專利名稱：防止松脫的固定連接組件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及燃氣透平發(fā)動機，特別是涉及該發(fā)動機中的油管附件。
燃氣透平發(fā)動機包括許多部件，例如軸承，齒輪和花鍵，在發(fā)動機工作期間，這些部件需要潤滑。一般地，燃氣透平發(fā)動機采用內(nèi)置再循環(huán)儲油系統(tǒng)，以為這些部件提供潤滑，并用于冷卻目的。不同的油管用來使?jié)櫥屠@系統(tǒng)循環(huán)。這些油管常暴露在高溫和音速的氣流下，這不利于油管的完整性。而且，高溫氣流可導(dǎo)致在油管內(nèi)形成由熱產(chǎn)生的分解產(chǎn)物(即，“焦炭”)，這樣防礙了發(fā)動機部件的適當(dāng)?shù)臐櫥?br> 為了防止結(jié)焦，油管通常包括雙壁結(jié)構(gòu)，以便與高溫氣流適當(dāng)?shù)慕^熱。然而，使油管與其它部件例如沉積池或軸承殼體連接的油管附件需要另一種保護裝置。這樣，油管附件通常由隔熱襯墊封閉，該隔熱襯墊由封閉高溫絕熱材料的輕型高溫鋼板制成。這樣，隔熱襯墊保護油管附件不受高溫氣流影響并確保發(fā)動機適當(dāng)?shù)貪櫥?br> 在燃氣透平發(fā)動機中的所有附件遇到的潛在的問題是，由于發(fā)動機在工作期間產(chǎn)生的的振動，附件會松脫。在油管附件的情況下，油管的完全分離可將足夠的潤滑油注入燃燒室內(nèi)，而點燃發(fā)動機。一種公知的防止附件松脫的方法是使用保險絲。保險絲緊固是將兩個或多個零件用金屬絲固定在一起，因此，通過金屬絲附加拉緊可抵抗螺紋零件松脫的任何趨勢。對于油管附件，金屬絲需要穿過附件內(nèi)的孔來捆綁并通過焊接到軸承殼體上的固定器來固定。
然而，保險絲很難用于油管附件，因為接近這種附件受到限制，且由于使用隔熱襯墊，存在有限的自由空間。而且，使用保險絲需要進行實質(zhì)的改動，因為需要在附件和隔熱襯墊內(nèi)鉆金屬絲孔，并需要將固定器焊接到適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)上。在隔熱襯墊內(nèi)的金屬絲孔還降低其絕熱效率。
因此，需要一種防止附件特別是油管附件松脫的方法，該油管附件很容易安裝在一個有限空間內(nèi)，并且附件不需要實質(zhì)上改動。
本發(fā)明可滿足上述需要，它提供一種連接組件，該連接組件具有一第一連接件，一第二連接件，和一連接螺母，該連接螺母布置在第二連接件的一部分上并與第一連接件螺紋接合，以便將第一和第二連接件保持在一起。一隔熱襯墊封閉住連接螺母，提供保持帶用來防止連接螺母松脫，該保持帶具有與隔熱襯墊的內(nèi)表面連接的一第一端，和與連接螺母連接的一第二端。
參考附圖，通過下面詳細的描述和附加的權(quán)利要求書，本發(fā)明相對于已有技術(shù)的優(yōu)點將十分清楚。
特別指出了被認為是本發(fā)明的主題，并在說明書的結(jié)束部分清楚的要求保護其權(quán)利范圍。然而，結(jié)合附圖并參考下面的描述可更好地理解本發(fā)明，附圖中

圖1是本發(fā)明的連接的縱向截面視圖。
圖2是沿圖1的線2-2截取的橫向截面視圖。
圖3是本發(fā)明的連接組件的頂視圖。
圖4是本發(fā)明的連接組件的等距視圖。
參見附圖，其中在不同附圖中，相同的數(shù)字標(biāo)記表示相同的元件。圖1-4表示本發(fā)明的連接組件10。在一個優(yōu)選實施例中，連接組件10是油管附件，它使流體輸送管12例如油管與殼體14例如油池或軸承殼體流體連通。盡管油管附件例如用于燃氣透平發(fā)動機中的油管附件舉例使用，以便公開本發(fā)明的發(fā)明概念，應(yīng)認識到本發(fā)明不僅限于油管附件，而且可應(yīng)用于廣泛不同的連接組件。
連接組件10包括第一連接件16和第二連接件18，該第一連接件16和第二連接件18繞一個公共的中心軸線共軸布置。第一和第二連接件16和18可由能夠適應(yīng)一些類型的流體，壓力，溫度等的任何材料制成，連接組件10暴露在該流體、壓力、溫度等之中。適當(dāng)?shù)牟牧习ǖ幌抻诓讳P鋼，超耐熱不銹鋼和鈦。
如圖1最佳所示，第一連接件16是從殼體14的外壁20向外延伸的管嘴的形式，它具有從此伸出的孔22，以提供與殼體14的內(nèi)部流體連通。球狀或位于頂部的第一密封表面24在第一連接件16的遠端上形成，一組外螺紋26在第一連接件16的外表面上形成。
最好，管12是雙壁結(jié)構(gòu)，它具有如圖1所示的同心內(nèi)管壁和外管壁28和30。第二連接件18是在內(nèi)壁28的端部上整體成形的套箍，或者該第二連接件與內(nèi)壁28的端部連接。第二連接件18包括通常為截頭錐體的第二密封表面32，該第二密封表面32構(gòu)造成與第一密封表面24配合密封接合。第一環(huán)形對接表面34布置在第二連接件18的外表面上。
連接組件10還包括布置成與第二連接件18成包圍關(guān)系的連接螺母36。連接螺母36包括在其一端徑向向內(nèi)延伸的凸緣38。凸緣38限定了與第一對接表面34接合的第二環(huán)形對接表面40。如圖2所示，連接螺母36設(shè)有外扳緊表面，該外扳緊表面最好具有六角形，以便限定若干搭扳手的平面42。在與凸緣38相對的一端，在連接螺母36的內(nèi)表面上形成有一組內(nèi)螺紋44。
連接螺母36和第一連接件16通過使內(nèi)螺紋44與外螺紋26嚙合從而相互螺紋接合。這使連接螺母36上的第二對接表面40與第二連接件18上的第一對接表面34接觸。緊固連接螺母36，以便在第二連接件18上施加軸向負荷，這迫使第二密封表面32抵靠第一密封表面24，以形成第一和第二連接件16和18之間的接觸密封，從而使管12與殼體14的內(nèi)部流體連通。通過分別提供具有球形和錐形結(jié)構(gòu)的第一密封表面24和第二密封表面32，這可方便這兩個表面對準(zhǔn)，并且當(dāng)連接螺母36適當(dāng)?shù)嘏まD(zhuǎn)時，確保流體緊密封。應(yīng)注意該表面構(gòu)造可很容易地換向。即，第一密封表面24可以是錐形，而第二密封表面32可以是球形。
隔熱襯墊46圍繞連接組件10布置，以便對其熱保護，從而使其免受高溫環(huán)境的影響。隔熱襯墊46包括第一部分48和第二部分50，該第一部分48和第二部分50基本上是半筒狀的半殼，它們結(jié)合以便完全封閉連接組件10。
第一部分48包括基本上半筒狀的主體部分52，該半筒狀主體部分52具有封閉傳統(tǒng)的高溫隔熱材料58的內(nèi)片層54和外片層56。內(nèi)片層54和外片層56最好由較耐用的材料例如輕型高溫鋼制成。凸緣60布置在主體部分52的一端上，小的半筒狀延伸段62布置在另一端。第二部分50與第一部分48十分類似，因為它包括基本上半筒狀主體部分64，該半筒狀主體部分64具有封閉高溫隔熱材料70的內(nèi)片層66和外片層68，布置在主體部分64的一端上的凸緣72，和布置在另一端的小的半筒狀延伸段74。
第一和第二部分48和50布置在連接組件10的相對側(cè)上。這樣，相應(yīng)的主體部分52和64結(jié)合，以形成封閉第一連接件16、第二連接件18和連接螺母36的基本上筒狀殼。相應(yīng)的延伸段62和74形成環(huán)繞管狀外壁30的環(huán)。凸緣60和72通過適當(dāng)?shù)姆椒ɡ琰c焊與殼體14的外壁20連接。半筒狀延伸段62和74通過適當(dāng)?shù)胤椒ɡ琰c焊類似的固定到管狀外壁30上。在第一和第二部分48和50之間形成的側(cè)焊縫76(圖4)也焊接起來。這樣，隔熱襯墊46相對于殼體14和第一連接件16固定。
第二部分50略大于第一部分48，因此當(dāng)兩部分48和50裝配到一起時，第二部分50疊加在第一部分48上。當(dāng)布置隔熱襯墊46時，較大的第二部分50面向流動的方向(由圖2和3中的箭頭A所示)，焊縫76中的任一個都不面向上游方向。這樣，如果連接組件10放在高速流體流中時，這通常是在燃氣透平發(fā)動機中所用的連接組件以及其它許多應(yīng)用中的情況，這樣，氣流不太可能將兩個部分48和50分開。外帶箍78可有選擇地設(shè)置，以便進一步防止第一和第二部分48和50不希望地分離。外帶箍78環(huán)繞主體部分52和64并將其焊接在一起。
連接組件10還包括用于防止連接螺母36松脫的一保持帶80。保持帶80是具有第一端82和第二端84的堅固帶，該第一端82與隔熱襯墊46的內(nèi)表面連接，該第二端84與連接螺母36連接?？梢匀魏芜m當(dāng)?shù)姆绞嚼绾附?，實現(xiàn)保持帶與隔熱襯墊46和連接螺母36的連接。特別是，保持帶80的第一端82與隔熱襯墊46的第一部分48的內(nèi)表面連接，第二端84與連接螺母36的其中一個搭扳手的平面42連接。保持帶80就位，以便在與連接螺母36的緊固方向相反的方向上(圖2中的箭頭B所示)，從其第一端82向第二端84延伸。由于隔熱襯墊46固定到殼體14上，保持帶80提供防止連接螺母36松脫的強制性安全結(jié)構(gòu)。
保持帶80由足夠強以保持連接螺母36的材料制成，該材料可焊接并與隔熱襯墊材料相似。
適當(dāng)材料的例子包括鋼和鎳鉻鐵合金。保持帶80必須具有足夠的長度，以便很容易的與連接螺母36的其中一個搭扳手的平面42連接。在六角形連接螺母的情況下，這樣，最好保持帶80足夠長以便圍繞連接螺母36延伸至少90度的弧。這是因為，由于在六角形螺母上的相鄰的平面42的中心之間存在60度的弧，90度的弧將確保保持帶80覆蓋平面42的中心，從而提供足夠的區(qū)域，以確保良好地焊接。而且最好保持帶80至少與連接螺母36一樣寬，以便進一步確保存在足夠的區(qū)域，以提供良好地焊接。保持帶80最好具有約0.005英寸的厚度，以提供適當(dāng)?shù)貜姸?。類似的，隔熱襯墊46應(yīng)具有足夠的結(jié)構(gòu)強度，來支承保持帶80。最好，第一和第二部分48和50的內(nèi)片層和外片層(54，56，66和68)均是約0.005英寸厚。
為了安裝連接組件10，第二連接件18與第一連接件16對準(zhǔn)，連接螺母36在第一連接件16上螺紋連接，以便以公知的方式使兩個連接件16和18連接。保持帶80的第一端82與隔熱襯墊46的第一部分48的內(nèi)表面連接，第一部分48就位并抵靠裝配好的第一連接件16、第二連接件18和連接螺母36的下游側(cè)。(盡管保持帶80可替換地與第二部分50連接，最好使用較小的第一部分48，因為它提供更好的接近)。第一部分凸緣60點焊到殼體外壁20上，第一部分延伸段62點焊到管外壁30上。接著，保持帶80在連接螺母36上彎曲，第二端84最好通過點焊與其中一個搭扳手的平面42連接。第二部分50接著布置在組件的上游側(cè)，它與第一部分48相對，因此它疊加在第一部分48上。一旦第二部分50就位，第二部分凸緣72點焊到殼體外壁20上，第二部分延伸段74點焊到管外壁30上。如果沒有使用可選的外帶箍78，那么側(cè)焊縫76焊接以完成安裝。如果使用可選的外帶箍78，那么側(cè)焊縫76點焊，且外帶箍78通過點焊與隔熱襯墊46連接。接著，側(cè)焊縫76的其余部分被焊接。
這樣，在總安裝方法中，作為另一個步驟，利用其它安裝步驟所需要的相同的工具和技術(shù)，保持帶80很容易地被安裝。保持帶80可僅正確地安裝，因為它是安裝襯墊46本身的一部分，因此通過安裝襯墊46定向。本發(fā)明不需要對附件或殼體改動。
盡管已經(jīng)結(jié)合具有隔熱襯墊的連接組件完全描述了本發(fā)明，應(yīng)注意其它實施例也是可能。例如，本發(fā)明可用于附件中，該附件內(nèi)不使用隔熱襯墊，而是通過將保持帶的第一端與另一個固定結(jié)構(gòu)例如殼體連接。
前面已經(jīng)描述了具有焊接的保持帶以防止連接螺母松脫的連接組件。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實施例，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不超出附后的權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的前提下，顯然本發(fā)明可作不同的修改。
權(quán)利要求
1.一種連接組件，包括一第一連接件；一第二連接件；一連接螺母，該連接螺母布置在所述第二連接件的一部分上并與所述第一連接件螺紋接合，以便將所述第一和第二連接件固定在一起；一隔熱襯墊，該隔熱襯墊封閉住所述連接螺母；和一保持帶，該保持帶具有一連接于所述隔熱襯墊的內(nèi)表面的第一端，和一連接于所述連接螺母的第二端。
2.如權(quán)利要求1所述的連接組件，其特征在于所述保持帶在與所述連接螺母的緊固方向相反的方向上從其第一端延伸到其第二端。
3.如權(quán)利要求1所述的連接組件，其特征在于所述隔熱襯墊相對于所述第一連接件固定。
4.如權(quán)利要求1所述的連接組件，其特征在于所述隔熱襯墊包括第一部分和第二部分，所述保持帶的所述第一端連接于所述第一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的連接組件，其特征在于所述第二部分比所述第一部分大。
6.如權(quán)利要求1所述的連接組件，其特征在于所述保持帶至少與所述連接螺母一樣寬。
7.一種連接組件，包括一從一殼體延伸的第一連接件；一與所述第一連接件共軸布置的第二連接件；一連接螺母，該連接螺母布置在所述第二連接件的一部分上并與所述第一連接件螺紋接合，以便將所述第一和第二連接件固定在一起；一隔熱襯墊，該隔熱襯墊封閉住所述連接螺母并相對于所述殼體固定；和一保持帶，該保持帶具有一連接于所述隔熱襯墊的內(nèi)表面的第一端，和一連接于所述連接螺母的第二端。
8.如權(quán)利要求7所述的連接組件，其特征在于所述保持帶在與所述連接螺母的緊固方向相反的方向上從其第一端延伸到其第二端。
9.如權(quán)利要求7所述的連接組件，其特征在于所述隔熱襯墊包括一第一部分和一第二部分，該第一部分具有一連接于所述殼體的凸緣，該第二部分具有一連接于所述殼體的凸緣，所述保持帶的所述第一端連接于所述第一部分。
10.如權(quán)利要求9所述的連接組件，其特征在于所述第二部分比所述第一部分大。
11.如權(quán)利要求7所述的連接組件，其特征在于所述保持帶至少與所述連接螺母一樣寬。
12.在一種連接組件中，其具有一第一連接件，一第二連接件，一使所述第一和第二連接件連接的連接螺母，和一封閉住所述連接螺母的隔熱襯墊，一種防止所述連接螺母松脫的方法，所述方法的步驟包括將一保持帶的一第一端連接于所述隔熱襯墊；和將所述保持帶的一第二端連接于所述連接螺母。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述保持帶布置成在與所述連接螺母的緊固方向相反的方向上從其第一端延伸到其第二端。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述保持帶的所述第一端被焊接到所述隔熱襯墊上，所述保持帶的所述第二端被焊接到所述連接螺母上。
全文摘要
一種連接組件包括一個第一連接件,一個第二連接件,和一個連接螺母,該連接螺母布置在第二連接件的一部分上,并與第一連接件螺紋接合,以便將第一和第二連接件固定在一起。隔熱襯墊封閉住連接螺母,保持帶提供用來防止連接螺母松脫,該保持帶具有與隔熱襯墊的內(nèi)表面連接的第一端,和與連接螺母連接的第二端。
文檔編號F16L19/02GK1343287SQ00802361
公開日2002年4月3日 申請日期2000年10月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月22日
發(fā)明者R·M·埃爾普斯, J·A·麥納梅, M·卡明斯克 申請人:通用電氣公司