能提供涉及装置疲劳相关损坏程度信息的旋翼飞机的装置的制造方法

能提供涉及装置疲劳相关损坏程度信息的旋翼飞机的装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于插入在旋翼飞行器的可能经受反复相对运动的两个部件之间的装置(205)，所述装置包括：至少两个框架元件(205A；205B)，所述框架元件用于被安装在飞行器的两个部件的至少一个上；以及至少一个位于两个框架元件之间的弹性体层(21)，所述至少一个层(21)由第一表面(SI)、第二表面(SE)以及外表面(Sext)限定，第一表面属于所述装置的内部体积，第二表面也属于所述装置的内部体积，外表面不属于所述装置的内部体积(Vint)，其特征在于，所述装置(205)在所述装置的内部体积之内包括至少两个袋(250?253)，每个袋位于距外表面(Sext)预定距离处，每个袋充注有产品(P)，所述产品能够在裂纹已经从外表面(Sext)朝向袋扩展时流出其袋。
【专利说明】
能提供溃及装置疲劳相关损坏程度信息的旋翼飞机的装置
技术领域
[0001] 本发明设及一种被设计成插入在旋翼飞行器的两个部件之间的装置，运两个部件 相对应彼此可能会经受反复的相对运动，并且能够提供关于所述装置的与疲劳相关的损伤 的程度的信息。
【背景技术】
[0002] 旋翼飞行器的一个示例是直升飞行器。
[0003] FR 2949432(01)提出了运种装置，在此示例中，缓冲器被设计成安装在旋翼飞行 器转子上。
[0004] 该文件中设想的方案在于在弹性体层内提供单腔室。
[0005] 图1和图2分别示出缓冲器的两个实施例。
[0006] 缓冲器100'包括两个框架元件100'4、100'8，每个框架元件用于安装在旋翼飞行 器的部件中的一个上。
[0007] 在图1中，缓冲器100'包括:位于两个框架元件100'4、100'8之间的弹性体层101'； W及位于弹性体层101'内的单腔室102'。单腔室102'充注有有色液体。单腔室102'距弹性 体层的端部E ' 1、E ' 2中的一个和/或另一个端部预定的距离DIMl、DIM2。
[000引在旋翼飞行器的部件的反复的相对运动的作用下，一个或多个裂纹从弹性体层 101'的端部6'1、6'2中的至少一个端部朝向单腔室102'扩展。该裂纹为弹性体层101'的与 疲劳相关的损伤的表征。
[0009] 当裂纹到达单腔室102'时，容纳在单腔室中的有色液体穿过裂纹并且趋于离开缓 冲器100'。
[0010] 因此，在维护操作期间，技术人员会发现渗漏到单腔室102'外部的该液体并由此 推断出部件必须被更换。
[0011] 因此，文件Dl提出的方案使维护技术人员免于对裂纹进行深度和/或宽度测量。
[0012] 此外，由于单腔室102'具有整体包围围绕其纵向轴线的弹性体层的环形截面，因 此确保任何从弹性体层101'的端部6'1、6'2中的至少一个端部朝向单腔室102'扩展的裂纹 能够到达该单腔室102'。
[0013] 但是，具有整体包围围绕其纵向轴线的弹性体层的环形截面的单腔室102'的存在 改变了机械性能，尤其是相对于传统缓冲器(即，不具有文件Dl中提出腔室或其它尤其在尺 寸方面的等价物)改变了缓冲器100'的动态性能。
[0014] 腔室102'的存在还对缓冲器的寿命(疲劳)具有负面影响。
[0015] 当单腔室102'进一步将弹性体层102'分割成两个单独的部分lOl'AaOl'B时（如 图2所示），机械性能的改变相对于传统缓冲器会被加剧。
[0016] 运也会对缓冲器的寿命(疲劳)具有负面影响。

【发明内容】

[0017] 本发明的一个目标是提出一种上述类型的装置，该装置能够提供关于所述装置的 与疲劳相关的损伤的程度的信息，使得相对于文件Dl中提出的装置能够限制机械性能的改 变。
[0018] 本发明的另一个目标是提出下述装置:相对于传统装置，所述装置能够使机械性 能的改变最小化。
[0019] 为此，本发明提出一种用于插入在旋翼飞行器的可能经受反复相对运动的两个部 件之间的装置，所述装置包括：
[0020] -至少两个框架元件，所述框架元件用于被安装在飞行器的两个部件的至少一个 上，W及，
[0021] -至少一个位于两个框架元件之间的弹性体层，所述至少一个层由第一表面Si、第 二表面SeW及外表面Sext限定，第一表面属于所述装置的内部体积Vint,第二表面也属于所 述装置的内部体积Vint，外表面不属于所述装置的内部体积Vint，
[0022] 其特征在于，所述装置在所述装置的内部体积Vint之内包括至少两个袋，每个袋位 于距外表面Sext预定距离处，每个袋充注有产品P，所述产品能够在裂纹已经从外表面Sext朝 向袋扩展时流出其袋。
[0023] 所述装置还可W具有下述单独考虑或组合的特征中的至少一个：
[0024] -所述产品P具有与所述至少一个弹性体层不同的颜色；
[0025] -所述产品具有发光特性，所述发光特性例如通过诸如光学增亮剂之类的添加剂 来获得，所述弹性体层不具有所述发光特性；
[0026] -所述产品P从下述物质中选择:能够视觉上与形成所述弹性体层的弹性体相区分 的弹性体、液体、加压气体、浆体或凝胶；
[0027] -所述产品P为呈标定屑粒形式的弹性体；
[0028] -所述产品P为加压液体或气体，所述装置包括用于所述加压液体或气体的压力传 感器；
[0029] -所述至少两个独立的袋布置成距所述外表面Sext具有相同的预定距离；
[0030] -所述至少两个独立的袋布置成距所述外表面Sext具有不同的预定距离；
[0031] -所有袋的正交投影到所述至少一个弹性体层的参考表面Sref上的平面Sf, T表现为 该参考表面的最多5%，所述参考表面为与第一表面和第二表面中的一个和/或另一个具有 相同形状的表面，所述第一表面和第二表面限定出所述至少一个弹性体层并且位于所述装 置的内部体积Vint中。
[0032] --组袋的正交投影到所述至少一个弹性体层的参考表面Sref上的平面Sf, T表现为 该参考表面的最多4%，并且优选地表现为该参考表面的最多3% ;
[0033] -所述装置在所述两个框架之间包括层叠体，所述层叠体包括所述至少一个弹性 体层W及至少一个壳层，所述壳层由比形成所述至少一个弹性体层的弹性体更坚硬的非弹 性体材料制成；
[0034] -所述至少两个独立的袋中的至少一个贯穿至少一个弹性体层和至少一个壳层；
[0035] -所述至少两个独立的袋中的至少一个从一个框架元件延伸到另一个框架元件；
[0036] -所述至少两个独立的袋被制造在弹性体层中，而不贯穿壳层；
[0037] -所述至少两个独立的袋被制成在同一个弹性体层中；
[0038] -所述至少两个独立的袋被制成在两个不同的弹性体层中；
[0039] -所述装置从层状推力轴承、缓冲器、层状垫块、层状球窝接头、层状较链中选择。
【附图说明】
[0040] 通过阅读下述参照附图完成的说明，本发明将被更好地理解，本发明的其它目标、 优点和特征将更清晰地呈现，在附图中：
[0041 ]图3示出主直升机转子的总体视图；
[0042] 图4(a)为新形势下根据本发明的缓冲器的分解视图，图4(b)为图4(a)的弹性体层 的纵向截面图，图4(c)为图4(a)的弹性体层沿着图4(b)中所示的剖切面A-A的横截面；
[0043] 图5(a)为与图4(a)相似的视图，但是处于缓冲器必须被更换时，图5(b)为图5(a) 的弹性体层的横截面；
[0044] 图6包括图6(a)到6(d)，并且提供了实验性测试的缓冲器的一些几何数据；
[0045] 图7示出几个数据，运些数据指定用于执行完成在图6的缓冲器上的与疲劳相关的 损伤测试的条件；
[0046] 图8的示出在与疲劳相关的损伤测试结束时从外侧观察缓冲器的视图；
[0047] 图9包括图9(a)和9(b)，分别示出根据本发明的圆筒形的层状较链的侧视图和截 面图；
[004引图10包括图10(a)到10(c)，分别示出根据本发明的层状推力轴承的透视图、侧视 图和截面图；
[0049] 图11包括图IUa巧Ijll(C),分别示出根据本发明的层状球窝接头的透视图和截面 图；
[0050] 图12包括图12(a)到12(c)，分别示出根据本发明的矩形的层状垫块的透视图、侧 视图和截面图；
[0051] 图13包括图13(a)和13(b)，分别W纵向视图和局部横截面视图示出根据图4(a)的 缓冲器的弹性层。
【具体实施方式】
[0052] 图3示出了旋翼飞行器的主要转子200,可在主要转子上看到轮穀201 W及套管 202,该套管从轮穀201径向地延伸并被设计成支承该飞行器的叶片。
[0053] 还将注意到层状的推力轴承203的存在，其在当前的情况下为球形，并被定位在轮 穀201和每个套管202的位于轮穀201-侧的端部之间。
[0054] 缓冲器204的存在也将被注意到，其被定位在轮穀201和每个套管202的相反端部 之间。它们通常被称为轮穀叶片缓冲器。缓冲器204通常不是层状的。
[0055] 球形层状的推力轴承203和缓冲器204从属于本发明的典型的装置。
[0056] 还应当注意的是，虽然图3示出了主要转子，但本发明还可应用于例如非层状的可 在运种飞行器的后部转子(未示出）上实施的层状的推力轴承或缓冲器。
[0057] 可用于运种飞行器的其它装置，例如平面层状的推力轴承、圆筒形较链或圆锥形 较链、层状的球窝接头或叶片-叶片缓冲器(附图中未示出），也可从属于本发明。运些设备 不一定被安装在旋翼式飞行器的转子处。
[005引图4(a)示出了根据本发明中的缓冲器204的分解透视图。
[0059] 缓冲器204包括第一框架元件204A(中间框架）、第二框架元件204B(外框架）W及 弹性体层21，该第一框架元件例如为由金属材料制成，该第二框架元件也可由金属材料制 成，该弹性体层填充在两个框架元件204A、204B之间的空间内。中间框架204A通常设定成圆 柱体的形式，而外框架204B设定成圆筒形环的形式。因此，弹性体层21通常设定成圆筒形环 的形式。
[0060] 弹性体层21由若干表面Sext、Si、泣限定。
[0061] 表面Sext是外表面，在当前的情况下，该外表面被分成两部分，并由其两个端部EU E2限定，该两个端部不与框架元件204AJ04B的任一端部接触。外表面Sext不是缓冲器204的 内部体积Vint的一部分。它形成弹性体层21的外轮廓。
[0062] 弹性体层21的表面Si形成属于缓冲器204的内部体积Vint的第一表面，表面Se形成 属于缓冲器204的内部体积Vint的第二表面。考虑到弹性体层21的形状，在当前的圆筒形的 情况下，表面的Si、Se具有相同的形状。表面Si与内框架204A接触，而表面Se与外框架204B接 触。
[0063] 弹性体层21还包括填充有产品的多个袋210、211、212、213、214、215、216，该产品 能够在出现裂纹时流动到袋的外部。在图4(a)至图4(c)和图5(a)、图5(b)所示的情况下，可 为弹性体层21的每个端部E1、E2提供四个袋。在该示例中，如图4(c)和图5(b)所示，运些袋 相对于彼此W90°定位。
[0064] 有利地，填充每个袋的产品可具有例如为添加物的成分，W相对于弹性体层21的 弹性体突出对比度。例如，该成分可包含具有颜色的染料(例如为红色），其与构成弹性体层 21的弹性体的颜色不同，而弹性体的颜色一般为黑色。
[00化]每个袋210、211、212、213、214、215、216被定位在缓冲器204的内部体积内，并且更 具体地定位在弹性体层21的内部体积内，并位于距弹性体层21的外表面Sext的预定距离dl、 d2、d3、d4的位置处。该外表面不是缓冲器的体积的一部分，应理解的是，该距离dl、d2、d3、 d4是非零的。该距离沿弹性体层的纵向轴线巧由线X)被限定。在当前的情况下，此处有d = dl = d2 = d3 = d4〇
[0066] 框架元件204A、204B被安装在旋翼飞行器上(参照图3)，在旋翼飞行器的部件之间 的相对反复运动期间，裂纹沿该层21的纵向方向从弹性体层21(端部El和/或端部E2)的上 表面Sext扩展，直到到达袋210、211、212、213、214、215、216中的一个处。
[0067] 运种情况在图5(a)和图5(b)中示出。一旦裂纹FS已经到达包含能够在出现裂纹时 流动至袋外的产品的某些袋21U212时，图5(b)相当于图4(b)。一旦裂纹FS已经到达包括所 述产品的运些同样的袋21U212时，图5(b)相当于图4(c)。
[0068] 一旦已经到达运些袋中的一个时，其包含的产品可穿过裂纹并朝向弹性体层21的 外部移动。该产品最终离开外表面Sext,并因此可被维护技术员看到。
[0069] 完全可考虑提供不同的距离(11、(12、(13、(14。尤其地，例如能够考虑(11 = (12(在端部 El的一侧及d3 = d4(在端部E2的一侧），其中dl<d3。因此，可将袋210、211设置成:距外表 面Sext的端部El的距离小于将袋212、213与具有外表面Sext的端部E2分隔开的距离。因此， 袋210、211可用来通知维修技术员，W指示维修技术员该缓冲器204对于不需要进行更换的 缓冲器来说已经达到一定水平的与疲劳相关的损坏，例如使用能够在出现裂纹时流动到袋 外部的、第一颜色的产品W填充运些袋210、211。然后，其他袋212、213使得能够限定缓冲器 204的更换标准，例如通过使用能够在出现裂纹的情况下流动到袋的外部的产品，该产品的 颜色与设置在袋210、211中的产品的颜色不同。
[0070] 因此，填充有所述产品的运些袋的存在使得能够获得关于装置的疲劳状态的信 息。此外，提供若干袋增加了识别裂纹的存在的可能性。相对于文献Dl中提出的所有其他条 件均相同（尤其是关于该装置的尺寸相同）的装置，运些袋是独立的事实也限制了缓冲器的 机械性能的改变。
[0071] 为了进一步限制缓冲器在使用期间的机械性质的改变，并为了将其寿命保持为一 致于或接近于传统缓冲器的寿命，根据本发明的缓冲器204也提供了具有有限尺寸的袋。
[0072] 更具体地说，应当指出的是，在工作期间，传统缓冲器通过归因于两个框架204A、 204B之间的相对运动的剪切（shearing)来进行工作。袋210-216的存在产生了表面Si、弹性 体的厚度W及弹性体层21的表面Se之间的剪切链的传动的不连续性。
[0073] 图13(a)和图13(b)分别示出了弹性体层在纵向视图和局部横截面视图中的图解 视图。
[0074] 传统的没有袋或腔室的缓冲器的机械性能，在新的条件下，可通过所谓的参考刚 度Kref表不。
[0075] 也能够将在新的条件下的传统缓冲器与参考表面相关联，使得：
[0076] Sref=(Si+&)/2 (Rl)
[0077] 其中，Si由Si = 23tRi丄和Se =化Re丄限定，L为弹性体层21的长度，扣为其内径，W及 Re为其外径。
[0078] 参考表面Sref由图13(b)中的虚线示出，后者最终是基于弹性体层21的平均半径。
[0079] 当具有任何形状(显现或未显现的）的袋Pc被提供到弹性体层21中时(参见图13)， 所有的其他条件也能够相等于传统缓冲器(长度、厚度、形成弹性体层的材料的性质），还能 够限定在机械性质方面得到的消减，具体如下：
[0080] A K( % ) = 100% . (Kf-Kref)Aref (R2)
[0081] 其中，Kf表示在新的条件下的包括袋Pc的弹性体层21的刚度。
[0082] 应当注意的是，A K( % )为负的百分比。
[0083] 量A K也可被表示为W下的形式：
[0084] AK(%) = 100%.Sf/Sref (R3)
[0085] 其中，Sf表示袋的W正交于参考表面的方式投影(此处为径向投影）在参考表面 Sref上的表面。实际上，为得到表面Sf,袋的正交投影在参考表面上的每个点可被考虑在内。
[0086] 在当前的情况下，得到的投影表面Sf被限定为：
[0087] Sf=(Sf'si+Sf'sE)/2 (R4)
[0088] Sf, SI为袋P投影在弹性体层21的表面Si上的表面，而Sf, SI为袋P投影在弹性体层21 的表面Se上的表面。
[0089] 可W参考图13(a)和图13(b)。
[0090] 可从关系式(R3)注意到，如果Sf为零(没有袋的情况下），那么A K( % )为零，运意 味着该刚度没有改变。
[0091] 特别地，可在运些图中注意到存在有两条虚线L1、L2,该虚线使得能够根据立体角 限定出袋P的表面。袋的表面可被作为用于参考表面Sref上的正交投影的基础，从而得到Sf。
[0092] 在本发明的上下文中，可提供N个袋，其中N> 2。
[0093] 然后，足W将参考表面Sref上的N个袋的所有投影表面Sf,T代替关系式(R3)中的Sf (在一个袋的情况下）。每个投影是垂直于参考表面Sref进行的。参考表面是根据关系式(R4) 获得的。
[0094] 更具体地，我们可W有：
[0095] Sf,T= SSf,i，其中，i从1到N是不同的。
[0096] 根据关系式(R4)，其中Sf,i被确定，每个i介于1和炫间。
[0097] 因此，对于N(N> 2)个袋，关系式(R3)变为：
[009引 AK(%) = 100%.Sf'T/Sref (R5)
[0099] 应当注意的是，在某些袋具有的投影在参考表面上的表面至少部分重叠的情况 下，共享的部分仅在关系式(R5)中计算一次。因此，从N个袋中的一个袋的投影表面必须从 其他投影表面中限定出单独的投影表面。运可通过W下事实来证明是合理的：从一个框架 到另一框架的力的传动链的连续性的切断(剪切;逐渐径向地靠近传送装置)不能被多次的 考虑到。
[0100] 在实践中，有利地，在任何情况下，袋将被安装在弹性体层21的圆周的不同位置 中，W便最佳地执行它们的检测裂纹的功能(例如，在图6(c)中，袋在圆周上彼此W90度布 置，W使得不同袋在参考表面上的正交投影表面不能具有任何的重叠）。
[0101] 最后，为了更进一步限制缓冲器在使用期间的机械性质的改变，并为了将其寿命 保持为一致于或接近于传统缓冲器的寿命，应设置为:所有袋的正交投影在弹性体层21的 参考表面Sref上的表面Sf,T表现为弹性体层21的参考表面Sref的至少5%、参考表面Sref的至 多4%、参考表面Sref的至多3%、或参考表面Sref的至多2%、或进一步为参考表面Sref的1 %。
[0102] 在关系式(R5)中，运意味着该量AK( % )的绝对值分别为参考表面的至多5%、至 多4%、至多3%、或至多2%，或进一步为至多1 %。
[0103] 正如可从关系式(Rl)看到的，考虑的参考表面是位于弹性体层21的表面Si和表面 Se之间的平均表面。
[0104] 该参考表面可作出不同的限定。
[010引例如，可考虑将弹性体层21的径向内表面Si作为参考表面SreKSref = Si;关系式 (Rl)被修改）。在运种情况下，在该参考表面上的袋P的投影表面Sf将为Sf,si(Sf = Sf,SI;关系 式(R4)被相应地修改）。根据另一示例，可考虑将弹性体层21的径向外表面Se作为参考表面 SreKSref =泣;关系式(Rl)被修改）。在运种情况下，在该参考表面上的袋P的投影表面Sf将为 Sf, SI(Sf = Sf, SI;关系式(R4)被相应地修改）。对于由用于袋的关系式(R3)限定的机械性能的 消减(abatement)所获得的结果，或用于关系式(R5)的若干袋的泛化(generalization)所 获得的结果，运将不会做出任何更改，
[0106] 不论所选的用于参考表面Sref的限定，参考表面Sref必须仍然是参与到两个框架之 间的力的传动的表面。因此，在缓冲器204的情况下，该参考表面具有对称的形状(将尤其被 指出的是，参考表面不能为由弹性体层21的端部限定的外表面Sext)。
[0107] 因此，在当前的缓冲器204的情况下，参考表面可更一般地被定义为与限定出弹性 体层21的第一表面Si和第二表面Se中一个和/或另一个具有相同形状的表面，并且该表面位 于该装置的内部体积Vint。
[0108] 根据本发明的缓冲器的制造对本领域的技术人员来说是特别容易的。
[0109] 可从传统的缓冲器开始，其袋由穿过外框架和弹性体层21的穿孔而制成。下一步， 袋应填充有能够在出现裂纹的情况下流动至袋外的产品，并且应提供塞头W封闭每个袋。
[0110] 可替代地，可在制造弹性体层21的同时制成袋。根据惯常的做法，弹性体层21被插 入到两个框架204AJ04B之间。然后，没有新的穿孔在外框架中完成。
[0111] 示例性的实施例和相关的测试。
[0112] 可对根据本发明的缓冲器进行测试。
[0113] 图6详细说明了该缓冲器的若干指示尺寸。
[0114] 弹性体层21的长度U轴线X)为L= 180毫米。
[0115] 弹性体层21的（径向）厚度e为e占16毫米（内径Ri = 23毫米;外径Re = 39毫米）。
[0116] 弹性体层21由天然橡胶制成。
[0117] 可在弹性体层21的每个端部E1、E2处制成彼此独立的四个袋或总共八个袋。
[0118] 例如，可根据关系式(Rl)中所定义的，每个袋处的在参考表面上的正交投影表面 Sf, T为大约2 %。
[0119] 对于给定的端部E1、E2,所讨论的四个袋彼此W90度被布置。此外，在端部El处，每 个袋被布置在距离限定出外表面Sext的端部3.5厘米的位置处。此外，在端部E2处，每个袋被 布置在距离形成外表面Sext的端部E2的4.5厘米的位置处。
[0120] 此外，每个袋具有直径为dp= 10毫米并且高度为h= 14.5毫米的圆筒形状。
[0121] 为生产缓冲器，可从其中已经具有袋的传统缓冲器开始。为此，可根据预先提供的 尺寸生产穿过外框架和弹性体层21的穿孔W制成每个袋。
[0122] 每个袋中填充有娃凝胶，该娃凝胶包括染料(在当前的情况下为红色），该燃料具 有与弹性体层21的颜色（黑色）的显著对比。娃凝胶能够在存在裂纹时可通过裂纹离开容 腔。
[0123] 然后，每个袋被密封塞头封闭。
[0124] 图6(a)至图6(d)示出了试验的缓冲器。在图6(a)中，弹性体层21仅图解地示出了 一个袋。在图6(b)中，缓冲器与其框架204AJ04B被图解W示出袋的相对于弹性体层21的端 部E1、E2的植入位点。图6(C)中示出了沿图6(b)的切割线A-A的不同袋。图6(d)中示出了图6 (b)中的缓冲器的视图，其中，塞头B被安装在袋上。
[0125] 图7示出了具有用于疲劳试验的构件的测试缓冲器204的视图。在图7中，可看到缓 冲器204、框架的一个外框架204BW及弹性体层。框架204B是固定的，并为此靠在基座S上。 千斤顶V被提供成W给定的频率移动另一框架（内框架；由于不可见而未在图7中示出）。内 框架204A相对于外框架204B的移动使得能够将弹性体层21与两个框架204AJ04B连接。
[0126] 疲劳试验的更多特定条件在表1中提供。
[0127]
[012引表1
[0129] 为了进行试验，条件1至4彼此相继。一旦条件4完成时，就返回到条件1，依此类推。
[0130] 条件1对应于旋翼飞行器在主要转子上的飞行前的条件。
[0131] 对于条件1，两个框架204AJ04B之间的通过使用千斤顶V实现的移动频率为0.1赫 兹，并进行了7个周期。在条件1中，为执行一个周期，可从缓冲器的自然位置(运动=0毫米） 开始，将中间框架移动11毫米，再返回到自然位置。
[0132] 条件2至4代表飞行条件。
[0133] 施加的频率和周期数是在表1可容易地读取。
[0134] 然而，相对于条件1，该移动应如下读取。例如，对于条件2来说，3毫米的静态移动 仍相对于自然位置(运动=0毫米)在两个框架之间完成，然后3毫米的动态移动可绕由静态 移动所限定的位置来完成。在一个周期期间，运总共可获得6毫米（=3毫米+3毫米)和0毫米 (=3毫米-3毫米)的两个移动限制。对于条件3和4，其遵循条件2，表1的读取原理是一样的。
[0135] 该疲劳试验代表了运种类型的缓冲器经常会遇到的负载模式和损坏模式中的一 种，但其压力比真实情况(苛刻条件)下的压力更大，W便加速疲劳相关的损坏现象。虽然如 此，该疲劳试验完全表示了用于将轮穀和直升机转子叶片隔开的缓冲器可遇到的条件。
[0136] 在测试开始前(新条件)参考缓冲器的刚度，考虑必须更换缓冲器的标准被认为是 基于缓冲器的轴向刚度的10 %的损失。
[0137] 在两个部分Pl、P2之间的反复的相对移动的影响下（它们中的每个被用于安装在 一个部分上W使得能够在直升机上产生运种反复的相对移动），裂纹从外表面Sext朝向缓冲 器的内部体积扩展，并且更具体地在弹性体层的外表面Sext朝向缓冲器的内部体积扩展。当 到达一个袋时，娃凝胶离开内部体积并在外表面Sext处变得对外可见。
[0138] 图8示出了可在试验结束时观察到的视图。
[0139] 在该图8中，可看到框架元件204AJ04B，位于其外表面Sext处的弹性体层21(并且 更具体地为位于端部E2-侧）。也可看到出现在外表面Sext处的裂纹FSW及有色的娃凝胶P。
[0140] 运种情况表明必须更换缓冲器。
[0141] 示例结束。
[0142] 应用于在所讨论的情况下是非层状的缓冲器204仅是一个示例。
[0143] 事实上，本发明也可W应用于层状，并且更一般地应用于旨在被安装在两个部件 之间的不同类型的装置，所述两个部件会在旋翼飞行器内经历反复的相对运动。
[0144] 例如，图9示出了根据本发明的圆筒形形状的层状较链。图9(a)为层状较链的侧视 图，图9(b)为该较链的截面图。
[0145] 该较链205包括大致呈圆筒形状的第一框架元件205A和大致呈环状的第二框架元 件205B。层状为层叠体20,该层叠体20由相互交替的弹性体层21和刚度比弹性体更大的材 料制成的壳层22构成，每个壳层22例如由含金属合金或复合材料的金属制成。该层状被置 于两个框架207AJ07B之间，每个弹性体层21或壳层22呈圆筒形。
[0146] 较链205还包括若干独立的袋250、251、252、253,运些袋位于距层状20的外表面 Sext预定距离山、(12、(13、(14处。运里，外表面被分成两个部分，运两个部分中的每一个由较链 的侧面CA或CB限定。
[0147] 在所讨论的情况下，设置有四个独立的袋，即在侧面CB-侧的位于距外表面Sext的 距离为di、d2处的两个袋250、251，W及在侧面CA-侧的位于距外表面Sext的距离为d3、d4处 的另外两个袋252、253(运些距离沿纵向轴线OX量取）。此外，袋可W成对地直径上对置，如 在图9(b)中示出的。
[014引有利地，可W使d = dl = d2 = d3 = d4,如在图9(b)中的情况。然后，距离d被设置成使 得在使用中当裂纹达到深度加寸，该情况对应于层状较链205的更换标准。
[0149]每个袋250、251、252、253可^容纳有当出现裂纹时能够流到袋外部的产品，该产 品有利地是有色的，如之前针对缓冲器204所描述的。
[01加]每个袋250、251、252、253可^通入形成在外框架2058中的孔口250'、251'、252'、 253 '。每个孔口包括可移除塞头B，塞头B使得能够可W接通每个袋250、251、252、253 W对其 填充所述产品。当塞头B关闭时，较链205可W正常使用。
[0151] 此外，每个袋250、251、252、253有利地从一个框架205A延伸到另一框架205B，即， 运里径向地延伸并且如图9(b)所示。然而，对于运些袋250、251、252、253中的至少一个而 言，可W不从一个框架延伸到另一框架，而是从外框架205B朝向中屯、框架205A延伸，并不到 达该中屯、框架205A。
[0152] 需要指出的是，图9(a)和图9(b)中示出的结构也可W根据本发明的缓冲器204的 结构，其中缓冲器204具有两个框架元件之间的层状。
[0153] 参考表面可W W不同的方式限定。一个可能性是考虑关系式(Rl)，其中Si是弹性 体层的与中屯、框架205A接触的表面，&是弹性体的与外框架205B接触的表面。另一种限定 参考表面的可能性是考虑关系式(Rl)，其中Si是弹性体层21的与壳层22接触的表面，该壳 层22相邻于所考虑的弹性体层21,?是弹性体层21的与另一壳层22接触的表面，该另一壳 层22相邻于所考虑的弹性体层21。
[0154] 圆筒形不是必要的，层状较链205也可W呈圆锥形，圆锥特性沿着轴线OX实现。
[0155] 图10示出了根据本发明的在所讨论的情况下为球形的层状推力轴承。其为通常在 直升飞机的图1中示出的主转子200中使用的层状推力轴承203。图10(a)为层状推力轴承 203的整体立体图。图10(b)为图10(a)的层状推力轴承的侧视图，图10(c)为图10(b)中示出 的层状推力轴承的截面图。
[0156] 该层状推力轴承203包括两个框架元件203AJ03B，各自设计成安装在转子200的 部件201、202中的一个上，如图I所示。
[0157] 层状推力轴承203还包括定位在两个框架元件203AJ03B之间的层叠体20,该层叠 体由被多个壳层22相互间隔开的多个弹性体层21形成，所述多个壳层22由刚度比形成所述 弹性体层的弹性体更大的非弹性材料制成。所述多个壳层22的每个壳层22可W由含金属合 金或复合材料的金属制成。
[0158] 层状推力轴承203还包括若干独立的袋230、231，运些袋位于距层状20的外表面 Sext预定距离山、d2处。
[0159] 在所讨论的情况下，设置有两个独立的袋230、231。此外，袋将有利地是直径上对 置的，如在图10(c)中示出的。
[0160] 有利地，可W使d = di = d2,如在图10(c)中的情况。距离d被设置成使得在使用中当 裂纹达到深度加寸，该情况对应于层状推力轴承203的更换标准。要注意的是，鉴于层状推力 轴承203的球形形状，距离d、di、cb是依循弹性体层21的构型的曲线距离。
[0161] 每个袋230、231可W容纳有当出现裂纹时能够流到袋外部的产品，该产品有利地 是有色的，如之前针对缓冲器204所描述的。
[0162] 每个袋230、231有利地通入形成在外框架203B中的孔口 230'、231 '。每个孔口 230'、231'包括可移除塞头日，塞头日使得能够可^接通每个袋230、231^对其填充所述产 品。当塞头B关闭时，层状推力轴承203可W正常使用。
[0163] 此外，每个袋230、231有利地从一个框架203A延伸到另一框架203B，即，运里大致 垂直于由弹性体层21和壳层22形成的线。然而，对于运些袋230、231中的至少一个而言，可 W不从一个框架延伸到另一框架，而是从框架中的一个框架203B(即在袋230、231通入孔口 230'、231'的一侧)朝向另一框架203A延伸，并不到达该另一框架203A。
[0164] 然而，也可W将距离山和Cb设置成是不同的，使得如之前所述的，维修技术人员可 W获得层状推力轴承203的警告标准W及更换标准，其中警告标准向技术人员表明层状推 力轴承203不需要被更换，但已经经受了一定程度的与疲劳有关的损害。
[0165] 参考表面可W W不同的方式限定。一个可能性是考虑关系式(Rl)，其中Si是弹性 体层的与框架203A接触的表面，&是弹性体的与外框架203B接触的表面。可W考虑之前所 描述的另一种可能性，根据关系式(Rl)，通过相对于壳层来限定参考表面，该壳层相邻于所 考虑的弹性体层21。
[0166] 在图11中，示出了根据本发明的层状球窝接头206。更具体地，图11(a)为层状球窝 接头的整体立体图，图11(b)为局部正视图，图11(c)为图11(b)所示装置的截面图。
[0167] 该层状球窝接头206具有第一框架元件206A和第二框架元件206B，球型的层状被 定位在第一框架元件206A和第二框架元件206B之间。在所讨论的情况下，层状或层叠体20 由相互交替的弹性体层21和壳层22构成，壳层22由刚度比弹性体更大的材料制成。
[0168] 层状球窝接头206还包括若干独立的袋260(在图11(c)中仅示出轴线X上方的一 个，但必须明了的是至少一个其它袋将被设置在轴线X的下方），每个袋位于距层状20的外 表面预定距离di、d2处(山在外表面的侧面CA-侧量取并且Cb在侧面CB-侧量取）。
[0169] 有利地，可W使d = di = d2,如在图11(c)中的情况。距离d被设置成使得在使用中当 裂纹达到深度加寸，该情况对应于层状球窝接头206的更换标准。要注意的是，鉴于层状球窝 接头206的形状，距离d、di、cb是依循弹性体层201的形状的曲线距离。
[0170] 此外，所示出的袋260具有从外框架206B朝向中屯、框架206A变得更宽的扩口形状， W确保无论所考虑的弹性体层201如何，实际上存在有袋260与所考虑的外表面Sext的侧面 CA、CB之间的相同距离d。
[0171] 可W通过不同方式来实现，即在位于轴线X上方的部分上设置两个非扩口的袋而 不是设置扩口袋260，所述两个非扩口的袋各自距外表面Sert的相应侧面CA、CB距离山、Cb，有 利地使d = dl = d2。与上述两个非扩口袋相同的两个另外的袋可W被设置在轴线X下方，或替 代性地，设置如之前描述的单个扩口袋。
[0172] 每个袋260可W容纳有当出现裂纹时能够流到袋外部的产品，该产品有利地是有 色的，如之前针对缓冲器204所描述的。
[0173] 每个袋260有利地通入形成在外框架206B中的孔口 260 '。每个孔口 260 '包括可移 除塞头B，塞头B使得能够可W接通每个袋260W对其填充所述产品。当塞头B关闭时，层状球 窝接头206可W正常使用。
[0174] 此外，每个袋260有利地从一个框架206B延伸到另一框架206A，即，运里径向地延 伸。然而，对于运些袋260中的至少一个而言，可W不从一个框架延伸到另一框架，而是从外 框架206B(即从袋260通入孔口 260 '的一侧)朝向中屯、框架206A延伸，并不到达该中屯、框架 206A。
[0175] 可W将距离山和Cb设置成是不同的，使得如之前所述的，维修技术人员可W获得层 状球窝接头206的警告标准W及更换标准，其中警告标准向技术人员表明层状球窝接头206 尚不需要被更换，但已经经受了一定程度的与疲劳有关的损害。
[0176] 参考表面可W W不同的方式限定。一个可能性是考虑关系式(Rl)，其中Si是弹性 体层的与内框架206A接触的表面，&是弹性体的与外框架206B接触的表面。可W考虑之前 所描述的另一种可能性，通过使用关系式(Rl)相对于壳层来限定参考表面，该壳层相邻于 所考虑的弹性体层21。
[0177] 包括图12(a)至图12(c)的图12W不同视图示出了根据本发明的层状垫块。图12 (a)为该垫块的整体立体图。图12(b)为侧视图，图12(c)为沿着图12(a)的切割平面D-D的截 面图。
[0178] 该层状垫块207包括第一框架元件207A和第二框架元件207BW及定位在两个框架 元件205AJ05B之间的层状或层叠体20。层状由相互交替的弹性体层21和壳层22构成，壳层 22由刚度比弹性体更大的材料制成。中屯、孔口 207C总体上设置成实现与飞行器的相关部件 (未示出）的连接，W经历重复的相对运动。
[0179] 弹性体层21和壳层22是平面的。
[0180] 层状垫块207还包括若干独立的袋270、271，每个袋位于距层状20的外表面Sext预 定距离di、d2处。
[0181] 在所讨论的情况下，设置有两个独立的袋270、271。此外，袋将有利地在直径上对 置，如在图12(c)中所示。
[01剧有利地，可W使d = di = d2,如在图12(c)中的情况。然后，距离d被设置成使得在使 用中当裂纹达到深度加寸，该情况对应于层状垫块207的更换标准。要注意的是，鉴于层状垫 块207的矩形形状，距离d、dl、d2是依循弹性体层21形成的平面而垂直于外表面Sext考虑的距 离。
[0183] 每个袋270、271可W容纳有当出现裂纹时能够流到袋外部的产品，该产品有利地 是有色的，如之前针对缓冲器204所描述的。
[0184] 每个袋270、271有利地通入形成在框架207AJ07B中的一个中的孔口 270'、271'。 每个孔口270'、271'设置有可移除塞头B，塞头B使得能够可W接通每个袋270W对其填充所 述产品。当塞头B关闭时，层状垫块207可W正常使用。
[01化]此外，每个袋270、271有利地从一个框架207B延伸到另一框架207A，即，运里沿着 纵向轴线OX延伸。然而，对于运些袋270、271中的至少一个而言，可W不从一个框架延伸到 另一框架，而是从框架207A(即在袋270、271通入孔口 270'、271'的一侧)朝向另一框架2078 延伸，并不到达该另一框架207B。
[0186] 运里再一次地，可W将距离山和Cb设置成是不同的，W便维修技术人员可W获得层 状垫块207的警告标准W及更换标准，其中警告标准向技术人员表明层状垫块207尚不需要 被更换，但已经经受了一定程度的与疲劳有关的损害。
[0187] 在附图中，层状垫块207的总体形状是矩形。
[0188] 然而，也可W考虑提供别的形状，比如圆形。然后，层状仍然由相互交替的弹性体 层21与壳层22构成，壳层22由刚度比弹性体更大的材料制成，该材料是平面状的但具有圆 形形状。
[0189] 在矩形形状和圆形形状两种情况下，参考表面都可W W不同方式限定。一个可能 性是考虑关系式(Rl)，其中Si是弹性体层的与框架203接触的表面，Se是弹性体的与外框架 203B接触的表面。鉴于层状的平面形状，也可W选择的其它参考表面例如Si或Se将产生参考 表面的相同值。
[0190] 对于之前描述的所有实施例而言，不同的产品可W被用于填充袋。关键点一方面 在于该产品能够流到袋外部W穿过裂纹并且排出到外部，另一方面在于产品能够与由弹性 体层21构成的弹性体区别开。
[0191 ]因而，填充至少一个或每个袋的产品可W选自：
[0192] 液体；
[0193] 压缩气体（"压缩"应当被理解为意味着在正常溫度和压力条件下压力高于大气压 的气体;CNTP);
[0194] 奖体，例如建模奖体；
[0195] 凝胶，例如娃凝胶；
[0196] 弹性体屑粒，例如非硫化的、视觉上区别于构成弹性体层21的弹性体的屑粒。
[0197] 无论所考虑的产品如何，该产品可W具有不同于弹性体层21的弹性体的颜色。运 可W通过在产品中提供适当的填加剂实现。作为示例，可W考虑异吗I噪嘟（isoindoline)型 (呈现黄色)或铜献菁e(copper Phthalo巧anine beta)型（呈现蓝色）的添加剂(色素）。
[0198] 替代性地或另外地，产品可W具有弹性体层21不具有的发光特性。例如，如果所考 虑的产品在可视范围内是无色的，发光特性可W通过添加一种添加剂获得。该添加剂可W 是光学增亮剂，它在本性上可W为透明的弹性体层提供巧光或憐光特性。适合的光学增亮 剂的一个示例为恶挫(benzoxazole)，例如由COMA Additive GmbH公司W名称COMAX? OA供应的，特别是当所考虑的产品为液体、浆体、凝胶或弹性体时。运种光学增亮剂与紫外 光发生反应。
[0199] 在袋填充有弹性体屑粒(产品）的特例中，应当可W在视觉上对运些弹性体屑粒与 构成弹性体层21的弹性体进行区分。
[0200] 运些弹性体屑粒的着色或发光特性使得能够产生运样的区别。
[0201] 运并不是唯一可能的选择。
[0202] 事实上，替代性地或另外地，填充袋的弹性体屑粒可W被标准化，例如呈球形或菱 形。标定弹性体屑粒可W通过其具体几何形状在视觉上区别于由于在弹性体层21中的裂纹 的形成而产生的屑粒，该屑粒具有可变的尺寸和形状。在运种情况下，为了填充袋，完全可 W考虑使用具有与构成弹性体层21的弹性体的化学成分相同的化学成分的弹性体。
[0203] 最后，需要指出的是，当弹性体屑粒被用于填充袋时，屑粒的尺寸应当被设置成确 保可W流到袋外部。运取决于裂纹的特性，该特性与所讨论的装置(鉴于其应用）的类型有 关。运些数据对本领域技术人员而言是已知的。
[0204] 此外，当所讨论的袋填充有液体或压缩气体时，可W考虑测量袋中的压力的压力 传感器。当设置有压力传感器时，可W考虑在弹性体层21中设置所讨论的袋与所考虑的装 置的外表面Sext之间的流体连通;严格来说，设置有压力读数装置的传感器被安装在该外表 面上。
[0205] 对于层状装置，各附图示出贯穿弹性体层21和壳层22的袋。
[0206] 替代性地，可设置成:袋仅位于弹性体层21中。举例而言，可设想每个弹性体层21 至少一个袋。还可设想的是，袋位于相同的弹性体层21中，或在每个弹性体层21中设置多个 袋。
[0207] 无论所设想的实施例如何，弹性体层21有利地将被硫化。然而，在一些情况下也可 使用非硫化的弹性层21。
【主权项】
1. 一种用于插入在旋翼飞行器的可能经受反复相对运动的两个部件（201，202)之间的 装置（203，204，205，206，207)，所述装置包括： -至少两个框架元件（2034,2044,2054,2064,2074;2038,2048,2058,2068,2078)，所述 框架元件用于被安装在飞行器的两个部件(201，202)中的至少一个上，以及， -至少一个位于所述两个框架元件之间的弹性体层(21)，所述至少一个层(21)由第一 表面(S:)、第二表面(SE)以及外表面(SMt)限定，所述第一表面(Sd属于所述装置的内部体 积(V int)，所述第二表面(SE)也属于所述装置的内部体积(Vint)，所述外表面(S Mt)不属于所 述装置的内部体积(Vint)， 其特征在于，所述装置(203，204，205，206，207)在所述装置的内部体积(Vint)之内包括 至少两个独立的袋(210-214; 251-254; 230，231; 260，261; 270; 271 )，每个所述袋位于距所 述外表面(Sext)预定距离处，每个所述袋充注有产品(P)，所述产品能够在裂纹已经从所述 外表面(S Mt)朝向所述袋扩展时流出其袋。2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述产品（P)具有与所述至少一个弹性体层(21) 不同的颜色。3. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述产品（P)具有发光特性，所述发 光特性例如通过诸如光学增亮剂之类的添加剂来获得，所述弹性体层(21)不具有所述发光 特性。4. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述产品（P)从下述物质中选择:能 够视觉上与形成所述弹性体层（21)的弹性体相区分的弹性体、液体、加压气体、浆体或凝 胶。5. 根据前一项权利要求所述的装置，其中，所述产品(P)为呈标定肩粒形式的弹性体。6. 根据权利要求4所述的装置，其中，所述产品(P)为加压液体或气体，所述装置包括用 于所述加压液体或气体的压力传感器。7. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述至少两个独立的袋布置成距所 述外表面(Sext)具有相同的预定距离。8. 根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述至少两个独立的袋布置成距所 述外表面(Sext)具有不同的预定距离。9. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所有袋的正交投影到所述至少一个 弹性体层(21)的参考表面(Srrf)上的平面(Sf, T)表现为该参考表面的最多5 %，所述参考表 面(Srrf)为与所述第一表面和所述第二表面(S^SE)中的一个和/或另一个具有相同形状的 表面，所述第一表面和第二表面限定出所述至少一个弹性体层(21)并且位于所述装置的内 部体积(Vint)中。10. 根据前一项权利要求所述的装置，其中，一组袋的正交投影到所述至少一个弹性体 层(21)的参考表面(Sref)上的平面(Sf,T)表现为该参考表面的最多4%，并且优选地表现为 该参考表面的最多3%。11. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置在所述两个框架之 间包括层叠体(20)，所述层叠体包括所述至少一个弹性体层(21)以及至少一个壳层(22)， 所述壳层由比形成所述至少一个弹性体层(21)的弹性体更刚性的非弹性体材料制成。12. 根据前一项权利要求所述的装置，其中，所述至少两个独立的袋中的至少一个贯穿 至少一个弹性体层(21)和至少一个壳层(22)。13. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述至少两个独立的袋中的至少一 个从一个框架元件延伸到另一个框架元件。14. 根据权利要求11所述的装置，其中，所述至少两个独立的袋被制造在弹性体层中， 而不贯穿壳层。15. 根据前一项权利要求所述的装置，其中，所述至少两个独立的袋被制成在同一个弹 性体层中。16. 根据权利要求14所述的装置，其中，所述至少两个独立的袋被制成在两个不同的弹 性体层中。17. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，所述装置从层状推力轴承、缓冲器、层状 垫块、层状球窝接头、层状铰链中选择。
【文档编号】F16F15/04GK106015446SQ201610203073
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】埃杜拉多·贝尔特伦, 弗洛里安·布里齐
【申请人】哈金森公司