制造齿轮箱的行星架的方法技术

本公开涉及制造齿轮箱的行星架的方法，该方法包括制造多个预成型件。每个预成型件包括基部部分、与该基部部分的第一端部连接的第一端部部分、与该基部部分的第二端部连接的第二端部部分、与该基部部分的第一侧连接的第一侧部部分、与该基部部分的第二侧连接的第二侧部部分、以及顶部部分。相对于该基部部分折叠该第一端部部分、该第二端部部分、该第一侧部部分和该第二侧部部分，以及折叠该顶部部分，并且将每个预成型件的该部分的相邻边缘固定到一起，以形成支撑结构制造第一环和第二环。将每个支撑结构的该第一端部部分和该第二端部部分分别固定到该第一环和该第二环。

Method of manufacturing planetary carrier of gearbox

【技术实现步骤摘要】
制造齿轮箱的行星架的方法
本公开涉及制造齿轮箱的行星架的方法，尤其涉及制造齿轮传动气体涡轮引擎例如齿轮传动涡扇气体涡轮引擎的齿轮箱的行星架的方法。
技术介绍
为了追求更高效率的航空旅行，气体涡轮引擎的一些新设计正在引入齿轮箱，使得能够进一步优化引擎的工作参数。虽然在引擎中包括一个或多个齿轮箱允许各种涡轮和压缩机以更接近其最佳速度的方式来操作，但是这确实也增大了引擎的质量，如果可能的话，通常应避免增大引擎质量。此类齿轮箱必须被制造为能够承受操作期间对其施加的巨大压力，这使该问题更加复杂。为此，已知使用单件式高强度钢锻件来构造齿轮箱部件，但此类技术需要大型、复杂且昂贵的设备，并且难以以最小化其质量的方式加工此类部件。因此，希望提供用于构造气体涡轮引擎的齿轮箱部件的方法，该方法允许在部件构造中使用更坚固、更轻质的材料。还希望提供用于制造尽可能轻且同时仍具有承受操作期间对其施加的力所需的结构完整性的齿轮箱部件的方法。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种制造齿轮箱的行星架的方法，该方法包括以下步骤：a)制造多个预成型件，每个预成型件包括基部部分、位于基部部分的第一端部处并与之连接的第一端部部分、位于基部部分的第二端部处并与之连接的第二端部部分、位于基部部分的第一侧处并与之连接的第一侧部部分、位于基部部分的第二侧处并与之连接的第二侧部部分、以及顶部部分，b)相对于基部部分折叠第一端部部分、第二端部部分、第一侧部部分、第二侧部部分，以及折叠顶部部分，并将每个预成型件的第一端部部分、第二端部部分、第一侧部部分、第二侧部部分和顶部部分的相邻边缘固定到一起，以形成箱支撑结构，c)制造第一环和第二环，以及d)将每个箱支撑结构的第一端部部分固定到第一环，并且将每个箱支撑结构的第二端部部分固定到第二环。该预成型件可以是平面预成型件，其中，基部部分、第一端部部分、第二端部部分、第一侧部部分、第二侧部部分和顶部部分布置在平面中。顶部部分可连接到第一侧部部分。步骤a)可包括穿过第一端部部分形成至少一个孔和穿过第二端部部分形成至少一个孔。步骤a)可包括通过加层制造来制造预成型件，以形成包括熔融/烧结粉末材料的多个预成型件。步骤a)可包括通过粉末床沉积来制造每个预成型件。步骤a)可包括通过粉末床沉积来制造所有预成型件，这包括在粉末床沉积设备中以一者在另一者上方的方式依次制造预成型件。步骤a)可包括调整加层制造工艺，以在第一端部部分和基部部分之间、第二端部部分和基部部分之间、第一侧部部分和基部部分之间以及第二侧部部分和基部部分之间产生可弯曲连接件。步骤a)可包括调整加层制造工艺，以在该可弯曲连接件处产生密度减小的熔融/烧结粉末材料，在该可弯曲连接件中产生狭槽，在该可弯曲连接件处产生较薄材料，或者在该可弯曲连接件处产生密度减小的熔融/烧结粉末材料和较薄材料。步骤a)可包括在每个预成型件的第一端部部分、第二端部部分、第一侧部部分、第二侧部部分和顶部部分的相邻边缘上加层制造联锁特征结构。步骤b)可包括使用该联锁特征结构来固定每个预成型件的第一端部部分、第二端部部分、第一侧部部分、第二侧部部分和顶部部分的相邻边缘。该联锁特征结构可以是燕尾形突起部和燕尾形狭槽。该联锁特征结构可以是榫头突起部和卯眼狭槽。步骤a)可包括穿过基部部分形成孔。步骤a)可包括穿过第一侧部部分形成孔。步骤a)可包括加层制造从基部部分突起并在第一端部部分和第二端部部分之间跨基部部分延伸的至少一个结构，该至少一个结构具有在第一端部部分和第二端部部分之间延伸穿过的通道。步骤a)可包括在第一侧部部分上加层制造壁和在第一侧部部分上加层制造壁。步骤a)可包括通过从片材料切割预成型件来制造预成型件。步骤a)可包括从片材料激光切割预成型件。步骤b)可包括弯曲每个预成型件的片材料。步骤a)可包括切割在每个预成型件的第一端部部分、第二端部部分、第一侧部部分、第二侧部部分和顶部部分的相邻边缘上的联锁特征结构。步骤b)可包括使用该联锁特征结构来固定每个预成型件的第一端部部分、第二端部部分、第一侧部部分、第二侧部部分和顶部部分的相邻边缘。该联锁特征结构可以是燕尾形突起部和燕尾形狭槽。步骤b)可包括将每个预成型件的第一端部部分、第二端部部分、第一侧部部分、第二侧部部分和顶部部分的相邻边缘焊接、硬钎焊或粘结在一起，以形成箱支撑结构。步骤d)可包括将每个箱支撑结构的第一端部部分焊接、硬钎焊或粘结到第一环，以及将每个箱支撑结构的第二端部部分焊接、硬钎焊或粘结到第二环。步骤d)可包括将每个箱支撑结构紧固到第一环和第二环。步骤d)可包括使用至少一个螺栓和至少一个螺母将每个箱支撑结构紧固到第一环和第二环。步骤c)可包括在第一环中形成多个环向间隔开的凹槽，并且在第二环中形成多个环向间隔开的凹槽，并且步骤d)包括将每个箱支撑结构的第一端部部分定位在第一环中的多个环向间隔开的凹槽中的对应凹槽中，以及将每个箱支撑结构的第二端部部分定位在第二环中的多个环向间隔开的凹槽中的对应凹槽中。步骤c)可包括制造第一金属环或第一金属基质环。步骤c)可包括制造第二金属环或第二金属基质环。步骤c)可包括铸造或锻造第一金属环。步骤c)可包括铸造或锻造第二金属环。步骤c)可包括铸造第一金属基质环。步骤c)可包括铸造第二金属基质环。第一环可包括钢、钛、钛合金、镍、镍合金、钴、钴合金、铝或铝合金。第二环可包括钢、钛、钛合金、镍、镍合金、钴、钴合金、铝或铝合金。第一金属基质环可包括铝金属基质复合材料。第二金属基质环可包括铝金属基质复合材料。片材料可包括金属。片材料可包括钢、钛、钛合金、镍、镍合金、钴、钴合金、铝或铝合金。粉末材料可包括金属。粉末材料可包括钢、钛、钛合金、镍、镍合金、钴、钴合金、铝或铝合金。根据第二方面，提供了一种用于飞行器的气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎包括：引擎核心，该引擎核心包括涡轮、压缩机和将该涡轮连接到该压缩机的芯轴；风扇，该风扇位于引擎核心的上游，该风扇包括多个风扇叶片；以及齿轮箱，该齿轮箱接收来自芯轴的输入并将驱动输出至风扇，以便以比芯轴更低的旋转速度来驱动风扇，其中：该齿轮箱包括根据第一方面的任何一种方法制造的行星架。该涡轮可以是第一涡轮，该压缩机是第一压缩机，并且该芯轴是第一芯轴；该引擎核心还包括第二涡轮、第二压缩机和将该第二涡轮连接到该第二压缩机的第二芯轴；并且将第二涡轮、第二压缩机和第二芯轴布置成以比第一芯轴高的旋转速度旋转。根据第三方面，提供了一种制造用于齿轮箱的行星架的支撑结构的方法，该方法包括以下步骤：a)通过加层制造来制造包括熔融/烧结粉末材料的预成型件，每个预成型件包括基部部分、位于基部部分的第一端部处并与之连接的第一端部部分、位于基部部分的第二端部处并与之连接的第二端部部分、位于基部部分的第一侧处并与之连接的第一侧部部分、位于基部部分的第二侧处并与之连接的第二侧部部分、以及顶部部分，以及b)相对于基部部分折叠第一端部部分、第二端部部分、第一侧部部分、第二侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造齿轮箱的行星架的方法，所述方法包括以下步骤：/na)制造多个预成型件，每个预成型件包括基部部分、位于所述基部部分的第一端部处并与之连接的第一端部部分、位于所述基部部分的第二端部处并与之连接的第二端部部分、位于所述基部部分的第一侧处并与之连接的第一侧部部分、位于所述基部部分的第二侧处并与之连接的第二侧部部分、以及顶部部分，/nb)相对于所述基部部分折叠所述第一端部部分、所述第二端部部分、所述第一侧部部分、所述第二侧部部分，以及折叠所述顶部部分并将每个预成型件的所述第一端部部分、所述第二端部部分、所述第一侧部部分、所述第二侧部部分和所述顶部部分的相邻边缘固定到一起，以形成箱支撑结构，/nc)制造第一环和第二环，以及/nd)针对每个箱支撑结构，将所述第一端部部分固定到所述第一环并将所述第二端部部分固定到所述第二环。/n

【技术特征摘要】
20181204 GB 1819768.11.一种制造齿轮箱的行星架的方法，所述方法包括以下步骤：
a)制造多个预成型件，每个预成型件包括基部部分、位于所述基部部分的第一端部处并与之连接的第一端部部分、位于所述基部部分的第二端部处并与之连接的第二端部部分、位于所述基部部分的第一侧处并与之连接的第一侧部部分、位于所述基部部分的第二侧处并与之连接的第二侧部部分、以及顶部部分，
b)相对于所述基部部分折叠所述第一端部部分、所述第二端部部分、所述第一侧部部分、所述第二侧部部分，以及折叠所述顶部部分并将每个预成型件的所述第一端部部分、所述第二端部部分、所述第一侧部部分、所述第二侧部部分和所述顶部部分的相邻边缘固定到一起，以形成箱支撑结构，
c)制造第一环和第二环，以及
d)针对每个箱支撑结构，将所述第一端部部分固定到所述第一环并将所述第二端部部分固定到所述第二环。


2.根据权利要求1所述的方法，其中每个预成型件是平面预成型件，其中所述基部部分、所述第一端部部分、所述第二端部部分、所述第一侧部部分、所述第二侧部部分和所述顶部部分布置在平面中。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述顶部部分连接到所述第一侧部部分。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤a)包括穿过所述第一端部部分形成至少一个孔和穿过所述第二端部部分形成至少一个孔。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤a)包括通过加层制造来制造所述预成型件，以形成包括熔融/烧结粉末材料的多个预成型件。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤a)包括通过粉末床沉积来制造所述预成型件中的每一者。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述步骤a)包括通过粉末床沉积来制造所述预成型件中的所有预成型件，包括在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·克拉克，安德鲁·R·拉姆肖，
申请(专利权)人：劳斯莱斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB