航空涡轮发动机的叶片平台和风扇盘制造技术

本发明专利技术涉及一种平台(30)，适于插入风扇(2)的两个相邻叶片(20)之间，并包括流动通道壁(34)、底壁(36)以及轴向保持表面和径向保持表面。流动通道壁(34)限定来自风扇的气流用通道(2)，底壁(36)存在抵靠风扇盘(40)的主表面(36a)，并且轴向保持表面和径向保持表面布置在平台(30)的两个轴向端部处。布置在平台(30)的上游轴向端部处的径向保持表面(38)在底壁(36)抵靠盘(40)的方向上相对于底壁(36)的主表面(36a)径向偏移。

Blade Platform and Fan Disk of Aero Turbine Engine

The invention relates to a platform (30) suitable for inserting between two adjacent blades (20) of a fan (2) and comprises a flow passage wall (34), a bottom wall (36) and an axial and radial retaining surface. The flow passage wall (34) defines the airflow passage (2) from the fan, and the bottom wall (36) has a main surface (36a) against the fan disc (40), and the axial and radial retaining surfaces are arranged at the two axial ends of the platform (30). The radial retaining surface (38) arranged at the upstream axial end of the platform (30) is radially offset from the main surface (36a) of the bottom wall (36) in the direction of the buttress plate (40).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】航空涡轮发动机的叶片平台和风扇盘
本专利技术涉及航空涡轮发动机的通用领域，并且更确切地说，涉及航空涡轮发动机的叶片平台和风扇盘的领域，涉及一种包括平台和盘的组件并涉及一种包括该组件的风扇。
技术介绍
在涡轮发动机中，风扇的叶片平台需要执行若干功能。从空气动力学的观点来看，平台的主要功能是限定气流通道。平台还需要能够承受很大的力，同时变形尽可能小，并且同时保持固定于承载这些平台的盘。为了满足这些不同要求，已经提出了某些构造，其中平台具有第一部分和第二部分，第一部分用于限定气流通道并且在发动机旋转时保持平台，第二部分用于限制第一部分在离心力的作用下的任何变形并且在发动机停止时将平台保持就位。在现有的解决方案中，平台可以呈具有二维通道壁的盒的形式，该二维通道壁在下游由鼓筒保持并且在上游由护罩保持，其中，护罩的上游保持发生在风扇盘的齿上方(护罩的凸缘用于不仅在轴向上而且在径向上阻挡平台的上游端。通过使用护罩在盘的齿上方执行的这种上游保持存在施加大轮毂比的缺点，其中，轮毂比是在旋转轴线和叶片的前缘与平台表面齐平的点之间测量到的半径除以在旋转轴线与前缘的最外点之间测量到的半径的比。此外，这种上游保持可能在盘的齿上和凹槽中产生过大应力，在该凹槽中，护罩和盘之间进行连接。为了优化风扇的性能，并且更一般地说是涡轮发动机的性能，希望具有一种组件，该组件包括配装于风扇盘上的风扇叶片的平台，该风扇盘存在尽可能小的轮毂比，同时限制盘的齿和凹槽上的应力。
技术实现思路
实施例提供了一种平台，该平台适于插入风扇的两个相邻叶片之间并包括：-通道壁，该通道壁用于限定风扇气流通道；-底壁，该底壁具有用于抵靠风扇盘的主表面；以及-平台，该平台具有布置在平台的两个轴向端部处的轴向保持表面和径向保持表面，其特征在于，布置在平台的上游轴向端部处的径向保持表面在底壁抵靠盘的方向上从底壁的主表面径向偏移。术语“轴向”用于表示平台的最长方向，术语“径向”用于表示垂直于轴向方向和底壁主表面的方向。术语“上游”用于表示当平台抵靠风扇盘时相对于气流方向的上游。平台可以呈通过将通道壁和底壁组装在一起而形成的盒的形式。通道壁用于限定空气进入风扇的流动通道。底壁用于将通道壁保持就位并且还限制其在离心力的作用下的任何变形。底壁还具有可抵靠风扇盘的主表面。布置在平台的两个轴向端部处的轴向保持表面和径向保持表面用于保持平台并且在盘移动时将平台相对于该平台所靠的盘保持就位。布置在平台的上游轴向端部处的径向保持表面相对于底壁的主表面径向偏移。术语“径向偏移”用于表示在底壁抵靠盘的方向上的偏移。径向保持表面和底壁的主表面可以大致彼此平行。与已知平台相比，径向保持表面的这种偏移用于改变通道壁的上游轴向端部的形状，并因此改变平台的形状。例如，平台可以呈倾斜盒、即其上游端相对于底壁的主表面径向偏移的盒的形式。因此，平台形状的这种修改用于当平台布置在风扇中时改变气流通道，并进而减小轮毂比，以便提高风扇的性能，并由此提高风扇安装在其中的涡轮发动机的性能。在某些实施例中，底壁具有倾斜表面，该倾斜表面相对于底壁的主表面倾斜并且以连续的方式将底壁的主表面与布置在平台的上游轴向端部处的径向保持表面相连。由于布置在平台的上游轴向端部处的径向保持表面相对于底壁的主表面径向偏移，因此倾斜表面对应于底壁的用于补偿径向保持表面和底壁的主表面之间的偏移的区域。因此，可以理解的是，倾斜表面抵靠盘。布置在平台的上游轴向端部处的径向保持表面、倾斜表面和底壁的主表面可以是一体的并构成底壁。该倾斜表面的存在使得平台的形状能够被修改和优化，以便减小轮毂比，由此改善风扇和涡轮发动机的性能。在某些实施例中，倾斜表面是直线壁部分。因此，直线壁部分将径向保持表面与底壁的主表面直线地相连，由此改变平台的上游轴向端部的形状，以便减小轮毂比。该直线壁部分存在具有简单且易于制造(例如，通过机加工)的形状的优点。在某些实施例中，倾斜表面是曲线壁部分。因此，曲线壁部分将径向保持表面与底壁的主表面逐渐地相连，由此改变平台的上游轴向端部的形状，以便减小轮毂比。该曲线壁部分存在的优点是，与直线壁部分不同，通过避免在倾斜表面和主表面之间的接合处存在任何不连续性而平滑从底壁的主表面的斜度变化，并由此减小在该接合处的应力。在某些实施例中，倾斜表面和通道壁大致平行。因此，平台的上游轴向端部呈现倾斜形状，倾斜表面和通道部分以相同的方式沿平台抵靠盘的方向径向倾斜。平台的上游轴向端部的这种形状使得能够减小轮毂比。本公开还提供一种盘，该盘适用于支承风扇的平台和叶片并包括：-外表面，该外表面存在一系列用于接纳风扇叶片的槽以及插入在槽之间以支撑风扇平台的齿；-盘的上游面；以及-多个轴向突起，该多个轴向突起围绕盘的轴线径向布置在盘的上游面上，并且适于紧固到风扇平台保持凸缘，该盘的特征在于，突起相对于盘的齿朝向盘的内侧径向偏移。术语“上游面”用于表示当盘布置在风扇中时相对于气流方向的上游。术语“轴向突起”用于表示当盘布置在风扇中时在气流方向上为轴向的突起。术语“径向偏移”用于表示朝向盘的内侧、即朝向盘的旋转轴线的偏移。盘可具有与其具有齿一样多的轴向突起。每个轴向突起可以包括孔，使得轴向突起可以紧固到风扇平台保持凸缘，例如通过使用螺钉或螺栓。由于轴向突起相对于盘的齿朝向盘的内侧径向偏移，当突起紧固到平台保持凸缘时，位于突起上的紧固区域因此相对于盘的齿径向偏移。这存在的优点是，限制了当外部元件(例如平台保持凸缘)紧固到盘时盘的齿上的应力。此外，由于该紧固区域相对于盘的齿径向偏移，因此这存在的优点是，释放了在盘的齿的上游轴向端部处的空间，例如，使得能够加工盘的齿。在某些实施例中，轴向突起是在盘的上游面上加工的短柱(stud)。它们可以呈立方体的形状，每个立方体具有在突起的上游面中轴向加工出的紧固孔。紧固孔可用于将外部元件(例如，保持凸缘或护罩)紧固到盘上，例如通过使用螺钉或螺栓。轴向突起还可包括在突起的外表面中径向加工出的相应插入孔。插入孔可以用于允许紧固元件插入，以将外部元件紧固到盘上。在某些实施例中，盘的齿的上游轴向端部存在倒角表面。倒角表面可以呈相对于盘的齿的主表面朝向盘的内侧倾斜的倾斜表面的形式。例如，倒角表面可以通过加工该盘的齿的上游轴向端部来制成。这种加工由于通过盘的上游面处的轴向突起的径向偏移可获得空间而成为可能。该倒角表面的存在具有的优点是：使得能够使盘的齿的形状适应于待抵靠齿的平台的形状，由此减小轮毂比，以改善风扇的性能。本公开还提供一种组件，该组件包括盘和至少一个平台，该组件还包括至少一个上游保持凸缘，该上游保持凸缘用于轴向且径向地保持平台的上游端部，其中上游保持凸缘紧固在盘的上游面的突起上。当保持凸缘紧固到盘时，与其中该表面位于盘的齿的同一水平面的已知系统相比，对应于盘的轴向突起上的凸缘的紧固区域的凸缘与盘之间的界面相对于盘的齿朝向盘的内侧径向偏移。该偏移用于限制在盘的齿和槽的上游轴向端部处的应力。此外，该界面的偏移用于释放在盘的每个齿的上游轴向端处的空间，从而提供加工齿、并因此改变平台的形状且由此减小轮毂比的更大可能性。在某些实施例中，当平台抵靠盘的齿时，底壁的倾斜表面与盘的齿的倒角表面接触，并且倾斜表面与倒角表面平行。由于保持凸缘和盘之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平台(30)，所述平台适于插入风扇(2)的两个相邻叶片(20)之间，所述平台包括：‑通道壁(34)，所述通道壁用于限定风扇气流通道；‑底壁(36)，所述底壁具有用于抵靠风扇盘(40)的主表面(36a)；所述平台(30)具有布置在所述平台(30)的两个轴向端部处的轴向保持表面和径向保持表面，布置在所述平台(30)的所述上游轴向端部处的所述径向保持表面(38)在所述底壁(36)抵靠所述盘(40)的方向上从所述底壁(36)的所述主表面(36a)径向偏移；所述平台的特征在于，所述底壁(36)具有倾斜表面(36b)，所述倾斜表面(36b)相对于所述底壁(36)的所述主表面(36a)倾斜并且以连续的方式将所述底壁(36)的所述主表面(36a)与设置在所述平台(30)的所述上游轴向端部处的所述径向保持表面(38)相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.21 FR 16524011.一种平台(30)，所述平台适于插入风扇(2)的两个相邻叶片(20)之间，所述平台包括：-通道壁(34)，所述通道壁用于限定风扇气流通道；-底壁(36)，所述底壁具有用于抵靠风扇盘(40)的主表面(36a)；所述平台(30)具有布置在所述平台(30)的两个轴向端部处的轴向保持表面和径向保持表面，布置在所述平台(30)的所述上游轴向端部处的所述径向保持表面(38)在所述底壁(36)抵靠所述盘(40)的方向上从所述底壁(36)的所述主表面(36a)径向偏移；所述平台的特征在于，所述底壁(36)具有倾斜表面(36b)，所述倾斜表面(36b)相对于所述底壁(36)的所述主表面(36a)倾斜并且以连续的方式将所述底壁(36)的所述主表面(36a)与设置在所述平台(30)的所述上游轴向端部处的所述径向保持表面(38)相连。2.根据权利要求1所述的平台(30)，其特征在于，所述倾斜表面(36b)是直线壁部分。3.根据权利要求1所述的平台(30)，其特征在于，所述倾斜表面(36b)是曲线壁部分。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的平台(30)，其特征在于，所述倾斜表面(36b)和所述通道壁(34)大致平行。5.一种盘(40)，所述盘适用于支承风扇(2)的平台(30)和叶片(20)，并包括：-外表面(40a)，所述外表面存在一系列用于接纳风扇叶片(20)的槽(42)以及插入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·A·德盖拉德，A·B·M·博伊森，
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