货舱挡板连接结构、货舱挡板组件及包括该组件的飞机的制作方法

1.本发明涉及飞机，具体是飞机的货舱挡板的领域。此外，本发明还涉及包括所提出的货舱挡板的飞机。


背景技术：

2.在飞机中，通常借助货舱挡板将装有货物的货舱与飞机上的其它增压舱隔开，以防止货物在飞机飞行途中由于加速度而撞击并破坏其他机上结构或设备。在目前的飞机辅助燃油箱改装过程中，需要为飞机设置货舱挡板来防止货物撞击油箱等设备。
3.货舱挡板需要与飞机的主体结构连接，目前已知的货舱挡板与飞机的主体结构之间采用的连接形式主要有以下几种：
4.在us6010286a(公开日期：2000年1月4日)中，刚性拦阻墙与机身结构之间通过刚性拉杆连接。这样的连接形式不利于机身结构的疲劳性能。
5.在fr2945027a1(公开日期：2010年11月5日)中，拦阻墙与机身通过两套单双耳连接结构进行连接。这样的零件结构外形复杂、加工要求高、安装空间需求较大，无法适用于中小型货机。
6.从cn106672197a(公开日期：2017年5月17日)中已知一种连接货舱地板纵梁与拦阻墙的结构，其中通过长圆孔和关节轴承提供了该连接结构在侧向方向上运动的空间和自由度。
7.从cn106672196a(公开日期：2017年5月17日)中已知一种民机货舱拦阻墙插销式连接结构，在该连接结构中通过插销盒体和螺栓固定货舱拦阻墙，由此，载荷通过插销传递至固定齿板上，又通过齿面咬合将平行于齿排列方向的载荷传递至机身结构中。
8.从cn207045664u(公开日期：2018年2月27日)中已知一种飞机货舱拦阻墙卡槽式连接结构，在该连接结构中，通过前档块、后档块形成的卡槽定位货舱拦阻墙。然而，该连接方式的传力不够直接且可靠性难以保证。
9.目前存在的上述货舱挡板(拦阻墙)与飞机的主体结构之间的连接形式容易产生应力集中的问题。
10.此外，现有的货舱挡板本身的结构拆卸繁琐，使得维护人员要进行维护时较为困难，这又会导致航空公的司运营维护成本升高。因此，业界希望能对现有的货舱挡板所存在上述相关缺陷中的至少一项进行改善、甚至能够完全克服。


技术实现要素：

11.本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种改善上述现有技术中存在的缺陷的用于飞机的货舱挡板的连接结构。
12.为了解决上述技术问题，本发明的用于飞机的货舱地板的连接结构包括连接装置，该连接装置连接飞机的主体结构中的客舱地板纵梁和货舱挡板，使得在连接结构处客舱地板纵梁能相对于货舱挡板在垂向方向上运动，从而在不降低对向前的载荷的承受能力
的前提下，避免飞机在起飞-空中飞行-降落过程中由于垂向载荷在连接结构处引起应力集中。
13.不同于上文所述的现有的固定连接结构，根据该本发明的该柔性的连接结构可以有效避免承受飞机由于垂向载荷引起的应力集中，因而在设计阶段也可以省去针对应力集中的相应设计和分析。
14.较为理想的是，该连接结构还包括沿飞机的航向方向设置的加强件，用于加强本发明的连接结构和货舱挡板对于向前载荷的承受。
15.在一优选实施例中，该连接结构包括的连接装置具有连接角盒与柔性连接件，柔性连接件紧固于客舱的地板纵梁，而连接角盒紧固于货舱挡板，柔性连接件与连接角盒相互配合成使得柔性连接件能相对于连接角盒在垂向方向上运动。
16.从机身设计角度来说，本发明的连接结构是一种柔性连接结构，通过释放连接角盒与柔性连接件之间的连接部在垂向方向的运动自由度，该柔性连接结构不会将垂向载荷传递到货舱挡板结构，而是全部由机舱的地板横梁和地板纵向结构承受。
17.在一非限制性实施例中，柔性连接件包括基部和从基部突出的轴部，连接角盒中则设有引导部，用于引导柔性连接件的轴部在其中自由滑动。
18.具体地，连接角盒的一侧上可以开设有接纳孔，一耐磨轴套被嵌入在该接纳孔中，从而构成上述引导部。柔性连接件通过将其轴部延伸穿过该接纳孔并插入到耐磨轴套中实现柔性连接件与连接角盒之间的连接配合，耐磨轴套保证了对柔性连接件的轴部的滑动引导以及保护轴部免于滑动中引起的磨损。
19.理想地，上述加强件也以加强角盒的形式设置。根据本发明的连接结构包括至少一个加强角盒，该至少一个加强角盒与连接角盒直接或间接相邻地背靠背设置，用于承受非垂向的载荷。
20.优选地，加强角盒与连接角盒的开口方向均沿挡板边框所在直线的方向设置，并且加强角盒的开口方向与连接角盒的开口方向相对。
21.根据本发明的连接结构，通过将柔性连接件的轴部插入到连接角盒对应的接纳孔中，并且不对轴部设置轴向约束，合理地释放了垂向载荷，这可有效避免将来自客舱的载荷经客舱地板纵梁传递至货舱挡板。连接结构的实施方式简单，结构简单，便于将货舱挡板连接到飞机的机身的结构主体，也便于在货舱挡板需要维修时对其进行拆卸。
22.本发明还提出了一种货舱挡板组件，包括货舱挡板以及根据上述任一方案所述的连接结构。
23.在该货舱挡板组件中，货舱挡板采取模块式设计，由至少两个子挡板构成，并且货舱挡板具有设置在其外周上的挡板边框，上述连接结构就用于在挡板边框处将货舱挡板与飞机的货舱地板纵梁连接。此外，挡板边框围绕货舱挡板的这一周向设置还加强了模块化设计的货舱挡板的整体强度。
24.上述货舱挡板的模块化设计使得当货舱挡板中的某一部分需要维修或更换时，只需拆卸包括该部分的相应的子挡板并更换新的子挡板，提高了维修效率和维修的便捷程度。
25.在一非限制性实施例中，挡板边框包括挡板上边框、挡板侧边框、挡板下边框和挡板中间框架。货舱挡板的各子挡板在其周缘上设置有相应的挡板边框，并通过螺纹连接件
与挡板边框连接。螺纹连接部包括安装在挡板边框上的托板螺母和穿过设置在子挡板中的孔的螺栓。螺栓在穿过孔之后拧入到挡板边框处的托板螺母中。这使得子挡板与挡板边框的安装和拆卸变得便捷。
26.在一非限制性实施例中，挡板边框中至少挡板上边框是由工字梁制成的。连接结构的连接角盒与挡板上边框通过螺栓连接，并且连接结构包括与连接角盒背靠背设置的两个加强角盒。这两个加强角盒分别设置在上边框的工字梁的凹槽中，它们在各自的第一侧上借助螺纹连接件与工字梁的腹板彼此连接在一起，而在各自的第二侧上分别通过螺栓与相应的连接角盒的一侧相连。
27.在一非限制性实施例中，连接结构中的柔性连接件底边通过螺栓与连接带板的底边连接，而连接带板又紧固于客舱地板纵梁。
28.理想地，在货舱挡板组件的至少一个子挡板上设有泄压口，泄压口中设有封堵材料构成的封堵膜。当货舱挡板两侧压力差超过预先设定的阈值时，该封堵膜破溃，从而使得货舱挡板两侧的压力能实现再平衡。
29.为了保护泄压口中的封堵膜免于在飞机运行中货舱内货物的撞击，泄压口在一侧上罩设有泄压口保护罩。该保护罩例如是经弯折的钣金件，覆盖在泄压口上，通过螺纹紧固件连接到泄压口周围的子挡板的区域中。
30.理想地，为了进一步强化对泄压口保护罩的支承，在泄压口保护罩主体与泄压口的周边之间的区域中设有至少一个支承件。该支承件两端分别固定连接到泄压口保护罩主体与子挡板。
31.本发明还提出了一种飞机，其包括根据上述任一方案所述的货舱挡板组件、客舱地板纵梁和货舱地板纵梁。
32.在一非限制性实施例中，飞机包括四根客舱地板纵梁，货舱挡板组件与这四根客舱地板纵梁中的每一根分别通过一个连接结构实现允许轴向滑动的柔性的连接。该货舱挡板组件还通过螺纹紧固件与货舱地板纵梁实现连接。
33.优选地，在该螺纹连接部中，托板螺母设置在货舱地板纵梁的内边缘处，螺栓则穿过预先设置在货舱挡板组件的货舱下边框中的孔并拧入到挡板下边框的底边处的托板螺母中，从而实现货舱挡板组件与货舱地板的固定连接。
34.上述连接结构结构简单，便于货舱挡板组件与飞机的货舱地板以及客舱地板之间的连接和拆卸。
附图说明
35.参考以上目的，本发明的技术特征将在下文参考非限制性的附图、结合详细描述作具体阐释。附图以示例方式示出了本发明的优选实施方式，而不限制本发明构思的范围。
36.图1示出本发明的货舱挡板组件的一实施例的正视立体图；
37.图2示出图1所示的货舱挡板组件的后视立体图；
38.图3示出了图2中所示的货舱挡板组件的保护罩的细节；
39.图4示出从侧面观察的货舱挡板与客舱地板纵梁之间的连接结构的细节图；
40.图5以从上方观察的立体图示出图4所示的连接结构；
41.图6以从下方观察的立体图示出图4所示的连接结构；
42.图7示出从侧面观察的货舱挡板与货舱地板纵梁之间的连接结构的细节图。
43.附图标记列表
44.1 挡板组件；
45.4 挡板边框；
46.4.1挡板上边框；
47.4.2挡板侧边框；
48.4.3挡板下边框；
49.4.4挡板中间框架；
50.4.5(挡板下边框与货舱地板纵梁之间的)螺栓；
51.4.6(挡板下边框与货舱地板纵梁之间的)托板螺母；
52.5.1第一加强角盒；
53.5.2第二加强角盒；
54.5.3(加强角盒与连接角盒之间的)螺栓；
55.5.4(连接角盒之间的)螺栓；
56.6 客舱地板纵梁；
57.7 货舱地板纵梁；
58.8.1子挡板；
59.8.2子挡板；
60.8.3子挡板；
61.8.4(子挡板与挡板边框之间的)螺栓；
62.8.5(子挡板与挡板边框之间的)托板螺母；
63.9 泄压口；
64.10 泄压口保护罩；
65.10.1支承件；
66.20 柔性连接部；
67.21 连接角盒；
68.21.1耐磨轴套；
69.21.2接纳孔；
70.21.3(连接角盒与挡板上边框之间的)螺栓；
71.22柔性连接件；
72.22.1基部；
73.22.2轴部；
74.23连接带板；
75.23.1(柔性连接件与连接带板之间的)螺栓；
76.30挡板-货舱地板螺纹连接部。
具体实施方式
77.现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书
并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。
78.为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。
79.图1示意性示出了一架客机中货舱挡板与飞机的主体结构之间的连接情况，其中，为了清楚起见，对于飞机的主体结构仅示出货舱地板纵梁7和客舱地板纵梁6，其余结构省略。
80.如图所示，该客机的挡板组件1包括由三块子挡板8.1、8.2、8.3构成的货舱挡板，其中，子挡板8.1上开设有贯通开口，用作泄压口9。
81.挡板组件1包括在四周围绕的挡板边框4。挡板边框4在所示实施例中包括挡板上边框4.1、挡板侧边框4.2、以及挡板下边框4.3。
82.挡板组件1在挡板边框4处与飞机的主体结构实现连接。具体地，挡板组件1在挡板上边框4.1处通过柔性连接部20与客舱地板纵梁6实现柔性连接，而在挡板下边框4.3处通过挡板-货舱地板螺纹连接部30与货舱地板纵梁7固定连接。关于柔性连接部20和螺纹连接部30将在下文作进一步的阐释。
83.子挡板8.1在其外周面中的三个侧面(具体是图1中的上、左、下侧面)上分别与挡板上边框4.1、挡板侧边框4.2和挡板下边框4.3固定连接。子挡板8.3也在其外周面中的三个侧面(具体是图1中的上、右、下侧面)上分别与挡板上边框4.1、挡板侧边框4.2和挡板下边框4.3固定连接。位于子挡板8.1与子挡板8.3之间的子挡板8.2则在上侧与下侧分别与挡板上边框4.1和挡板下边框4.3相连接。在挡板组件1中，位于中间的子挡板8.2与在其两侧上的子挡板8.1和子挡板8.3又分别通过附加的挡板中间边框4.4进行连接。这使得货舱挡板1中的货舱挡板实现了模块化的结构设计，当维护人员需要对货舱挡板进行维护时，只需按需拆卸所涉及的子挡板，例如子挡板8.1即可，无需再拆卸构造为一件的整块挡板，这使得挡板组件1的维护成本进一步降低，而维护便捷度有所提升。
84.应注意的是，在本发明未示出的实施例中，挡板组件1可根据需要包括更多或更少的子挡板。
85.图2以从后方观察的视角示出了该挡板组件1。如从图中可见的，在子挡板8.1的后侧上设有用于泄压口9的泄压口保护罩10。
86.在图1和图2中还可以注意到，子挡板8.1、8.2、8.3是通过螺栓8.4和托板螺母8.5构成的螺纹连接来连接到挡板上边框4.1、挡板侧边框4.2和挡板下边框4.3的，其中，托板螺母8.5分别安装在挡板上边框4.1、挡板侧边框4.2和挡板下边框4.3处，而螺栓8.4则通过设置在子挡板8.1、8.2、8.3处的孔拧到托板螺母9上。这使得在对子挡板8.1、8.2、8.3进行上述维修或拆卸时，只需旋拧、松开用于连接相应的子挡板与对应的挡板边框之间的螺栓8.4即可进行子挡板的拆卸。这实现了在对子挡板8.1、8.2、8.3进行维护拆卸时，能够在不拆卸挡板框架4的情况下，就快速完成对所需子挡板的拆卸。该过程同样适用于子挡板8.1、8.2、8.3的安装。
87.接下来结合图3阐释泄压口保护罩10的设置。如图所示，设置在子挡板8.1的后侧上的泄压口保护罩10呈经弯折的直角件的形式。泄压口保护罩10通常背向货舱中装有货
物、特别是尖锐货物或较重货物的方向设置。在挡板组件1的实际使用中，在设置在子挡板8.1中的泄压口9处会设有由封堵材料构成的封堵膜(图中未示出)。该封堵膜构造为当挡板组件1两侧的压力差超过预先设定的阈值时，就会自动破溃，以实现挡板组件1、具体是泄压口9两侧的压力的再次平衡。为了保护该封堵膜在正常使用时不会由于货舱内的货物的撞击而破裂，设置了该泄压口保护罩10。
88.泄压口保护罩10在此在其上下两端处通过螺纹连接件，例如螺钉紧固于子挡板8.1。为了增强对泄压口保护罩10的主体的支撑，并进而加强对泄压口9中的封堵膜的保护，在泄压口保护罩10主体的两侧(具体是长边的两侧)上各设有至少一根呈短柱形式的支承件10.1。在所示的实施例中，共设有四根这样的支承件10.1，支承件10.1的两端分别紧固连接至子挡板8.1中泄压口9的周边区域以及泄压口保护罩10的主体。
89.接下来会参考图4至图7，详细阐释本发明的挡板组件1与飞机的主体结构之间的连接。
90.首先参照图4至图6，其中以不同角度示出了挡板组件1与客舱地板纵梁6之间的柔性连接部20。
91.柔性连接部20包括连接装置。连接装置包括连接角盒21、耐磨轴套21.1和柔性连接件22。
92.连接角盒21包括互相成角度的第一侧和第二侧。在所示实施例中，第一侧和第二侧互相成90
°
角度。在第一侧中，设有接纳孔21.2，在接纳孔中嵌入有耐磨轴套21.1。
93.柔性连接件22包括基部22.1和从基部22.1凸出的轴部22.2。柔性连接件22的基部22.1通过螺栓23.1与连接带板23的底面连接。连接带板23的立边又通过紧固件与客舱地板纵梁6连接，将向前的载荷传到机身的主体结构。柔性连接件22的轴部22.2伸入到连接角盒21的耐磨轴套21.1内，实现了柔性连接件22的轴部22.2和连接角盒21之间能自由滑动的柔性配合。换而言之，柔性连接件22的轴部22.2能沿其轴向方向(在飞机使用中通常为垂向方向)在耐磨轴套21.1中、在一定范围上自由活动。
94.在飞机使用中，货舱的挡板组件1中的挡板主要承受沿前进方向的向前的载荷(包括冲击)。同时，对于客机来说，客货舱会因载客载货的惯性力作用产生向下的载荷和变形，该载荷和变形会通过客舱地板纵梁6垂向向下传递。在柔性连接部20中，在不降低承受向前的载荷的前提下，通过上述柔性连接件22能相对于连接角盒21沿轴向方向在一定范围上的自由滑动的柔性配合避免了因客货惯性力产生的货舱挡板与客舱地板纵梁6之间的连接部处的垂向应力集中。
95.为了在向前载荷和冲击方面强化柔性连接部20，连接装置还具有用于航向加强的第一加强角盒5.1和第二加强角盒5.2。
96.如图4中可见的，连接角盒21在与设有接纳孔21.2的第一侧相邻的第二侧上通过螺栓21.3与挡板上边框4.1连接。在所示的实施例中，挡板上边框4.1采用工字形梁制成。如图5和图6中示出的，在工字梁的上、下凹槽中分别设有第一加强角盒5.1和第二加强角盒5.2。第一加强角盒5.1的开口方向朝向飞机的航向方向，并与连接角盒21的开口方向朝向相反方向。第二加强角盒5.2的开口方向的设置与第一加强角盒5.1相类似。
97.第一加强角盒5.1和第二加强角盒5.2分别在其第一侧通过螺栓连接至5.3连接角盒21、具体是连接角盒的第二侧。此外，第一加强角盒5.1和第二加强角盒5.2又在其与第一
侧成角度的第二侧处，通过穿过挡板上边框4.1的工字梁的腹板的螺栓5.4相互连接。第一加强角盒5.1、第二加强角盒5.2的设置对柔性连接部20进行了加强，确保了挡板组件1能够承受在飞机运行中可能遭遇的向前载荷和冲击。
98.最后，转到图7，其中示出了挡板组件1与货舱地板纵梁7之间的连接。如图7所示，挡板组件1的挡板下边框4.3的底边通过螺纹连接部紧固到货舱地板纵梁7。托板螺母9则安装在货舱地板纵梁7的内缘边处。在安装挡板组件1时，将螺栓4.5穿过设置在挡板下边框4.3的底边处的孔，拧入到货舱地板纵梁7处的托板螺母9处，即可实现挡板组件1与货舱地板纵梁7之间的连接。
99.同样地，在使用中，当需要更换或拆除挡板组件1时，维护人员仅需松开挡板下挡板组件1与飞机主体结构之间的连接，具体来说是上文所说的挡板上边框4.1处与客舱地板纵梁6的柔性连接部20(具体是拧松柔性连接件22与连接带板23之间的螺栓23.1)以及挡板下边框4.3处的螺纹连接(具体是拧松螺栓4.5)，即可进行拆卸；并且，反之亦然。由此使得能快速安装、维修或更换挡板组件1。
100.本发明提出了一种用于货舱挡板的连接结构，该连接结构包括柔性连接部，能实现货舱挡板与飞机的主体结构之间的快速安装，并允许货舱挡板快速维修和拆卸，且安装、拆卸过程简单。该柔性连接部能避免飞机载客载货的惯性力引起的在货舱挡板的连接部处的垂向应力集中。
101.本发明在其范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。