用于制造蜂窝结构的方法与流程

本发明涉及一种用于制造蜂窝结构的方法，该蜂窝结构尤其用于密封叶轮的叶片的顶部。

背景技术：

通常，涡轮机包括旋转组件，该旋转组件包括多个叶轮，这些叶轮相互连接并且与由涡轮机壳体外部承载的环形排的定子叶片交替地沿着轴向布置。

为了限制叶轮的径向外端与涡轮机壳体之间的空气流动，已知由耐磨材料制成的多个块或面板围绕叶轮沿着周向端对端设置，其在于以密封的方式与由叶片尖端的平台承载的摩擦条配合。耐磨材料块通过接合在外壳内侧上的圆周轨道上的c形钩连接到外壳上。

耐磨材料块由连接在一起的多个半六角形金属片形成，以便形成一具有六角形单元的结构。更通常地，每个片均沿第一方向包括由一连串所称的顶点区域形成的波动，所述波动与所述顶点区域的连接区域交替。

根据已知技术，所述片组装在一起，使得顶点区域相互接触，并保持在该状态。然后将支撑板安装成沿着垂直于第一方向的第二方向与片的第一端接触，并且将诸如糊剂和/或粉末的焊接元件放置成与片的第一端和支撑板接触。然后将组件在炉子中加热，以确保片相互牢固地连接到支撑板。

尽管这种用于制造耐磨块或面板的方法在其机械强度方面是令人满意的，但是看起来焊料可以通过毛细管作用从片的第一端扩散到与所述第一端相对的第二端。在耐磨板的板的第二端处存在焊料导致所述第二端的平均硬度增加，这可能损坏叶片尖端并引起其过早磨损。另外，如果由构成耐磨元件和焊接元件的片的材料形成共晶物质，则耐磨面板的第二端的硬度可以进一步增加。

本发明更具体地旨在提供一种简单、有效且成本有效的解决方案，以解决上述公开的现有技术的问题。

技术实现要素：

为此，本发明提出了一种用于制造蜂窝结构的方法，特别是用于涡轮机的耐磨结构类型，包括以下步骤：

a)提供多个金属板，每个金属板沿着第一方向具有波动，每个波动由一连串所称的顶点区域形成，所述波动交替地设置有所述顶点区域的连接区域；

b)将片并置，使得所述片的所述第一方向平行两两平行，片的顶点区域与相邻片的顶点区域接触，以形成单元；

c)将每个片的第一端沿垂直于第一方向的第二方向放置成与支撑板接触；

d)在支撑板和片的所述第一端之间设置一焊接元件，并在炉中加热组件；

其特征在于，它包括在步骤d)之前的步骤，即添加用于阻止焊料从片的所述第一端扩散到片的第二自由端的装置。

在顶点区域处添加焊料阻挡装置防止焊料扩散到将与叶片尖端接触的金属板的第二自由端。结果是更好的硬度控制，以确保更长的叶片寿命，并减少有关的维护时间。

根据另一个特征，在步骤b)之前，在片的所述顶点区域上形成焊料扩散阻挡装置。

在这些装置的第一种可能的实施例中，切口设置在金属板的至少一些顶点区域中。

在第二实施例中，所述装置包括施加到金属板的顶点区域的至少一些接触面上的防液产品。

仍然可以将切口与防液产品组合。

优选地，每个片的波动均形成半六角形图案。

例如，如沿着所述第二方向测量的那样，切口可具有约0.5mm的尺寸。

切口沿着第一方向可以基本上是直线的。

每个片均可具有沿所述给定方向延伸的波动引导曲线和沿第二方向延伸的发生器。利用这种类型的配置，每个片均具有包括第一方向和第二方向的对称平面。

附图说明

通过阅读以非限制性例子的方式给出的以下描述，同时参考附图，将更好地理解本发明，并且本发明的其他细节、特征和优点将显而易见，其中：

图1是示出了耐磨材料的面板与旋转叶片的端部之间的配合的示意性轴向剖视图；

图2是已知类型的耐磨面板的示意性立体图；

图3是沿垂直于图3的耐磨面板厚度的平面的示意性横截面立体图；

图4是特别示出旋转叶片末端处的摩擦条与耐磨面板之间的配合的示意图。

图5是根据本发明第一实施例的耐磨面板的示意性立体图。

图6是根据本发明第二实施例的耐磨面板的示意性立体图

具体实施方式

首先参考图1，其表示低压涡轮的旋转叶片的径向外端区域。低压涡轮的转子包括多个环形排的叶片10，这些叶片沿着轴向以交错的行设置，环形排的固定叶片12在外部由环形的壳体14支撑。每个旋转叶片10均包括内环形平台(未示出)和外环形平台16，叶片18在内环形平台与外环形平台16之间延伸。外环形平台16在其径向外环形表面上与叶片18相对，具有多个大体上径向的摩擦条20。这些摩擦条20通过摩擦与由外壳14承载的耐磨材料制成的环形板22配合，以确保在旋转叶片10的顶部密封，即限制旋转叶片10的顶部与壳体14之间的寄生空气的循环。

由耐磨材料制成的面板22包括沿着上游方向开口的外部c形部件24，每个外部c形部件24均周向地接合在由外壳14支撑的圆周轨道26上。

如图2所示的耐磨面板22由多个半六角形图案的金属片26制成(图2和3)。片26在图3中有意地相互分开，以便更好地将它们彼此区分开。

通常，每个片26均包括波动，所述波动沿着第一方向d1延伸，并且由一连串与所述顶点区域28的连接区域30交替的所称的顶点区域28形成。耐磨的面板22由几个相互并置的片26组成，顶点区域28被接触，片26的第一方向d1两两平行。

在图2和图3所示的配置中，顶点区域28和连接区域30是平的并且相对于彼此设置，以形成半六角形图案，所述半六角形图案通过接触如上所述的顶点区域28形成包括六角形单元32的耐磨材料块22。

如图4所示，片26的第一端26a与支撑板34接触。焊接元件设置在支撑板34与片26的第一端26a之间，以便当随后在炉中加热时在这些元件之间提供连接。

图4还示出了用于将片26相互连接并且将片26连接到支撑板34的焊料36。显然，焊料36在片26之间，更具体说在两个顶点区域28之间从片26的第一端26a延伸到它们的第二相对端26b。实际上，第一端26a，在这种情况下，是相对于涡轮机的轴线沿着径向设置在外侧的端，而第二端26b是沿着径向设置在内侧的端，并将与摩擦条20摩擦，以提供密封。如上所述，与摩擦条20接触的焊料36的存在可能损坏摩擦条20，并因此降低组件的紧密性。

因此，本发明提出添加一种用于阻止焊料扩散到耐磨板22的片26的第二自由端26b的装置，以便降低该区域的平均硬度，从而避免损坏该叶片10的摩擦带20，并在操作期间，恢复对热流的良好密封。

在图5所示的第一实施例中，用于制造具有蜂窝状结构的耐磨面板22的方法包括在片26的顶点区域28中形成切口38。由此产生的切口38限制了液体焊料36到片126的第二端26b的毛细管扩散。这种效果通过焊料36的扩散的物理支撑的存在来解释。

切口38可以具有约0.5mm的尺寸，如沿垂直于第一方向d1的第二方向d2所测量的那样(参见图2)。如图所示，切口38通过弯曲的端部可以沿着第一方向d1具有大体上直线的形状。

在图6中所示的片226的第二实施例中，切口38可以由具有限制焊料从片226的第一端26a流动到第二端26b的性质的拒液剂产品40代替。拒液剂例如可以是包装在气溶胶中的氮化硼，使得它可以被喷射到所需的位置。这些产品，也称为“中途停下”产品，由wesgometals以名称或由wallcolmonoy有限公司以名称在市场销售。可以将具有一开口的掩模应用于片226，以施加拒液产品。

在上述任一实施例中，应理解的是，可以制造切口38，或者可以在每隔一个片126上施加限制焊料36的扩散/传播的拒液产品。根据另一个可能的实施例，仍然可以沿着第一方向d1仅在两个顶点区域38中的一个上但在所有片126上添加用于阻挡焊料38,40的扩散的装置。

在又一个实施例中，可以在一些顶点区域28上设置切口38，并沿着第一方向d1在切口38的端部处的顶点区域28上施加拒液产品40。

为了实现由片126，226和支撑板34形成的组件的初始机械强度，可以在片126，226上以及在带有支撑板34的片126，226上进行冲压操作。

此外，添加焊料可以通过多种方式完成。第一种简单地在于将焊料插入支撑板34上的单元32中并将组件放入炉中。第二种已知为“带”焊接，包括将焊膏的接缝施加到片的第一端上，并按压它以使其渗透到单元32中。然后施加支撑板34。

尽管已经参考低压涡轮机的外环形平台描述了本发明，但是应该理解，本发明应用于涡轮机的其他部件，该部件需要固定的耐磨面板与移动部件之间的摩擦密封配合。因此，例如，上述耐磨面板可以用在与旋转叶片的径向内端径向相对设置的固定环形零件上。