包括具有安装有填充元件的凹面的毂部的叶盘制造技术

本发明专利技术涉及一种用于涡轮机的风扇叶盘(11)，叶盘(11)包括毂部(12)，毂部由上游表面(16)和下游表面(17)界定，除此以外还由外周表面(14)和回转内周表面(15)界定，内周表面界定内开口，毂部(12)承载叶片(13)，每个叶片具有前缘(18)和后缘(19)，毂部(12)和叶片(13)形成一体式的组件。上游表面(16)和/或下游表面(17)偏移，沿旋转轴线(AX)位于叶片(13)的前缘(18)和后缘(19)之间，叶盘(11)包括安装在偏移表面上的填充元件(21)，填充元件(21)包括内定心圈套(22)、径向部(23)和外圈套(24)，内定心圈套接合在毂部的内表面(15)中，径向部靠在偏移表面上，外圈套延伸毂部的外周表面(15)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括具有安装有填充元件的凹面的毂部的叶盘
本专利技术涉及一种涡轮喷气式发动机的风扇叶盘，该叶盘为一体的叶片式的，换句话说，该叶盘包括形成单个不可分割的部件的毂部和叶片。
技术介绍
类似图1所示的双转子涡轮喷气式发动机1包括进气管2，空气在通过风扇3的叶片被吸入之前进入该进气管中。在通过风扇区域后，空气被分离成中央芯部发动机流和围绕芯部发动机流的风扇流。芯部发动机流随后通过定位成紧接着风扇3之后的低压压缩机4，而风扇流被迫使在尾部方向上通过围绕芯部发动机流吹出而直接产生附加推力。芯部发动机流在到达发生燃烧的腔室7之前，在燃料注入和气化之后通过高压压缩机6。燃烧后，该芯部发动机流在被排出到发动机的尾端以产生推力之前在高压涡轮8中膨胀、随后在低压涡轮中膨胀，以驱动压缩和风扇级旋转。每个涡轮和每个压缩机包括一系列的级，每个级包括一系列的叶片，叶片围绕发动机旋转轴径向地定向并且彼此均匀地隔开。沿纵向轴线AX延伸的该中心轴或转子承载有旋转涡轮元件和压缩机和风扇的旋转元件。风扇叶片可以为附加至叶盘的元件，该叶盘被称为风扇叶盘，风扇叶盘例如通过花键连接首先被固定至发动机轴。在叶盘被附接之后，叶片从叶盘的前端插入，叶盘的前端接合在纵向槽中，纵向槽围绕叶盘的外周形成且被称为隔室。在一体的叶盘风扇的情况下，一系列的风扇叶片通过毂部承载，形成与毂部不可分割的单个部件。这种一体的叶盘的对应于围绕轴线AX的角形扇段的一部分，在图2中示意性地示出。本专利技术的目的是公开一种新的叶盘结构。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的是一种风扇叶盘，风扇叶盘用于例如涡轮喷气发动机的涡轮机，该叶盘包括毂部，毂部由相对于在运行时经过叶盘的流的上游表面和下游表面以及外周表面和回转内周表面界定，内周表面界定毂部中的内开口，该毂部在外周表面上承载叶片，每个叶片具有前缘和后缘，毂部和叶片形成一体式组件，其中上游表面和/或下游表面偏移，沿旋转轴线位于叶片的前缘和后缘之间，叶盘包括安装在偏移表面上的填充元件，所述填充元件包括内定心圈套、径向部和外圈套，内定心圈套接合在毂部的内开口中，径向部靠在偏移表面上，外圈套以延续毂部的外周表面的方式延伸以延长该外周表面。通过该设置，所述叶盘包括：毂部，该毂部致力于支撑叶片，叶片被优化成使这些叶片的机械强度最大化；以及附加的填充元件，填充元件延长毂部的圆筒形外表面，圆筒形外表面致力于引导已经经过叶片的气流。因此，毂部的形状和材料可以为叶片的机械强度具体优化，并且填充元件可以由具有低质量的不同尺寸的另一种材料制成。本专利技术的另一个目的是如此限定的叶盘，其中填充元件的径向部包括彼此隔开的一系列的径向段，其中偏移表面包括在它的内周处的刺，该刺沿轴向方向突出以延长内周表面，径向部的每个径向段接合在两个刺之间，每个刺设置有内槽以相连地界定不连续的周向内槽并且设置有接合在该周向内槽中的锁定环以阻挡填充元件沿旋转轴线就位，装置被阻挡在首先偏移表面和其次环之间，径向部抵靠偏移表面，定心圈套的一个边缘抵靠环。本专利技术的另一个目的是如此限定的叶盘，该叶盘包括至少一个锁定螺栓，锁定螺栓固定填充元件不进行旋转，该螺栓定位在两个连续的刺之间并且将它们联结在一起，该螺栓包括槽，槽沿在两个刺(螺栓被安装在两个刺之间)中的连续的槽延伸以容纳锁定环的对应的部分，该螺栓包括阻挡表面，当该螺栓就位时毂部的偏移表面抵靠阻挡表面，该阻挡表面包括径向槽，径向段的位于由该螺栓联结在一起的两个刺之间的一部分接合在该径向槽中以阻挡填充元件旋转，径向段包在螺栓处的偏移部，螺栓接合在偏移部中以沿径向方向阻挡该螺栓。本专利技术的另一个目的是如此限定的叶盘，其中每个叶片包括它的前缘或它的后缘朝向旋转轴线的延长部，通过延长部叶片连接至毂部的偏移表面，以及其中外圈套包括一系列的凹口或槽口，当填充元件就位时，叶片的每个延长部安装在凹口或槽口中。本专利技术的另一个目的是如上限定的叶盘，该叶盘包括沿外圈套的边缘的密封件，以确保外圈套和毂部之间的密封性，其中叶片由该毂部支撑。本专利技术的另一个目的是如此限定的叶盘，其中毂部的上游表面偏移并且安装有填充元件。本专利技术的另一个目的是如此限定的叶盘，其中毂部的下游表面偏移并且安装有填充元件。本专利技术的另一个目的是一种涡轮机风扇，涡轮机风扇包括如此限定的叶盘。本专利技术的另一个目的是一种涡轮喷气式的飞行器发动机，其包括如此限定的叶盘。附图说明图1是沿纵向剖面示出的涡轮喷气发动机的概述图；图2是根据现有技术的叶盘的局部透视图，示出了包括两个叶片的该一体的叶盘的角形扇段；图3是安装有根据本专利技术的填充元件的叶盘的局部侧剖视图；图4是安装在根据本专利技术的叶盘上的填充元件的外圈套的局部视图；图5是安装有根据本专利技术的填充元件的叶盘的下游表面的局部展开视图；图6是处于根据本专利技术的填充元件的连接刺处的叶盘的局部纵向剖视图；图7是处于根据本专利技术的填充元件的锁定螺栓处的叶盘的局部纵向剖视图；图8是处于根据本专利技术的填充元件的径向部的径向段处的叶盘的局部纵向剖视图。具体实施方式在图3中部分地示出的被标记为标记11的根据本专利技术的叶盘包括对应于它的中心部的毂部或周缘12，毂部或周缘支撑一系列的叶片，该叶片中的一个叶片在图3中示出并被标记为13。毂部12呈绕它的旋转轴线AX延伸的总体为环形的形状，毂部与多个安装在其上的叶片形成单个单元，换言之，形成从单个制造过程中得到的一体部件。毂部12包括绕轴线AX的锥形外周表面14，每个叶片从锥形外周表面开始绕轴线AX彼此间隔。该毂部12还包括穿过内部的开口，该开口由回转内表面15界定，在这种情况下回转内表面是圆筒形的。外周表面14在呈平表面环形状的上游表面16朝向轴线AX向上游径向地延伸，并且在同样呈平表面环形状的下游表面17朝向轴线AX向下游径向地延长。环的上游表面和下游表面以轴线AX为中心且定向为垂直于该轴线。每个叶片包括前缘18和后缘19，前缘位于面向入射气流的上游侧，而后缘沿运行时穿过喷射流的气流的方向在前缘的下游。毂部12的下游部是凹入的，使得下游表面21相对于叶片的前缘19沿轴线AX朝向中心区域偏移。因此，该偏移表面沿轴线AX位于叶片的前缘18和后缘19之间。每个叶片13通过它的基部连接至外周表面14，因此外周表面沿轴线AX比叶片短。因此，上游表面16和下游表面17隔开的距离小于叶片投射到轴线AX上的长度，该长度也被称为弦长。与每个叶片13的基部接近的后缘部19因此沿轴线AX定位为超过毂部12的下游表面17。此外，每个后缘19在外周表面14的前面朝向轴线AX径向地延长，以朝向下游表面17延长叶片的下游部。叶片13的下游部朝向轴线AX的延长部在图3中被表示为标记20。它们尤其避免了应力集中区的形成。根据本专利技术的叶盘11配备有填充元件21，填充元件21被迫与下游表面17接触，并且填充元件的外表面沿毂部12的外周表面14的延长部延伸，以使该锥形表面14延长直至叶片13的后缘19，或甚至更进一步以填充在毂部12的背部的凹槽中。该填充元件21包括内定心圈套22，该圈套22具有下述的边缘：该边缘由径向部23沿下游表面17延长直至外周表面14，延长至外锥形圈套24。当填充元件就位时，如图所示，该内定心圈套22与毂部12的内圆筒部接合，沿内表面15延续以使填充元件相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
风扇叶盘(11)，所述风扇叶盘(11)用于例如涡轮喷气发动机的涡轮机，该叶盘(11)包括毂部(12)，所述毂部(12)由相对于在运行时经过所述叶盘的流而言的上游表面(16)和下游表面(17)以及外周表面(14)和回转内周表面(15)界定，所述内周表面(15)限定所述毂部(12)中的内开口，该毂部(12)在所述外周表面(14)上承载叶片(13)，每个叶片(13)具有前缘(18)和后缘(19)，所述毂部(12)和叶片(13)形成一体式的组件，其中，所述上游表面(16)和/或所述下游表面(17)偏移，沿旋转轴线(AX)位于所述叶片(13)的前缘(18)和后缘(19)之间，所述叶盘(11)包括安装在偏移表面上的填充元件(21)，所述填充元件(21)包括内定心圈套(22)、径向部(23)和外圈套(24)，所述内定心圈套(22)接合在所述毂部的内开口(15)中，所述径向部(23)靠在所述偏移表面上，所述外圈套(24)以延续所述毂部的外周表面(14)的方式延伸以延长该外周表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.02 FR 15517361.风扇叶盘(11)，所述风扇叶盘(11)用于例如涡轮喷气发动机的涡轮机，该叶盘(11)包括毂部(12)，所述毂部(12)由相对于在运行时经过所述叶盘的流而言的上游表面(16)和下游表面(17)以及外周表面(14)和回转内周表面(15)界定，所述内周表面(15)限定所述毂部(12)中的内开口，该毂部(12)在所述外周表面(14)上承载叶片(13)，每个叶片(13)具有前缘(18)和后缘(19)，所述毂部(12)和叶片(13)形成一体式的组件，其中，所述上游表面(16)和/或所述下游表面(17)偏移，沿旋转轴线(AX)位于所述叶片(13)的前缘(18)和后缘(19)之间，所述叶盘(11)包括安装在偏移表面上的填充元件(21)，所述填充元件(21)包括内定心圈套(22)、径向部(23)和外圈套(24)，所述内定心圈套(22)接合在所述毂部的内开口(15)中，所述径向部(23)靠在所述偏移表面上，所述外圈套(24)以延续所述毂部的外周表面(14)的方式延伸以延长该外周表面。2.根据权利要求1所述的叶盘，其中，所述填充元件(21)的径向部(23)包括彼此隔开的一系列的径向段(34)，其中，所述偏移表面(17)包括在它的内周上的刺(28)，所述刺(28)沿轴向方向突出以延长所述内周表面(15)，所述径向部(23)的每个径向段(34)接合在两个刺(28)之间，每个刺(28)设置有内槽(29)以相连地界定不连续的轴向内槽并设置有接合在该周向内槽中的锁定环(31)以阻挡所述填充元件(21)沿所述旋转轴线(AX)就位，所述装置被阻挡在首先所述偏移表面(17)和其次所述环(31)之间，所述径向部(23)抵靠所述偏移表面(17)，所述定心圈套(22)的一个边缘抵靠所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：飞利浦·杰拉德·埃德蒙德·乔利，弗朗索瓦·简·克敏，劳伦特·雅布隆斯基，达米恩·墨尔乐，简马克·克劳德·佩罗莱斯，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR