结构；
将所述管的所述第一端连接到离散的第一主配件，所述离散的第一主配件具有与
所述管的所述横截面结构不同的横截面结构，所述离散的第一主配件能连接到航空器
发动机的第一反推致动系统；以及
将所述管的所述第二端连接到离散的第二主配件，所述离散的第二主配件具有与
所述管的所述横截面结构不同的横截面结构，所述离散的第二主配件能连接到所述航
空器发动机的第二反推致动系统。
16、根据条款15所述的方法，所述方法还包括：
借助于第一过渡部分将所述管的所述第一端连接到所述离散的第一主配件，所述
第一过渡部分具有从所述管的所述横截面结构过渡到所述离散的第一主配件的所述
横截面结构的横截面结构；以及
借助于第二过渡部分将所述管的所述第二端连接到所述离散的第二主配件，所述
第二过渡部分具有从所述管的所述横截面结构过渡到所述离散的第二主配件的所述
横截面结构的横截面结构。
17、根据条款16所述的方法，所述方法还包括：
将所述管、所述第一过渡部分和所述第二过渡部分构造为分开的部件。
18、根据条款16所述的方法，所述方法还包括：
将所述管、所述第一过渡部分和所述第二过渡部分构造为一个整件。
19、根据条款15所述的方法，所述方法还包括：
将所述第一过渡部分的所述横截面结构构造成与所述第二过渡部分的所述横截
面结构基本上相同。
20、根据条款15所述的方法，所述方法还包括：
构造所述管，使得该管的横截面被具体设计成用于主要承载扭转负荷而非设计成
与所述离散的第一主配件和所述离散的第二主配件的所述横截面结构匹配。
因为在不脱离本公开的范围的情况下可对本文中描述和例证的设备的构造和设
备操作方法进行各种修改，所以附图中的以上描述中包含的或示出的所有内容应该被
理解为是例证性的而非限制性的。因此，本公开的宽度和范围不应该受上述示例性实
施方式中的任一个限制，而只是应该根据随附的以下权利要去书及其等同物来限定。