涡轮发动机容纳组件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种用于涡轮发动机中的容纳组件，其包括由复合材料形成的风扇壳体。风扇壳体包括前端、后端和在所述前端和后端之间通过风扇壳体限定的开口。容纳组件还包括由金属材料形成并联接到风扇壳体的结构附接构件。结构附接构件位于风扇壳体的开口内，并配置成接纳至少一个紧固件以将部件联接到结构附接构件。

Turbine engine containment assembly and manufacturing method thereof

The present invention provides an accommodation assembly for a turbine engine, which includes a fan housing formed by a composite material. The fan housing comprises a front end, a rear end and an opening defined by the fan housing between the front end and the rear end. The accommodating assembly also includes a structural attachment member connected to the fan housing in parallel with metal material. The structural attachment member is located in an opening of the fan housing and is configured to receive at least one fastener to connect the component to the structural attachment member.

【技术实现步骤摘要】
涡轮发动机容纳组件及其制造方法
本公开一般涉及涡轮发动机，并且更具体地涉及具有转子区段容纳组件的涡轮发动机，所述转子区段容纳组件具有对组件的各部件进行加强的结构附接构件。
技术介绍
至少一些已知的燃气涡轮发动机(例如飞行器发动机)包括核心发动机、向核心发动机供应空气的风扇组件和容纳组件，所述容纳组件围绕核心发动机和风扇组件周向地延伸。已知的燃气涡轮发动机包括的容纳组件包括两件式风扇壳体：前部壳体和后部壳体，所述前部壳体由复合材料制成，并包围风扇组件；所述后部壳体由金属材料制成并包围出口导叶和核心发动机。后部金属壳体提供与发动机底座和出口导叶联接的耐用结构，这能够经受来自涡轮发动机内部的冲击，例如在不可预料的叶片脱落状态中。然而，后部金属壳体增大了风扇壳体的总重量，与前部壳体和后部壳体的组装有关的难度和时间提高了总的制造成本。
技术实现思路
在一方面，提供了一种用于涡轮发动机中的容纳组件。所述容纳组件包括由复合材料形成的风扇壳体。所述风扇壳体包括前端、后端和在所述前端和所述后端之间通过所述风扇壳体限定的开口。所述容纳组件还包括由金属材料形成并联接到所述风扇壳体的结构附接构件。所述结构附接构件位于所述风扇壳体的开口内，并配置成接纳至少一个紧固件以将部件联接到所述结构附接构件。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述风扇壳体包括第一凸缘，所述结构附接构件包括与所述第一凸缘对准的第二凸缘。在所述对准的第一和第二凸缘之间限定接缝。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述容纳组件还包括加强装置，所述加强装置联接到所述第一凸缘和所述第二凸缘，使得所述加强装置越过所述接缝延伸。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述加强装置包括板，所述板用多个紧固件联接到所述第一凸缘和所述第二凸缘。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述结构附接构件包括第一唇部，所述第一唇部围绕所述结构附接构件的周界延伸，并且所述风扇壳体包括第二唇部，所述第二唇部围绕所述开口的周界延伸。所述第一唇部联接到所述第二唇部以形成围绕所述结构附接构件的周界的接头。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述第一唇部和所述第二唇部成锥形，使得所述接头的厚度与所述结构附接构件的厚度基本相似。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述第二唇部包括第一厚度，并且所述第一唇部包括比所述第一厚度小的第二厚度。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述第一材料包括复合材料，并且所述第二材料包括金属材料。在另一方面，提供了一种涡轮发动机。所述涡轮发动机包括出口导叶和位于所述出口导叶的径向外部的风扇壳体。所述风扇壳体包括前端、后端和在所述前端和所述后端之间通过所述风扇壳体限定的开口。所述涡轮发动机还包括联接到所述风扇壳体的结构附接构件。所述结构附接构件位于所述开口内，并且还用至少一个紧固件联接到所述出口导叶。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述风扇壳体由复合材料形成，并且所述结构附接构件由金属材料形成。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述结构附接构件围绕所述风扇壳体周向地延伸20度到50度的范围。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述风扇壳体包括第一凸缘，所述结构附接构件包括与所述第一凸缘对准的第二凸缘。在所述对准的第一和第二凸缘之间限定接缝。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述涡轮发动机还包括加强装置，所述加强装置联接到所述第一凸缘和所述第二凸缘，使得所述加强装置延伸越过所述接缝。所述加强装置包括U形联接件，所述U形联接件联接到所述第一和第二凸缘的前侧和后侧。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，所述风扇壳体包括在所述后端处的V形槽。所述V形槽与所述风扇壳体由复合材料一体地形成。在又一方面，提供了一种形成用于涡轮发动机中的容纳组件的方法。所述方法包括由复合材料形成风扇壳体，并在所述风扇壳体中加工开口。所述方法还包括由金属材料形成结构附接构件，并将所述结构附接构件联接到所述风扇壳体，使得所述结构附接构件位于所述开口内。所述方法还包括使用至少一个紧固件将部件联接到所述结构附接构件。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，加工所述开口包括加工围绕所述风扇壳体在20度到50度的范围内周向地延伸的开口。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，将所述结构附接构件联接到所述风扇壳体还包括：在所述风扇壳体和所述结构附接构件中钻多个孔；以及通过所述多个孔插入多个紧固件以将所述风扇壳体联接到所述结构附接构件。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，将所述结构附接构件联接到所述风扇壳体还包括：越过通过将所述风扇壳体的第一凸缘和所述结构附接构件的第二凸缘对准形成的接缝，联接加强装置。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，联接所述加强装置包括使用多个紧固件将板联接到对准的第一和第二凸缘的前侧和后侧中的一个。在本公开的一方面，其可以包括任一前述和/或以下实例和方面的主题的至少一部分，联接所述加装装置包括将U形联接件联接到所述对准的第一和第二凸缘的前侧和后侧，使得所述联接件跨骑在所述第一和第二凸缘上。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中相同的标号表示相同的零件，在附图中：图1是示范性涡轮发动机的示意性图示；图2是可以用在图1所示的涡轮发动机中的示范性容纳组件的横截面图示；图3是图2所示的容纳组件的透视图，说明示范性风扇壳体和示范性结构附接构件；图4是图3所示的结构附接构件的透视图；图5是沿区域5截取的图2所示容纳组件的一部分的横截面图示，说明图2所示的容纳组件的加强装置的第一示范性实施例；图6是图2所示的容纳组件的透视图，说明图2所示的容纳组件的加强装置的第二示范性实施例；图7是沿区域5截取的图2所示容纳组件的一部分的横截面图示，说明图6所示的示范性加强装置；图8是图2所示的容纳组件的接头的第一示范性实施例的横截面图示；图9是图2所示的容纳组件的接头的第二示范性实施例的横截面图示；图10是图2所示的容纳组件的接头的第三示范性实施例的横截面图示；以及图11是沿区域11截取的图2所示容纳组件的一部分的横截面图示。除非另外指明，否则本文中所提供的附图用来说明本专利技术的实施例的特征。这些特征被认为适用于包括本专利技术的一个或多个实施例的广泛多种系统。由此，附图并非意在包括所属领域的技术人员已知的实践本文中所公开的实施例所需的所有常规特征。具体实施方式在以下说明书和权利要求书中，将引用若干术语，所述术语应定义为具有以下含义。除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于涡轮发动机的容纳组件，所述容纳组件包括：风扇壳体，所述风扇壳体由第一材料制成并包括前端和后端，其中，所述风扇壳体包括在所述前端和所述后端之间通过所述风扇壳体限定的开口；以及结构附接构件，所述结构附接构件联接到所述风扇壳体，其中，所述结构附接构件位于所述开口内，并且其中，所述结构附接构件由与所述第一材料不同的第二材料制成，并配置成接纳至少一个紧固件以将部件联接到所述结构附接构件。

【技术特征摘要】
2017.04.04 US 15/4787021.一种用于涡轮发动机的容纳组件，所述容纳组件包括：风扇壳体，所述风扇壳体由第一材料制成并包括前端和后端，其中，所述风扇壳体包括在所述前端和所述后端之间通过所述风扇壳体限定的开口；以及结构附接构件，所述结构附接构件联接到所述风扇壳体，其中，所述结构附接构件位于所述开口内，并且其中，所述结构附接构件由与所述第一材料不同的第二材料制成，并配置成接纳至少一个紧固件以将部件联接到所述结构附接构件。2.根据权利要求1所述的容纳组件，其中，所述风扇壳体包括第一凸缘，并且其中，所述结构附接构件包括与所述第一凸缘对准的第二凸缘，其中，在所述对准的第一和第二凸缘之间限定接缝。3.根据权利要求2所述的容纳组件，其还包括加强装置，所述加强装置联接到所述第一凸缘和所述第二凸缘两者，使得所述加强装置越过所述接缝延伸。4.根据权利要求3所述的容纳组件，其中，所述加强装置包括板，所述板用多个紧固件联接到所述第一凸缘和所述第二凸缘两者。5.根据权利要求1所述的容纳组件，其中，所述结构附接构件包括第一唇部，所述第一唇部围绕所述结构附接构件的周界延伸，并且所述风扇壳体包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员：VG萨卡拉，MH博伊尔，DD沃德，谢铭，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US