箱体及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造箱体(1)的制造方法，所述箱体包括：配有多个隔室(7)的主体(4)，封闭所述主体(4)的下部的基体(6)，和封闭所述主体(4)的上部的盖体(5)，所述制造方法包括以下步骤：-成形板材，以实施所述箱体(1)的构成元件；-通过首尾相接的焊接来组装每个构成元件，以实施所述箱体(1)。
【专利说明】箱体及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造箱体的方法。本发明还涉及一种用于流体的箱体，更具体地设计用于布置在小尺寸的环境空间中。优选地，所述箱体为储油箱，设计用于布置在“细长”的飞机机舱中。
【背景技术】
[0002]储油箱是飞机发动机的润滑/冷却系统的一个组件，允许补充和存储润滑系统用的油。
[0003]在双流式涡轮发动机中，储油箱被布置在机舱和限定主流和次流的中间壳体(carter inter-veine)之间。
[0004]用于减小迎面阻力的带有优化轮廓的“细长”的新型机舱已经被制造出来了。在这些机舱中，由于机舱和中间壳体之间空间被减小了，因此要求箱体的形状也必须适用。实际上，“细长”机舱中的箱体是扁平的，即它们的宽度大于深度。或者由铝制成或者通过焊接制成，或者由机械焊接钢(acier m6cano-soud6)制成。在两种情况下，由多个撑杆或护板(也称为挡板)保持主面，即箱体的扁平面。
[0005]这种几何构造不利于箱体的机械抗力，且因此要求增大箱体的厚度和/或撑杆/挡板的数量，以确保构件的整体性。这造成“细长机舱”环境内的箱体的质量和成本大大地增加。
[0006]接近圆柱形的几何构造是最有利的，其次是球形，用于抵抗压力和航空特有的振动。然而，局限的环境不总是允许圆柱形箱体集成到一单个构件中。
[0007]因此，在现有技术中提出实施具有两个圆柱体的用于“细长机舱”的箱体。所提出的箱体的缺点是，通过铸造实施的圆顶来封闭端部，结果是，与铸造构件的实施相关的质量和成本的增加。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种箱体，由于其设计和组装方法，所述箱体特别适用于狭小空间且具有很好的机械抗力。
[0009]本发明的目的还在于实施一种小质量的且通过成本较低的方法获得的箱体。
[0010]本发明的目的同样在于实施一种通过无损检测可容易控制的箱体。
[0011]本发明涉及一种用于制造箱体的制造方法，所述箱体包括:配有多个隔室的主体，封闭所述主体的下部的基体，和封闭所述主体的上部的盖体，所述方法包括以下步骤:
[0012]-成形板材，以实施所述箱体的构成元件；
[0013]-通过首尾相接的焊接来组装每个构成元件，以实施所述箱体。
[0014]根据本发明的【具体实施方式】，所述制造方法包括如下特征的至少一种或其适当结合:
[0015]-只通过首尾相接地焊接每个构成元件来执行组装，以实施所述箱体；
[0016]-通过组装两个或两个以上的构成元件来形成所述箱体；
[0017]-所述构成元件分别包括盖体、每个隔室和基体；
[0018]-所述构成元件分别包括盖体和两个半壳体，每个半壳体集成有半个基体和半个主体；
[0019]-所述构成元件分别包括两个半壳体，每个半壳体集成有半个盖体、半个基体和半个主体；
[0020]-所述构成元件分别包括基体、盖体和主体的多个部段(morceaux)；
[0021]-每个隔室的每个端部具有至少一个凸缘，所述凸缘允许所述隔室之间首尾相接地组装。
[0022]本发明还涉及一种用于涡轮发动机的流体箱体，所述流体箱体包括:配有多个隔室的主体，封闭所述主体的下部的基体，和封闭所述主体的上部的盖体，其特征在于，所述主体、基体和盖体主要由板材构成。
[0023]根据本发明的【具体实施方式】，所述方法包括如下特征的至少一种或其适当结合:
[0024]-所述箱体具有首尾相接的焊缝且无角焊缝；
[0025]-每个隔室的每个端部具有至少一个凸缘，所述凸缘沿着大致垂直于所述隔室的纵向轴线的方向延伸并且使所述隔室之间相互连通；
[0026]-每个隔室具有圆柱形、接近圆柱形或椭圆形的部分；
[0027]-所述隔室的截面沿所述隔室的纵向轴线不是恒定的；
[0028]-所述板材由钢、不锈钢、铜、黄铜、铝、或者铝基或铜基合金制成；
[0029]-所述箱体被用于布置在机舱和涡轮发动机的中间壳体之间。
[0030]最后，本发明涉及一种具有如上所述的流体箱体的涡轮发动机。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1示出了根据本发明的被布置在涡轮发动机中的箱体的不同角度示意图，涡轮发动机位于机舱和中间壳体之间。
[0032]图2示出了根据本发明的箱体的两个平面示图，分别具有大致呈圆柱形形状的两个或三个隔室。
[0033]图3示出了根据本发明的具有两个隔室的箱体的立体图。
[0034]图4示出了根据本发明的箱体的一个隔室的上部的立体图。所述隔室被定位在箱体的一个侧端上。
[0035]图5示出了根据本发明的箱体的一个隔室的上部的立体图。所述隔室被定位在图4的隔室的中间位置。
[0036]图6示出了根据本发明的第一实施方式实施的箱体的不同构成元件的立体图。
[0037]图7示出了根据本发明的第二实施方式实施的箱体的不同构成元件的立体图。
[0038]图8示出了根据本发明的第三实施方式实施的箱体的不同构成元件的立体图。
[0039]图9示出了根据本发明的第四实施方式实施的箱体的不同构成元件的立体图。
[0040]图10示出了根据本发明的第五实施方式实施的箱体的不同构成元件的立体图。
【具体实施方式】
[0041]本发明涉及一种流体箱体，更具体地，设计用于被布置在小尺寸的环境空间中，本发明还涉及箱体的制造方法。优选地，如图1示意性示出的，根据本发明的箱体I为储油箱，设计用于被布置在位于“细长”机舱2和中间壳体3之间的涡轮发动机中。
[0042]在图2和3中示出的箱体I包括主体4，主体的端部分别由基体6和盖体5封闭。主体4包括圆柱形或接近圆柱形或椭圆形的隔室7。相据本发明，隔室的截面沿隔室的纵向轴线是可变化的。将描述接近圆柱形的而非圆柱形的情况。
[0043]主体4包括至少两个隔室7。根据可用空间和所需容量，隔室可包括两个、三个或更多个隔室(未示出)。如在图4和5中可见，隔室的端部包括凸缘8，凸缘在大致垂直于隔室的纵向轴线的方向上延伸且在组装后与隔室相连通。凸缘可具有允许箱体的隔室之间首尾相接地组装的任何形状。如图4所示，在有两个隔室的构型中，每个端部包括单个凸缘。如图5所示，在具有多于两个隔室的构型中，位于中间位置的隔室在每个端部包括两个凸缘。
[0044]根据本发明，用压制的板材或以更普遍的方式成形和/或切割的板材实施整个箱体，无需使用单个铸造的或机加工的构件(des pieces de fonderie ou usinees horsmasse)。箱体的构成元件被成形和/或切割使得它们能够由于首尾相接的焊缝而从内部被组装在一起，这便于焊接和确保其可控性。优选地，只通过首尾相接的焊接执行组装。
[0045]总是优选地，完全用例如钢或铝合金制的板材实施箱体。然而要明确的是，箱体可设有部件(阀门等)，用于油的供应和/或回收，且可用金属板材之外的材料实施这些部件。因此在该情况下更确切的是箱体基本由板材构成。
[0046]箱体可由可变数量的构成元件组装成。作为非限制性的示例，以下示出的组装方法用于包括两个隔室的箱体。
[0047]图6示出了本发明的一实施方式，其中，箱体由四个构成元件组装成，即盖体5、基体6和两个隔室7这四个构成元件。隔室的端部具有如已提及的呈凸缘8形式的特定几何形状，其允许通过焊接将两个隔室首尾相接地组装在一起。
[0048]图7示出了根据本发明的另一实施方式，其中，箱体由三个构成元件组装成。组装件由盖体5、每个包括基体6的一半和主体4的两个壳体组成。作为变型,两个壳体还可以与盖体集成(即每个壳体有半个盖体)，然后用两个构成元件(未示出)实施组装件。
[0049]仍然根据本发明的箱体的另一实施方式，用六个构成元件实施组装件。如图8和9所示，组装件由盖体5、基体6和四个隔室7组成。
[0050]此处列出的实施例不是排它性的。将注意到，以通常的方式，可用任意数量的构成元件实施箱体，并且本发明的目的在于，使得构成元件能够以首尾相接的焊接的方式，成形/切割以板材制成的构成元件。
[0051]本发明示例了涡轮发动机的箱体，但是本发明可延伸到箱体应被布置在潜在承受振动的密闭空间中的所有应用。
[0052]本发明的优点
[0053]构成元件的设计能够完全基于成形/切割的板材实施箱体。铸件的去除因此减小了制造的困难以及与铸造相关联的质量。
[0054]比起根据现有技术的箱体，具有大致圆柱形或椭圆形的隔室的根据本发明的箱体提供最佳的机械抗力。因此，对于相等的抵抗力，侧壁的厚度以及因此总质量可以减少。为此，相对于通过具有较高制造公差的铸造得到的构件，基于钢板实施箱体能够达到很薄的厚度而不显著增加成本。还将注意到，根据本发明的箱体不再需要使用撑杆或挡板。
[0055]相对于利用角焊缝的组装，具有首尾相接的焊缝的箱体的构成元件的组装具有多个优点。首先，首尾相接的焊接更容易实施。其次，通过非破坏性控制，首尾相接的焊缝是100%可控的，这是角焊缝所不具备的。事实上，角焊缝具有材料的不连续性。因此，在非破坏性控制时，不能检测是否检测到的缺陷来自于焊缝或组装。首尾相接的焊缝的较好的组装和控制因此导致缺陷和废品率的降低。最后，首尾相接的焊缝比角焊缝更坚固且消除了裂纹在焊缝根部扩展的风险。
[0056]从箱体的成形到其利用首尾相接的焊缝的组装，根据本发明的箱体特别适用于承受振动——如飞机的发动机中的振动——的密闭空间。
[0057]使用本质上具有良好耐火性的钢的优点是，不需要提供附加的消防。
[0058]附图标记
[0059](I)箱体
[0060](2)机舱
[0061](3)壳体
[0062](4)主体
[0063](5)圆顶，也称作盖体
[0064](6)基体
[0065](7)隔室
[0066](8)隔室端部上的突出部，也称作凸缘
【权利要求】
1.一种用于制造箱体(I)的制造方法，所述箱体包括:配有多个隔室(7)的主体(4)，封闭所述主体(4)的下部的基体￠)，和封闭所述主体(4)的上部的盖体(5)，所述制造方法包括以下步骤: -成形板材，以实施所述箱体(I)的构成元件； -通过首尾相接的焊接来组装每个构成元件，以实施所述箱体(I)。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，只通过首尾相接地焊接每个构成元件来执行组装，以实施所述箱体(I)。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，通过组装两个或两个以上构成元件来形成所述箱体(I)。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述构成元件分别包括盖体(5)、每个隔室(7)和基体(6)。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述构成元件分别包括盖体(5)和两个半壳体，每个半壳体集成有半个基体(6)和半个主体(4)。
6.根据权利要求1到3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述构成元件分别包括两个半壳体，每个半壳体集成有半个盖体(5)、半个基体(6)和半个主体(4)。
7.根据权利要求1到3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述构成元件分别包括基体(6)、盖体(5)和主体(4)的多个部段。
8.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，每个隔室的每个端部包括至少一个凸缘(8)，所述凸缘允许所述隔室(7)之间首尾相接地组装。
9.一种能通过根据权利要求1到8中任一项所述的制造方法得到的用于涡轮发动机的流体箱体(I)，所述流体箱体(I)包括:配有多个隔室(7)的主体(4)，封闭所述主体(4)的下部的基体￠)，和封闭所述主体(4)的上部的盖体(5)， 其特征在于,所述主体(4)、基体(6)和盖体(5)主要由板材构成。
10.根据权利要求9所述的流体箱体(I)，其特征在于，所述流体箱体(I)具有首尾相接的焊缝且无角焊缝。
11.根据权利要求9或10所述的流体箱体(I)，其特征在于，在所述隔室的每个端部每个隔室(7)包括至少一凸缘(8)，所述凸缘沿着大致垂直于所述隔室的纵向轴线的方向延伸并且使所述隔室(7)之间相互连通。
12.根据权利要求9到11中任一项所述的流体箱体(1)，其特征在于，每个隔室(7)包括圆柱形、接近圆柱形或椭圆形的部分。
13.根据权利要求9到12中任一项所述的流体箱体(I)，其特征在于，所述隔室(7)的截面沿着所述隔室(7)的纵向轴线不是恒定的。
14.根据权利要求9到13中任一项所述的流体箱体(I)，其特征在于，所述板材由钢、不锈钢、铜、黄铜、铝、或者铝基或铜基合金制成。
15.一种涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮发动机具有根据权利要求9到14中任一项所述的流体箱体(I)。
【文档编号】B64D37/06GK104176263SQ201410265528
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2013年5月27日
【发明者】A·科尔内, S·布热莱 申请人:高科技空间航空股份有限公司