声学护罩与用于飞行器涡轮发动机的外壳壳部的附接制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制造飞行器涡轮发动机的外壳的方法，外壳(23)包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学护罩与用于飞行器涡轮发动机的外壳壳部的附接


[0001]本专利技术涉及用于飞行器涡轮发动机的外壳、特别是风扇的外壳的构造，尤其涉及声学护罩与外壳壳部的附接。

技术介绍

[0002]通常，涡轮发动机从上游到下游(即在气体流动的方向上)包括风扇、一个或多个压缩机、燃烧室、一个或多个涡轮、以及用于对离开一个或多个涡轮的燃烧气体进行喷射的喷嘴。
[0003]图1示出了飞行器涡轮发动机的风扇1的局部示意图。
[0004]风扇1包括叶轮2，叶轮被风扇外壳3所包围，因为该风扇外壳在叶片破裂或者碎屑进入风扇的情况下具有保持叶片的功能，因此风扇外壳也被称为保持外壳。
[0005]风扇外壳3典型地包括具有旋转轴线A的环形壳部9，该环形壳部围绕涡轮发动机的风扇叶片2延伸。该壳部在其每个轴向端部处包括环形固定凸缘3
’
，3”。这些凸缘3
’
、3”用于将外壳3固定到涡轮发动机机舱的环形壁。
[0006]风扇外壳3在上游连接到空气入口套筒5，在下游连接到中间外壳护罩6。
[0007]外壳还具有上游声学护罩7(也被称为单块筒体(One Piece Barrel，OPB))和下游声学面板8。风扇外壳3在OPB 7和下游面板8之间进一步包括环形耐磨材料层4，该环形耐磨材料层位于壳部的环形内表面上。
[0008]除了保持功能之外，风扇外壳3还被设计成：
[0009]‑
提供空气入口套筒5和中间外壳护罩6之间的(力和力矩的)机械连续性；
[0010]‑
使得管道(veine)面板(OPB 7、声学面板8以及耐磨材料层4)能够附接，
[0011]‑
使得设备和支撑件能够附接；
[0012]‑
符合防火规定和防渗漏规定；
[0013]‑
使得电流能够连续以防雷击等。
[0014]例如，OPB 7由复合材料制成，而壳部9可以由复合材料或金属材料制成。
[0015]图2a至图2h示出了例如通过螺栓连接(螺钉10a、螺母10b、在S形组件中彼此连接的L形连接部10c、旨在容纳螺钉10a的钻孔10d)将OPB 7紧固到壳部9的已知紧固系统10。该紧固系统10需要每个待组装的部件具有特定的结构几何形状以及进行机加工，该待组装的部件诸如为设置在壳部9的内表面上的沉孔11(图2A和图2B)以及在OPB 7中的纵向凹槽12(图2C和图2D)，以为连接部10c提供空间。所组装的紧固系统10在图2E中以第一标准形式示出，并且在图2F中以所谓的定位变型(例如在相应的连接部10c上具有销13/孔14)示出。在图2G中，进一步纵向截面图和正视图示出了图2E中的连接系统的示意图。在图2H中进一步示出了这种现有的OPB 7的示例，在该现有的OPB 7上设置有凹槽12并且安装有紧固系统10的元件10a、10b和10c。
[0016]特定的几何形状和机加工改变了壳部9的机械性能和OPB 7的声学性能。此外，紧固系统10可能是应力集中的来源，因为该紧固系统是“高度”超静定的(六个自由度(平移和
旋转)被多次移除)，这使得该紧固系统很脆弱。
[0017]为了克服这个问题，需要简化OPB 7和壳部9之间的几何结构和连接。
[0018]文献FR 3059362 A1描述了一种用于涡轮发动机的外壳，该外壳包括其中固定有耐磨元件的环形的声音隔绝结构。
[0019]文献FR 3011033 A1描述了一种生产用于涡轮发动机的外壳的方法，该方法通过单独制造分别设置有支撑件和耐磨元件的部段来实现。
[0020]因此，特别地，本专利技术提出了一种用于制造用于飞行器涡轮发动机的外壳的方法，以及一种改进的飞行器涡轮发动机外壳。特别地，外壳应当易于设计和安装、经济、并且易于制造。

技术实现思路

[0021]因此，本专利技术涉及一种用于制造飞行器涡轮发动机的外壳的方法，外壳包括：
[0022]‑
围绕轴线A延伸的环形壳部；
[0023]‑
环形元件，该环形元件附接到壳部的内表面，环状元件包括主体，该主体由NIDA型的孔状材料制成，并且该主体包括下游部分和上游部分，该下游部分具有覆盖有耐磨材料层的第一内表面，该上游部分具有不含耐磨材料的第二内表面，主体从上游部分连续地延伸到下游部分。
[0024]根据本专利技术，制造方法包括：
[0025]‑
将环形元件制造为连续的环形主体的步骤，
[0026]‑
将连续的环形主体切割成主体部段的步骤，
[0027]‑
将主体部段附接到壳部的内表面的步骤，以及
[0028]‑
将耐磨材料层沉积在主体的下游部分的内表面上的步骤。
[0029]因此，外壳在单个环形元件中结合了声音消减功能和耐磨功能，这使得例如能够通过单个部件来限制制造成本，而现有技术则提供了两个部件(上游声学护罩和耐磨支撑层或筒)。
[0030]此外，用于在切割成环部段之前将环形元件制造为连续的环形主体的方法提供了以下优点：
[0031]‑
与单独生产多个环部段的成本相比，限制了制造单个部件的成本，
[0032]‑
对环部段进行黏合比对整个环进行黏合更容易。
[0033]根据本专利技术的方法可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征彼此独立地被考虑或彼此结合地被考虑：
[0034]‑
将环部段安装在壳部的内表面上的步骤包括用耐磨的填充材料对环部段之间的间隙进行填充的步骤；
[0035]‑
填充材料是包含呈空心珠的形式的填料的树脂，优选地，是包含呈空心玻璃珠的形式的填料的树脂，更优选地，是填充有空心玻璃微球体的环氧树脂；
[0036]‑
对间隙进行填充的耐磨材料与构成耐磨材料层的材料是相同的耐磨材料；
[0037]‑
在下游部分处，耐磨材料层与填充材料成一体。
[0038]本专利技术还涉及一种用于飞行器涡轮发动机的外壳，该外壳是根据上述方法制造的。
[0039]根据本专利技术的外壳可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征彼此独立地被考虑或彼此结合地被考虑：
[0040]‑
环形元件通过黏合而附接到壳部的内表面，
[0041]‑
耐磨材料层被设置在主体的下游部分中的凹部中，
[0042]‑
耐磨层具有在第二内表面的轴向延伸部分中延伸的内表面，
[0043]‑
基于纤维的薄膜或织物(例如叠层)覆盖由孔状材料制成的主体的第一内表面和第二内表面，薄膜本身在第一内表面处被耐磨材料层覆盖，
[0044]‑
主体的下游部分具有比上游部分更大的轴向尺寸，
[0045]‑
耐磨层具有相对于所述轴线A测量的径向厚度，该径向厚度介于所述主体的径向厚度的2％至20％之间，
[0046]‑
壳部由包含嵌入树脂中的编织纤维的复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造飞行器涡轮发动机的外壳的方法，所述外壳(23)包括：
‑
围绕轴线A延伸的环形壳部(29)；
‑
环形元件(24；253，254)，所述环形元件附接到所述壳部(29)的内表面(29a)，所述环状元件(24；253，254)包括主体(25)，所述主体由NIDA型的孔状材料制成，并且所述主体包括下游部分(252)和上游部分(251)，所述下游部分具有覆盖有耐磨材料层(26)的第一内表面(25a)，所述上游部分具有不含耐磨材料的第二内表面(25b)，所述主体(25)从所述上游部分(251)连续地延伸到所述下游部分(252)，制造方法包括：
‑
将所述环形元件(24；253，254)制造为连续的环形主体的步骤，
‑
将所述连续的环形主体切割成主体部段(253，254)的步骤，
‑
将所述主体部段(253、254)附接到所述壳部(29)的内表面(29a)的步骤，以及
‑
将耐磨材料层(26)沉积在所述主体(25)的下游部分(252)的内表面(25a)上的步骤。2.根据前一项权利要求所述的制造方法，其中，所述耐磨材料层(26)的耐磨材料是包含呈空心珠的形式的填料的树脂，优选地，是包含呈空心玻璃珠的形式的填料的树脂，更优选地，是填充有空心玻璃微球体的环氧树脂。3.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其中，将环部段安装在所述壳部(29)的内表面(29a)上的步骤包括用耐磨的填充材料(33)对所述环部段(253，254)之间的间隙(30)进行填充的步骤。4.根据前一项权利要求所述的制造方法，其中，所述填充材料(33)是包含呈空心珠的形式的填料的树脂，优选地，是包含呈空心玻璃珠的形式的...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：