用于制作由复合材料制成的燃气轮机壳体的浸渍夹紧芯棒制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制作由复合材料制成的燃气轮机壳体的浸渍夹芯棒(100)，所述芯棒包括环形壁(102)，两个横向法兰(104)和可移除装置(106)，所述环形壁(102)外表面的轮廓对应于要制作的壳体的内表面的轮廓，所述横向法兰(104)的轮廓对应于要制作的外壳体法兰的轮廓，所述可移除装置(106)用于夹紧纤维织物层，该纤维织物层缠绕在所述芯棒上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于制作由复合材料制成的燃气轮机壳体的浸渍夹芯棒(100)，所述芯棒包括环形壁(102)，两个横向法兰(104)和可移除装置(106)，所述环形壁(102)外表面的轮廓对应于要制作的壳体的内表面的轮廓，所述横向法兰(104)的轮廓对应于要制作的外壳体法兰的轮廓，所述可移除装置(106)用于夹紧纤维织物层，该纤维织物层缠绕在所述芯棒上。【专利说明】用于制作由复合材料制成的燃气轮机壳体的浸渍夹紧芯棒
本专利技术涉及燃气轮机壳体的通用领域，且更特别涉及用于航空引擎的燃气轮机风扇的保持壳体。
技术介绍
在燃气轮机航空引擎中，风扇壳体履行数个功能。它限定至引擎的进入空气流、支持关于风扇轮叶尖部的耐磨材料、支持针对引擎声学入口处理而言的声波吸收的任选结构以及结合或者支持保持护罩。后者包括捕捉器，用于捕捉诸如由于离心作用而抛出的损坏轮片的摄入物品或碎片之类的杂物以便防止它们穿过壳体并达到航空器的其它部分。已经提出了制作用于保持由复合材料制成的风扇的壳体。可以参考文档EP1961923，其描述了生产具有演进厚度的由复合材料制成的壳体，包括通过叠加纤维织物层形成纤维加强件以及通过基质对该纤维加强件进行致密化。依据此专利技术，通过三维机织使纤维织物制成具有演进厚度并且采用若干叠加层方式把纤维织物缠绕到具有中央壁和两个横向法兰的芯棒上，所述中央壁的轮廓与要制造的壳体的轮廓对应，所述横向法兰的轮廓与壳体外法兰的轮廓对应。所得到的纤维预制品被保持在该芯棒上，并且通过树脂的浸溃是在聚合作用之前在真空的情况下完成的。如此文档中所描述的那样在机织织物的芯棒上缠绕演进厚度直接给出了具有可变厚度的优选轮廓的管状预成品。在实践中，实施此过程提出了在其在芯棒上缠绕期间保持该纤维预成品的问题。在此缠绕期间，实际上应当有足够的牵引力施加到纤维织物的每一层上以确保纤维织物的有效密紧度。这特别要求在后续层缠绕之前缠绕在芯棒上的第一层纤维织物正确地包抵住芯棒。为此目的，文档FR2945573公开了一种浸溃芯棒，在其中，钩住第一层纤维织物是通过与浸入该层纤维织物的点相配合的可移除板来做的。尽管是有效的，但是此类型的钩住可能具有下面风险:如果太强缠绕压力应用到纤维预成品上则看到该板的点损坏纤维预成品。
技术实现思路
本专利技术的原理目标因此是通过提出机械保持第一层纤维织物来改正这样的缺点，其在没有损坏纤维预成品的风险的情况下应用强的缠绕张力。此目标通过用于制作由复合材料制成的燃气轮机的浸溃芯棒来达到，所述芯棒包括环形壁和两个横向法兰，环形壁外表面的轮廓对应于要制作的壳体的内表面的轮廓，横向法兰的轮廓对应于要制作的壳体的外法兰的轮廓，依据本专利技术，该芯棒还包括把纤维织物层缠绕在所述芯棒上的可移除夹紧装置。夹住缠绕在芯棒上的该层纤维织物的自由端在不考虑应用到预成品的缠绕张力的情况下防止了预成品劣化的任何风险。再者，此夹紧装置是可移除的，以此在树脂浸溃之前可以把它抽回以防止在热聚合作用操作期间预成品劣化的任何风险。最后，第一层纤维织物保持在芯棒上是机械式的(而不是化学式的)，这确保了在树脂浸溃之前预成品的完全安全性。该夹紧装置有利地包括用于定位在通过芯棒的壁制成的对应凹部中的可移除板部，所述板部包括外表面和槽，所述外表面的轮廓能够重构所述芯棒的外表面的轮廓，所述槽在所述芯棒的横向法兰之间延伸就位并且用于接纳缠绕在所述芯棒上的纤维织物层的自由端部。这样的夹紧装置优选还包括垫部，其能够借助于紧固螺杆向缠绕在所述芯棒上的纤维织物层的自由端部施加夹紧力。紧固螺杆有利地可从芯棒的内部易于接近。夹紧装置的板部可以包括固定法兰，该固定法兰用于被定位成借助于固定螺杆固定在芯棒的环形壁上。再者，夹紧装置的板部可以包括当夹紧板部就位时从芯棒内部易于接近的把手。本专利技术的另一目的是一种在浸溃芯棒上纤维织物的缠绕机，包括卷紧芯棒，通过三维机织生成的纤维织物用于存放在所述卷紧芯棒上，所述卷紧芯棒具有基本水平的旋转轴，如前面所限定的溃芯棒，存放在所述卷紧芯棒上纤维织物用于采用叠加层的方式缠绕在所述浸溃芯棒上，所述浸溃芯棒具有与所述卷紧芯棒的旋转轴平行的基本水平的旋转轴，电动机，用于关于它们的各自旋转轴转动地驱动芯棒；以及转动地驱动芯棒的电动机的控制单元。本专利技术的另一目的是一种用于制作由复合材料制成的燃气轮机的纤维织物的浸溃方法，包括在诸如前面限定的浸溃芯棒上缠绕第一层纤维织物，借助于夹紧装置把第一层纤维织物的自由端部维持在所述浸溃芯棒上，在所述浸溃芯棒上缠绕其它层纤维织物，抽回所述夹紧装置并用密封栓替代，以及通过树脂注入浸溃缠绕在芯棒上的纤维织物。【专利附图】【附图说明】根据下面描述，参考图示了没有任何限制性特征的实施例，本专利技术的其它特性和优点将显现出来，其中:图1是依据本专利技术的在浸溃芯棒上纤维织物的缠绕机的示意侧视图；图2是图1的浸溃芯棒的透视图；图3是沿着图2的II1-1II的剖视图；以及图4是示出在缠绕完成时浸溃芯棒的视图，与图3相对应。【具体实施方式】现在将在本专利技术应用到生成具有燃气轮机的航空引擎中的风扇壳体的范围内描述本专利技术。在可以参考的文档EP1961923中描述了制造这样的风扇壳体的过程的示例。该壳体由复合材料制成，具有通过基质而致密化的纤维加强件。该加强件由诸如碳、玻璃、芳族聚酸胺或者陶瓷之类的纤维制成，并且该基质由例如环氧化物、双马来酰亚胺或者聚酰亚胺的聚合体制成。简而言之，此文档中描述的制造过程包括:通过三维机织制作具有在鼓上卷紧的链(在下面称为卷紧芯棒)的纤维织物，其轮廓根据要制造的壳体的轮廓来确定。所得到的纤维织物然后传输到树脂注射模具的芯棒(下面称为浸溃芯棒)，其外轮廓对应于要制造的壳体的内轮廓。在把预成品保持在浸溃芯棒上时，接着用树脂进行浸溃。为此目的，把封套应用到此预成品并把树脂注入到得到的模具中。通过在包含该预成品的模具的内部和外部之间设置的压力差来辅助浸溃。在浸溃之后，实施树脂聚合作用步骤。本专利技术应用于任何类型的缠绕机，其功能是把存放在卷紧芯棒上的纤维织物自动传送到树脂注入模具的浸溃芯棒，诸如图1中所示。可以参考专利申请FRl 153212(尚未公开)，其详细地描述了这样的机器的结构和操作。简要地，缠绕机10包括架子12，该架子12特别支撑依据本专利技术的卷紧芯棒14和浸溃芯棒100。这些芯棒是可移除的，也就是说，它们可以从架子上拆卸下来。卷紧芯棒14接纳例如通过三维机织生产的纤维织物16。它由水平轮轴18承载，该水平轮轴18的一端被安装成在缠绕机的架子12上旋转，而另一端耦接至电动引擎20输出轴，例如交流电的带减速装置的电动机.由卷紧芯棒14、其轮轴18和其电动引擎20组成的组件可以沿着卷紧芯棒的旋转轴相对于架子平移。在卷紧芯棒的平移方面的此自由度使得此芯棒在纤维织物缠绕在浸溃芯棒之前与浸溃芯棒对准。缠绕机的浸溃芯棒100用于接纳存放在卷紧芯棒上的纤维织物，该纤维织物采用叠加层的方式。采用自身已知的方式，它具有中央环形壁102和在其上游和下游端的两个横向法兰104以使得它能够被安装和链接至其它元件，中央环形壁的外表面的轮廓对应于要制成的壳体的内表面的轮廓，横向法兰的轮廓对应于壳体外法兰的轮廓。浸溃芯棒由水平轴22承载，该水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制作由复合材料制成的燃气轮机壳体的浸渍夹芯棒(100)，所述芯棒包括环形壁(102)和两个横向法兰(104)，所述环形壁(102)外表面的轮廓对应于要制作的壳体的内表面的轮廓，所述横向法兰(104)的轮廓对应于要制作的壳体的外法兰的轮廓，其特征在于，它还包括把纤维织物层缠绕在所述芯棒上的可移除夹紧装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·马顿，奥利维尔·帕特里根，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：法国;FR