用于轴向涡轮压缩机的有小面的壳体制造技术

本发明专利技术涉及到一种用于轴向涡轮机的压缩机的外部复合壳体，所述壳体具有通常圆形的有基体和纤维增强件的壁。所述壳体(28)包括具有内表面(40)的圆形壁(32)，所述内表面具有围绕所述壁(32)的圆周的连续曲线。所述壁包括与所述壁的内弯曲表面(40)平齐的平坦小面(42)。所述小面(42)被布置成环形的排以便接收定子叶片的环形排。所述小面(42)是平坦的盘，叶片压靠在其上，以优化叶片取向同时降低在平台/壁界面处的机械应力集中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴向涡轮机的外部壳体。更具体地，本专利技术涉及一种涡轮机壳体，该涡轮机壳体包括具有连续曲线的圆形壁。本专利技术还涉及具有壳体的涡轮机。
技术介绍
轴向涡轮压缩机通常也具有外部壳体，成排的叶片附连到外部壳体。它们也可以附连在沟槽中，或者使用装配螺栓穿过所述壳体的壁而附连。如果所述壁本质上是薄的，测定为几个毫米，这种解决方案是特别有利的。每个叶片具有带一个表面与所述壳体壁的内表面接触的附接平台。由于机械强度的原因，所述叶片和平台可以由金属制成，例如钢或钛合金。为了减轻外壳，所述壁是由复合材料制成的。为了质量节省最优，所述复合材料可包括与混合了碳纤维的增强件结合的聚合物树脂。文献EP 2 402 615 Al公开了具有由复合材料制成的外部壳体的轴向压缩机。它的壁具有在其平台上被压平的三个环形的叶片排。机械连接通过附接元件提供。这种教导趋于最优化定子的刚性和轻量化。然而，在组装过程中，应力被集中在所述壁与平台之间的界面上，可能导致由硬度差异造成的损害。这里教导的是，在吸入发生时，添加用于吸收在所述壁与平台之间界面上的冲击的接头。然而，接头的弹性降低了刚性，而且接头的加入增加了质量。这种解决方案使装配变得复杂化。这种教导优化了复合壳体的强度。然而，它的刚性仍然很低，并且如果是外部压缩机壳体的情况刚性可能变得不足，因为这样的壳体承受高的应力。如果风扇叶片的损耗发生，涡轮机经历高幅度的振动，并且壳体因而高度受压。热应力和湿度也显著降低壳体的机械强度。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是克服至少一个现有技术存在的问题。更具体地，本专利技术旨在减少涡轮机壳体的壁与叶片平台之间的应力集中。本专利技术还旨在简化接收设有附接平台的叶片的壳体壁。技术解决方案本专利技术涉及轴向涡轮机壳体，特别涉及压缩机的壳体，所述壳体具有带内表面的圆形壁，所述内表面具有围绕所述壁的圆周的连续曲线，值得注意的是，所述壁包括被设计为接收定子叶片平台并且与所述壁的内弯曲表面平齐的平坦小面(facet)。根据本专利技术的一个有利实施例，所述小面被布置成至少一个环形排，优选地被布置成在沿所述壁轴向分布的几个环形排，并且/或者来自不同排的小面是轴向对齐的。根据本专利技术的一个有利实施例，所述小面和内表面在其交界处具有轴向地和/或周向地连续的表面，所述小面在所述小面交界处相对于内弯曲表面的切线是倾斜的。根据本专利技术的一个有利实施例，所述小面绕内表面的圆周有角度地分布。根据本专利技术的一个有利实施例，所述壁在小面的旁边具有恒定的厚度，和/或所述壁的外表面在小面旁边包括外平坦部。根据本专利技术的一个有利实施例，每个小面具有适合于附连定子叶片的至少一个附接孔，并且可能每个小面仅一个孔；所述孔布置在至少一个环形排中。根据本专利技术的一个有利实施例，内表面从每个小面向上游和下游延伸，和/或所述内表面绕所述壁的圆周在小面之间延伸。根据本专利技术的一个有利实施例，每一个或至少一个小面是盘状的，并且一些盘可被横向截短(truncated)。根据本专利技术的一个有利实施例，至少一排的小面是单独地或沿着接合线邻接的。根据本专利技术的一个有利实施例，所述内表面包括锥形部分、和/或球面部分、和/或椭球面部分。根据本专利技术的一个有利实施例，所述壁是具有有机基体和纤维增强件的复合壁，所述纤维增强件包括纤维层片的堆叠，其中，所述纤维层片在小面旁边平行于小面，而在小面以外是弯曲的。根据本专利技术的一个有利实施例，所述壳体包括至少一个环形排的定子叶片，每个定子叶片具有以平坦承载表面压靠小面的附接平台，在给定排中的叶片的所述平台彼此横向接触；每个叶片还具有从所述平台径向地向内延伸的桨叶。根据本专利技术的一个有利实施例，每个叶片平台包括至少一个较薄区域和一个较厚区域，每个平台的承载表面形成在较厚区域上，并且内接在相应的小面内，每个承载表面优选地是圆形的。根据本专利技术的一个有利实施例，每个叶片附接平台具有穿过相关小面的装配螺栓。根据本专利技术的一个有利实施例，内表面在壁的圆周方向上是连续的和/或光滑的。根据本专利技术的一个有利实施例，内表面轴向地和/或周向地延长所述小面，可能是被直接地延长。根据本专利技术的一个有利实施例，小面的界限是形成于内表面上的线。根据本专利技术的一个有利实施例，小面通过内表面彼此分离。根据本专利技术的一个有利实施例，小面被内表面延长，优选地被直接延长。根据本专利技术的一个有利实施例，小面和壁的内表面形成连续的表面。根据本专利技术的一个有利实施例，至少一个环形排的小面的盘朝向所述排的其它小面被截短。本专利技术还涉及一种具有壳体的轴向涡轮压缩机，值得注意的是所述壳体如本专利技术所要求的那样。本专利技术还涉及一种具有壳体的轴向涡轮机，值得注意的是所述壳体如本专利技术所要求的那样，并且值得注意的是所述涡轮机包括压缩机，所述壳体是压缩机的壳体并且由两个环形半壳体形成，所述环形半壳体各自具有用于组装所述半壳体的轴向凸缘。根据本专利技术的一个有利实施例，所述涡轮机包括如本专利技术所要求的压缩机。优势本专利技术能够减少壳体壁与叶片平台之间的应力集中。这个优势是由小面的与平台的平坦表面一致的平坦形状实现的。由于平台可以简单地通过研磨进行加工，这些表面的生产成本低廉。此外，因为叶片压靠在精确地形成的平坦表面上，这种附连方法提高了叶片的取向的精度。只要有可能叶片平台的承载表面保持内接在小面内，和/或只要装配螺栓保持接合在相应附接孔中，叶片的取向精度不依赖于叶片相对于其小面的位置。由于应力集中，所述平坦表面之间的接触便利于调整叶片翼弦(chord)的取向或叶片角度，并因此如果叶片在前述小面上枢转，磨损被减小。【附图说明】图1示出了根据本专利技术的轴向涡轮机。图2是根据本专利技术的涡轮压缩机的图。图3是根据本专利技术的涡轮压缩机的壳体的轴向视图。图4根据本专利技术示出了具有与所述壳体的小面接触的平台的定子叶片。图5根据本专利技术示出了具有环形叶片排的壳体，所述叶片的平台彼此横向接触，所述排是径向向外地观察的。图6示出了根据本专利技术的叶片附连到其上的壳体壁部分。【具体实施方式】在下面的描述中，所述术语内部和外部指的是相对于轴向涡轮机的旋转轴线的位置。轴向方向沿旋转轴线延伸，而径向方向垂直于所述轴向方向。横向方向围绕圆周延伸，并且可以垂直于轴线。图1是轴向涡轮机的简化图示。在这种特定的情况下，它是一种双流涡轮喷气发动机(dual-flow turbojet) ο祸轮喷气发动机2具有被称为低压压缩级4的第一压缩级、被称为高压压缩级6的第二压缩级、燃烧室8，以及一个或多个涡轮级10。在操作时，涡轮10的机械功率经由中心轴传送到移动两个压缩机4和6的转子12。压缩机具有与多排定子叶片相关联的几排转子叶片。转子围绕其旋转轴线14的旋转从而使得空气流能够产生并被逐渐压缩，直到它进入燃烧室10。入口风扇16耦合到转子12，并产生被分成初级流18和次级流20的空气流，所述初级流18穿过涡轮机的上述不同级，所述次级流20在涡轮的出口处重新加入初级流之前穿过沿所述机器的环形导管(部分地示出)。初级流和次级流18、20是环形流，它们使用可以是内部或外部的圆柱形分隔或护罩输送。图2是轴向涡轮机的压缩机的横截面，所述轴向涡轮机诸如在图1中的那个。所述压缩机可以是低压压缩机4。风扇16的一部分以及所述初级流18与次级流20的分离器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向涡轮机(2)、特别是压缩机(4、6)的壳体(28)，所述壳体(28)包括带有内表面(40)的圆形壁(32)，所述内表面具有围绕所述壁(32)的圆周的连续曲线，其特征在于所述壁(32)包括被设计为接收定子叶片(26)的所述平台(34)的并且与所述壁(32)的内弯曲表面(40)平齐的平坦小面(42)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K豪斯，A杜里，A德克莱，
申请(专利权)人：航空技术空间股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE