飞行器涡轮机的直接整合耐磨部分并具有吸音性质的风扇壳体制造技术

本发明专利技术涉及一种用于诸如喷气发动机的飞行器涡轮机的风扇壳体(200)，所述壳体具有一体式环形主体(202)，所述主体具有径向内部环形表面(206)，该径向内部环形表面的第一环形部分(208)由耐磨材料制成，其特征在于，所述内部表面的第二环形部分(210)包括赋予所述第二部分吸音性质的盲孔(212)。部分吸音性质的盲孔(212)。部分吸音性质的盲孔(212)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行器涡轮机的直接整合耐磨部分并具有吸音性质的风扇壳体


[0001]本专利技术涉及飞行器涡轮机的风扇壳体。本专利技术还涉及一种包括这种壳体的飞行器涡轮机，诸如涡轮喷气发动机。本专利技术还涉及一种用于制造这种壳体的方法。

技术介绍

[0002]现有技术特别是包括专利申请FR
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A1
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2 975 735、FR
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A1
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3 048 024、FR
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A1
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3 059 044和EP
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A1
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1 918 200。
[0003]诸如涡轮喷气发动机之类的飞行器涡轮机通常包括被风扇壳体包围的风扇。该风扇壳体特别是限定了允许空气进入涡轮机的管道，并且该风扇壳体的主要功能是在碎屑吸入或风扇叶片损耗的情况下确保保持。
[0004]为了保护风扇的旋转叶片，存在一种其中一部分衬有由耐磨材料制成的元件的风扇壳体。图1示出了一体式风扇壳体1，该风扇壳体1具有面向风扇的旋转叶片3的耐磨材料元件2。
[0005]然而，这种壳体不包括用于减少由涡轮机产生的噪声排放的吸音元件。
[0006]为了减少这些噪声排放，如图2和图3所示，风扇壳体10可以具有壁12，该壁12的内部面覆盖有吸音衬里20。吸音衬里20可以包括基本上环形的吸音罩22(如图4a所示)，或围绕壁12的内周分布的、呈环形部分(如图4b所示)的形状的多个吸音面板24，例如六个面板。如图2和图3所示，壳体10还包括与风扇叶片36的尖端相对地布置的耐磨衬里30。耐磨衬里30包括围绕壁12的内周分布并且衬有耐磨材料的、呈环形部分(如图4c所示)的形状的多个耐磨片条(cartouches)32，例如五个片条。
[0007]然而，这些耐磨的且吸音的衬里是昂贵的，因为它们是专门为风扇壳体设计、开发和制造的，这增加了壳体本身的制造成本。
[0008]此外，当设计各种吸音元件时，可以看出，这些元件之间的界面以及间隙的设计限制了可能性和吸音性能。例如，在吸音面板中存在几何和装饰上的不符合，这与制造它们的不同材料有关。
[0009]此外，在将吸音衬里组装到壳体上时，特别是在构成吸音衬里的各个元件之间的干扰方面会遇到困难。例如，在用于将吸音衬里附接到壳体的螺栓连接处可能会产生静态的过应力，或者可能会发生布置在构成吸音衬里的各个元件之间的接合部的异常压缩。
[0010]本专利技术特别是旨在为这些问题提供一种简单、经济和有效的解决方案，从而使得可以避免已知技术的缺点。
[0011]特别地，本专利技术使得可以提供一种具有由耐磨材料制成的元件和具有吸音性质的元件的一体式风扇壳体。

技术实现思路

[0012]为此，本专利技术涉及一种用于飞行器涡轮机，诸如涡轮喷气发动机的风扇壳体，所述
壳体包括一体式环形主体，所述主体包括径向内部环形表面，该径向内部环形表面的第一环形部分由耐磨材料制成，其特征在于，所述内部表面的第二环形部分包括赋予所述第二部分吸音性质的盲孔。
[0013]根据本专利技术，耐磨材料是当与风扇的旋转叶片发生接触时优先于该叶片磨损的材料。
[0014]为了本专利技术的目的，具有吸音性质的部分是被配置为至少部分地吸收风扇在运行中所发出的噪声的部分，从而限制对飞行器乘客的噪声污染。
[0015]根据本专利技术，盲孔对应于风扇壳体的主体中的非贯通穿孔。
[0016]有利地，将吸音功能直接整合在风扇壳体上简化了壳体及其组装，并因此减少了其组装时间。
[0017]这还使吸音功能对具有吸音性质的部分的机械特性的影响最小化，同时保持了壳体确保涡轮机的中间壳体与进气管道之间的机械连续性的能力。消除了吸音衬里的各个元件之间的界面和间隙，从而实现了更好的空气动力学连续性，并在性能上有增益。
[0018]此外，这通过减少可能部件的损耗或吸入而降低了所述壳体发生故障的可能性。
[0019]这也使壳体的直径及其质量减小了约30％。因此，对于相等的壳体质量，壳体的厚度可以增加，从而使得能够更好地抵抗碎屑或风扇叶片的滞留。此外，这使得能够优化声源与吸音处理件之间的距离。
[0020]此外，这确保了次级流的空气动力学管路的几何形状。
[0021]有利地，壳体中的盲孔使得能够吸收声波。可以根据声衰减要求来改变孔的深度、位置和直径。
[0022]所述主体优选地由三维编织复合材料制成。例如，主体可以由碳纤维织物制成。
[0023]在本专利技术的意义上，三维编织复合材料是通过三维编织获得的材料。
[0024]尤其是与由诸如钢或钛的金属材料制成的壳体相比，这有利地使得能够减小壳体的质量。
[0025]替代性地，主体可以由金属材料通过增材制造制成。
[0026]特别是当主体由三维编织复合材料制成时，第一环形部分可以衬有由耐磨材料制成的环形元件。
[0027]替代性地，特别是当主体通过增材制造制成时，第一环形部分可以直接由耐磨材料制成。
[0028]优选地，所述内部表面的第三环形部分包括赋予所述第三部分吸音性质的盲孔。所述第二部分和第三部分可以分别位于所述第一部分的上游和下游，涡轮机中的气流方向被限定为从上游到下游。
[0029]声衰减的最重要特征是开口面积百分比(POA)，该开口面积百分比由具有吸音性质的部分中的盲孔的直径和位置确定。
[0030]所述第二部分的盲孔和第三部分的盲孔可以具有不同的尺寸和/或横截面和/或布置。这有利地能够使在壳体的具有吸音性质的不同部分之间具有不同的开口面积百分比。
[0031]所述第二部分的盲孔可以具有小于所述第三部分的直径的直径。
[0032]所述第二部分的盲孔可以沿着所述壳体的纵向轴线(被称为第一轴线)间隔开一
距离，该距离小于所述第三部分的盲孔之间沿着所述第一轴线的距离。所述第一部分的盲孔可以沿着与第一轴线正交的轴线(称为第二轴线)间隔开大于所述第三部分的盲孔之间沿着所述第二轴线的距离的距离。
[0033]有利地，第二部分的开口面积百分比小于第三部分的开口面积百分比。
[0034]本专利技术还涉及一种飞行器涡轮机，诸如涡轮喷气发动机，该飞行器涡轮机包括：
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风扇，该风扇包括旋转叶片，以及
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根据本专利技术的风扇壳体，风扇布置在所述壳体中，所述第一部分和所述元件围绕所述叶片延伸。
[0037]本专利技术还涉及一种根据本专利技术的风扇壳体的制造方法，该方法包括：
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编织纤维织构件以形成三维编织复合材料的所述主体，
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将所述纤维织构件在基本上具有所述壳体的形状的模具上缠绕至少一圈，以形成基本上具有所述壳体的形状的预制件，
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通过相反形状件闭合所述模具，
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将树脂注入所述模具中，以及
[0042]‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于诸如涡轮喷气发动机的飞行器涡轮机(100)的风扇壳体(200)，所述壳体包括一体式环形主体(202)，所述主体包括径向内部环形表面(206)，所述径向内部环形表面的第一环形部分(208)由耐磨材料制成，其特征在于，所述内部表面的第二环形部分(210)包括赋予所述第二部分吸音性质的盲孔(212)。2.根据权利要求1所述的风扇壳体，其中，所述主体(202)由三维编织复合材料制成。3.根据权利要求1或2所述的风扇壳体，其中，所述第一环形部分(208)衬有耐磨材料的环形元件(204)。4.根据前述权利要求中的一项所述的风扇壳体，其中，所述内部表面(206)的第三环形部分(214)包括赋予所述第三部分吸音性质的盲孔(212)。5.根据权利要求4所述的风扇壳体，其中，所述第二部分的和所述第三部分(210、214)的盲孔(212)具有不同的尺寸和/或横截面和/或布置。6.根据权利要求5所述的风扇壳体，其中，所述第二部分和所述第三部分(210、214)分别位于所述第一部分(208)的上游和下游，所述第二部分的盲孔(212)具有小于所述第三部分的直径的直径(D1)。7.根据权利要求5或6所述的风扇壳体，其中，所述第二部分(210)的盲孔(212)沿着所述壳体的称为第一轴线的纵向轴线(A1)间隔开距离(d1)，所述距离小于所述第三部分(214)的盲孔之间沿着所述第一轴线的距离(d11)，并且所述第一部分的盲孔沿着与所述第一轴线正交的称为第二轴线的轴线(A2)间隔开大于所述第三部分的盲孔之间沿着所述第二轴线的距离(d12)的距离(d2)。8.一种飞行器涡轮机(100)，诸如涡轮喷气发动机，所述飞行器涡轮机包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛伦特，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：