轴向涡轮发动机压缩机的导向轮叶组件叶片箱的制作方法_2

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本发明的第一实施方式的叶片箱的套环粧的叶片。
[0050]图9描绘了固定至根据本发明的第二实施方式的叶片箱的套环粧的叶片。
[0051]图10描绘了根据本发明的第三实施方式的叶片箱。
【具体实施方式】
[0052]在下文的描述中,术语“内”或“内部”以及“外”或“外部”涉及相对轴向涡轮发动机的旋转轴线的位置。
[0053]图1描绘了简化形式的轴向涡轮发动机。在该特殊的情况下,它是双流涡轮喷气发动机。该涡轮喷气发动机2包括称为低压压缩机4的第一压缩水平、称为高压压缩机6的第二压缩水平、燃烧室8,以及一个或多个涡轮水平10。运行期间,经由中心轴传递至转子12的涡轮10的机械动力设置两个压缩机4和6运行。齿轮减速装置可以增加传递至压缩机的旋转速度。或者每个不同的涡轮级可以经由同心轴连接至压缩机级。所述压缩机级包括与成排定子叶片相关的数排转子叶片。从而,转子相对于其旋转轴线14的旋转允许产生空气流动速率并且逐渐压缩直至燃烧室8的入口。
[0054]通常称为风扇16的输入送风机与转子12联接并且产生空气流,该空气流分成穿过上述涡轮发动机不同水平的一次流18,以及沿发动机穿过环形管道(部分示出)的二次流20,之后在涡轮出口二次流与一次流再次结合。二次流可以被加速,以便产生反应。一次流18和二次流20是环形流,它们通过涡轮发动机的壳体来引导。为此,壳体呈现可以是内部或外部的圆柱壁或套环。
[0055]图2是如图1中示出的轴向涡轮发动机的压缩机的剖面图。该压缩机可以是低压压缩机4。在此处可能看到风扇16的一部分以及一次流18和二次流20的分离喷口 22。转子12包括数排转子叶片24,在此例中是三排。
[0056]低压压缩机4包括多个导向轮叶组件,在此例中是四个,每个包含一排定子叶片26。导向叶片组件与风扇16或成排转子叶片相关以引导空气流,从而将流动速率转换为压力。
[0057]定子叶片26相对于彼此规则地隔开并且在流动中展示出相同的角度取向。叶片之间的间隔,如其角度取向,有可能局部地变化。某些叶片可能不同于其排中的其余叶片。
[0058]涡轮发动机可以包括具有例如外部压缩机壳体的壳体28的定子。该壳体28可能是金属的,如钛合金,或者以复合材料实现。该壳体包括套环壁,其在环形法兰的协助下可附连至涡轮发动机的中间壳体。由于环形法兰,壳体同样可以形成支撑分离喷口的机械连结件。其可以由半模形成。
[0059]壳体28还支撑定子叶片26。壳体可以直接支撑叶片或者经由外部套环30来支撑。所述外部套环作为定子叶片26的固定支撑件,定子叶片在其内部端部支撑内部套环32。可磨材料层34可施加于内部套环32的内部。其它可磨材料层36可施加于壳体28的内表面,可能在形成肩部的外部套环30之间。
[0060]图3描绘了定子部分,如固定至壳体的环形排定子叶片的一部分。该定子是从内侧观看的。施加于内部套环的可磨材料层未示出。部分箱叶片可以穿过内部套环,但是,该部分未示出。定子包括叶片角扇区38,该扇区包括多个叶片。角扇区可以被理解为是定子级旋转的角部分或角片段。所考虑的角度是相对于涡轮发动机的旋转轴线14的。角扇区38可以是叶片箱38或者叶片角区段。它们可以置于端部至端部的方式,以便描述圆。在置于其叶片之间的固定开口 40的协助下,扇区38可以固定至壳体28。它们同样可以与圆周接触并且可能地固定彼此。
[0061]每个箱38或者扇区38可以形成一结构,其中叶片与套环(30;32)的其中一个之间的每个接合,优选地每个套环(30 ;32),通过锚定或密封形成。锚定允许叶片被巩固并且相对于套环固定不动。
[0062]定子可能包括至少两种类型的定子叶片,即箱42叶片和置于箱38之间的接合叶片44。接合叶片44可以形成箱38之间的机械连结件,并且它们的存在是可选的。套环(30 ;32)的轴向端部可以呈现出至接合叶片44的固定开口 46。具体地,依照圆周,外部套环30可以在其端部呈现处开口,其允许它们接合至壳体28和接合叶片44,例如在其固定平台的协助下。
[0063]图4描绘了叶片箱套环,例如从外侧观看的外部套环30。该套环同样可以是从内侧观看的内部套环,可能通过调整叶片的角度取向。
[0064]套环30形成扇区或区段。它可以用轴向长度和/或恒定的厚度呈现出材料条的形式。例如,依照圆周的套环的端部48的部分可以弯曲成对应于接合叶片轮廓。
[0065]为了进行固定,例如,通过锚定至其中一个套环,可能至每个套环,至少一个箱叶片42可以在其径向端部的其中一个包括至少一个锚定脚50。至少一个或每个叶片42可以包括在叶片的相同径向侧的两个锚定脚50或者在每个径向叶片端部的至少两个锚定脚。至少一个或每个叶片可以包括每个径向端部至少一个锚定脚在。
[0066]至少一个箱叶片42或每个箱叶片42在径向外部端侧可以包括两个锚定脚50,可能一个在前侧,例如在叶片的下游一半或者轴向地在尾部边缘的水平,并且其它的两个锚定脚50在后侧,例如在叶片42的上游一半或者轴向地在前部边缘的水平。
[0067]锚定脚50可以主要在圆周方向延伸。它们可以在相邻叶片42的方向延伸,可能垂直于相关的径向叶片端部的弦。至少每个叶片端部包括至少两个锚定脚之间的连结件52,该连结件52优选地平行于叶片轮廓延伸。至少一个或每个连结件52可以呈现出与锚定脚50的部分连续性,以这样的方式以便当遇到扭转或弯曲力时对其加强。
[0068]锚定脚50之间的最大距离可以大于相关的叶片端部42的一半。该最大距离可以在轴线上测量,该轴线相对于对应的径向叶片端部42的弦倾斜超过30°,优选地超过45°,更优选地超过60°。
[0069]锚定脚50可以是大致弯曲的和/或大致平坦的以安装在套环30的厚度上和/或重叠。锚定脚50可以在相邻叶片的方向之间通道宽度的大部分范围、优选地全部范围上在相邻叶片42的方向上延伸。
[0070]套环30在其周向端部可以呈现出连结件区域54。由于开口 46,这些区域54可以允许固定至接合叶片并固定至壳体,所述开口能够取代箱叶片42之间的开口 40。
[0071]图5呈现出形成叶片定子箱38的角扇区38。
[0072]套环(30 ;32)的轴向端部从一侧到另一侧并且从一个套环到另一个套环是不同的。连结件区域54可以是具有较小厚度的区域,例如以结合在所述套环的厚度接合叶片的固定平台的厚度中。具有外部套环30的较小厚度54的区域可以置于外侧,并且具有内部套环32的较小厚度54的区域可以置于内侧。
[0073]扇区38可以包括2个到10个之间的叶片42,优选的3个与7个之间的叶片42,更优选地是4个叶片42。由于接合叶片与箱38相关,这些数量允许定子叶片级的刚度进行优化。叶片可以锚定在形成在套环(30;32)中的开口 56中,该开口 56可以向外打开或者形成闭合的洞穴。
[0074]扇区38可以包括施加于内部套环32的内表面的可磨材料层34。该层34可以形成安装在肋之间的轮廓。
[0075]图6描绘了接合叶片44。
[0076]接合叶片44包括在涡轮发送机流的方向上延伸的主体或者轮叶58。接合叶片包括至少一个,优选地,至少两个固定平台60,每个固定平台在叶片44的径向端部之一处。至少一个或每个平台58包括至少一个固定开口 62,两个平台58优选地包括至少两个固定开口,一个在叶片的前侧,另一个在后侧。接合叶片44可以由金属制成,例如钛或铝合金。它可以通过锻造,机械加工或添加的制造生产。
[0077]内部平台或每个内部平台60可以包括可磨材料层(未示出)以呈现具有箱的可磨层的圆形材料的连续性,从而形成圆形接合,如在图2中示出的可磨层。
[0078]图7描绘了定子根据在图4中绘制的轴线7-7的剖面图。箱叶片42与集成在套环的厚度中的锚定脚50是可见的,可能是外部套环30。
[0079]至少一个或者每个锚定脚50可以结合在套环30的厚度中。锚定脚50的径向厚度小于或者等于套环30的厚度,优选地小于或者等于套环厚度的一半。锚定脚的外表面可以与套环的外表面齐平,可能形成连续的表面。叶片可能包括锚定脚或每个锚定脚50之间的径向连结件,其空气动力轮叶存在于流动中。
[0080]至少一个或每个锚定脚50可以平行于套环30延伸。锚定脚50可以相对于叶片的空气动力轮廓的重叠轴线大致垂直地延伸。锚定脚外侧的位置有利于套环叶片的径向保持。
[0081]刚已给予的描述在外部套环的情况下进行,但是,其同样可以施加于内部套环,可能通过在径向方向的颠倒。
[0082]图8表示根据本发明的第一实施方式的角度定子区段38。在粧66的协助下,箱叶片42被锚定至内部套环。但是,粧
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