在涡轮发动机圆盘周边桨叶的安装的制作方法

在涡轮发动机圆盘周边安装桨叶的阶段在组装涡轮发动机部件的背景中涉及，完全生产用于销售的涡轮发动机的商业目的，或用于试验、测试或在涡轮发动机或其部分元件上实验的实验目的。该圆盘是被附接到涡轮发动机的低压轴或高压轴的涡轮发动机的旋转组件。桨叶，一旦被安装在圆盘上，使在循环通过涡轮发动机的二次流的流体和这些轴之一之间的能量转移。

为了确保圆盘周围桨叶的结构保持，该圆盘在其周边包括插槽，所述插槽基本平行于圆盘轴线被定向并被定位以与圆盘的齿部交替。桨叶包括在其内端的根部，所述根部一旦插入到圆盘的插槽内，以形状配合的方式由圆盘的齿部径向地保持。叶片根部此外通过叶片并且随后通过形成桨叶外端的边端径向地延伸。边端通常包括外唇部，即径向向外突出的壁，其旨在与涡轮发动机的径向外部元件配合。边端此外可包括轴向扰流板，即用于从涡轮发动机中边端的上游和/或下游延伸的轴向壁，以标记处二次流的外界限。

为了组装桨叶和圆盘，要被安装在圆盘上的所有桨叶周向地首尾相接对准组合在一起，其结构类似于当安装在圆盘上时它们的最终状态。桨叶的该“冠状部”随后被定位在圆盘前部，使得叶片根部与圆盘的对应插槽轴向地相对。通过桨叶的轴向位移逐个地实施安装，以轴向地插入根部到插槽内。可选地，薄片布置在桨叶根部周围，以用作根部和插槽之间的接口，从而避免其各自的磨损。

然而，桨叶的安装因为边端的形状变得困难。事实上，边端被定向以使彼此周向地依靠，依靠方向与叶片根部引入到插槽内的方向不同。因此，当试图在圆盘上安装桨叶时，所述桨叶边端的轴向运动通过相邻桨叶的边端被抑制。

为了能够安装叶片，当前使用了由木头、塑料或其他材料制成的楔形物，其插入在桨叶的叶片之间并且保持桨叶彼此分离。边端因此不再彼此相互依靠并且桨叶可滑入到插槽内，而不保持边端。然而，这类楔形物可很容易导致对叶片的变形、冲击或划痕，这可损害桨叶的机械强度，并且导致丢弃一些桨叶以及桨叶在圆盘上的重复安装。此外还需要注意到的是，该方法很难正确地将薄片插入到插槽内。

还发生的是，手动地间隔桨叶，这对于处理者显然具有职业意外事故的风险。

EP2460980教导了，可使用一种被安装在桨叶根部区域中的装置在转子主体的径向方向中将桨叶插入到插槽。这施加了操作限制。此外，没有提供关于所涉及装置的信息。

本发明提供了一种简单、有效和经济的解决方案，从而便于在圆盘上安装桨叶。

为此，本发明提出一种在涡轮发动机圆盘的周边相对于圆盘的旋转轴线安装桨叶的方法，

其中，圆盘包括在其径向外周边的插槽，所述插槽基本平行于圆盘的轴线延伸并被定位以与圆盘的齿部交替，

其中，桨叶分别包括：

—在径向内端的旨在插入到圆盘中插槽内的根部，

—在第二径向外端的边端，以及

—连接根部到边端的叶片，

其中，该方法包括以下步骤：

(a)周向对准地定位桨叶，使得每个桨叶的根部与圆盘中的一个插槽轴向地相对，

(b)提供一种安装工具，该安装工具的特征是其端件的形状与一个桨叶的边端局部地互补，

(c)使安装工具的端件与桨叶的边端配合，

(d)通过安装工具绕穿过桨叶的圆盘的径向方向的旋转运动使桨叶的边端枢转，以及

(e)将桨叶根部轴向地插入到圆盘的插槽内。

为了能够安装一个桨叶，后者的边端因此在径向方向枢转，直到其支撑件与相邻边端处于与在插槽中插入桨叶的方向相同的方向。因此可以滑动桨叶到插槽内，而不保持边端。当被设置旋转以枢转边端时，所使用的工具并不导致对桨叶的任何过度局部约束，由于其与边端互补的形状。另外处理对于用户来说非常容易和快速并且不可能不成功。此外需要注意的是，本发明允许在圆盘插槽中薄片的更好接合。

在一个特定的实施方式中，在步骤(a)后，根据不同于桨叶根部被定向的方向所定向的边缘，桨叶的边端周向地彼此依靠。

有利地，该方法包括待安装在圆盘上的桨叶与圆盘中存在的插槽一样多，并且对于所有桨叶依次重复步骤(b)、(c)，(d)和(e)。

优选地，所有桨叶形状相同并且在重复步骤(b)、(c)、(d)和(e)时使用一个单一安装工具。

薄片可以在步骤(a)之前安装在桨叶根部周围，该薄片在步骤(e)中与桨叶根部一起插入到插槽。该薄片能够减少桨叶根部和插槽的磨损。

有利地，安装工具包括夹持设备，诸如手柄。

优选地，该夹持设备和安装工具的端件相对彼此是可拆卸的。因此可以制造一些与不同类型桨叶互补的端件，同时使用能够互换地连接到这些端件的每一个的相同夹持设备。

根据一个特定的实施方式，安装工具的端件包括两个轴向止动件，在步骤(c)中在所述两个轴向止动件之间边端的轴向端装配有小间隙。在步骤(c)中，边端因此由在两个止动件之间的安装工具所捕获，这意味着该工具的旋转通过接触反应致使边端的旋转。

根据一个特别的实施方式，安装工具的端件包括至少一个狭槽，其中在步骤(c)中桨叶边端的至少一个唇部还装配有一个小间隙。这能够使安装工具在旋转中在边端上实现更好的保持。

本发明此外涉及一种用于在如上所述涡轮发动机圆盘的周边安装桨叶的桨叶安装工具，其包括一个形状与桨叶边端局部地互补的端件，从而能够在旋转中牢固地附接边端和安装工具，特别地在与在根部、叶片和边端之间对准的方向对应的桨叶的延伸方向周围。

端件可包括具有两个彼此相对的肩部的表面，所述两个肩部从所述表面延伸，所述表面旨在与桨叶边端的轴向端相对地被定位，其中，所述表面此外包括在两个肩部之间的基本平行于肩部被定向并且旨在与桨叶边端的唇部配合的至少一个狭槽。

在参考附图阅读以非限制性示例给出的以下描述后，本发明的其他细节、特征和优点将显而易见，其中：

—图1是旨在被安装在涡轮发动机圆盘上的桨叶的侧视图；

—图2是适应于图1叶片根部的薄片的视图；

—图3是在本发明的步骤(a)后圆盘和桨叶的视图；

—图4是图3中框区域的放大图；

—图5是具有与图1中桨叶边端互补的形状的端件；

—图6是包括图5中端件的完整安装工具的视图；以及

—图7是示出使用根据本发明的安装工具的图。

参照图1，描述了一种旨在被安装在涡轮发动机的圆盘12上的桨叶10。更特别地，所示出桨叶以及此后圆盘的示例，对应于涡轮发动机的低压涡轮级。

桨叶在所谓的径向方向中纵向地延伸，相对于轴线16的涡轮发动机的半径。桨叶的径向内部件是根部14，其旨在安装在圆盘的插槽18中并通过支柱20向外部延伸，其后是平台22以及随后是叶片24，并且最后是边端26。边端包括平台28并且进一步包括在其外表面的唇部30，唇部30为基本径向向外并周向地延伸的壁。叶片旨在与循环通过涡轮发动机的气流交互，从而使后者的能量与圆盘12交换。两个平台22、28为在桨叶10的两侧上圆柱地延伸的壁并且相应地在内部和外部划定气体循环的气流。出于相同目的，扰流板32、34此外在从内平台22和外平台28的上游和下游延伸。

从图2可以看出，桨叶的根部14具有与圆盘12的插槽18的形状基本互补的球根状形状。通常在每个桨叶10的根部14上安装薄片，即匹配其形状围绕根部的壁，这将有助于保护根部的壁以及其被安装的插槽的壁免于磨损。

在图3和4中可以看出圆盘12，出于其安装的考虑，所有桨叶已经预定位在该圆盘12的周边。桨叶10被周向地首尾相接定位，使得桨叶的平台22、28彼此周向地接触，不管这是否包括桨叶的内平台22或外平台28。也显而易见的是，圆盘的齿部38用于径向地保持桨叶10，当根部14安装在插槽18中时。桨叶的内平台22已经使它们的圆周边缘以与根部14在插槽18的插入方向相同的方向定向。

所有桨叶10相对于其最后位置轴向地偏移，使得桨叶的根部14与圆盘12的插槽18在其安装之前轴向地相对。

图5示出了根据本发明的安装工具50的端件40，其在形状上与一个桨叶10的边端26互补并且能够用于使边端26在径向方向旋转。为了能够对边端26的良好保持，当桨叶如图3和图4所示布置时，端件40旨在从边端26的外侧接合。端件从外侧以小间隙地包围边端的形状，使得通过与边端26接合的部件的接触反应，端件40在径向方向中的任何旋转导致边端的旋转。将很容易注意到的是，在端件和边端之间的形状配合越完全和越紧密，接触反应将更多地分布在整个边端26上，这避免了机械应力的过度集中。

为此，根据图5所示的示例中，其涉及图1中介绍的桨叶类型，该端件具有依靠在边端26外表面上的内表面42。向内引导的边缘44位于端件的上游和下游，边缘44形成基本垂直于端件的内表面42的两个上游和下游肩部。当安装工具接合时，这些肩部被间隔，从而紧靠在边端26的上游和下游扰流板34的上游和下游端。

此外，端件40的内表面42包括在两个肩部44之间的至少一个狭槽46，通常两个狭槽46，所述狭槽周向地在端件中延伸并且基本平行于肩部被定向，其中，狭槽具有与边端的每个唇部30匹配的互补形状，当安装工具接合时所述狭槽被引入。

在图6中，可以看出的是，端件40可连接到夹持设备48，诸如常规手柄。该连接为可拆卸的，从而对于与除了例证中的其他类型桨叶10对应的不同类型的端件40能够保持相同的夹持设备48。在图6中可以清楚地看到，安装工具从桨叶10的外侧接合并且使边端26的圆周边缘自由，当与边端26的上游和下游边缘接触放置时。

图7示出了安装工具50在圆盘12的插槽18中用于接合桨叶10的方式。虽然桨叶根部14到插槽18内的插入方向52相对于圆盘的轴线16稍微成角度，其为桨叶10的内平台22的圆周边缘，可以看出的是，桨叶的边端26的外平台28使其圆周边缘对准并在严格轴向方向彼此相互依靠。该角度差意味着在自然状态中，不可能将桨叶10插入到插槽18中，而桨叶的边端26不干扰该运动。

通过上述的安装工具50，桨叶的边端26通过在径向方向中的弹性变形被枢转(见箭头54)，使得外平台28的圆周边缘在根部14到插槽18的插入方向52中对准。一旦边端已被重新定向，桨叶10可滑动到插槽18内，而没有相邻桨叶的任何特定干扰。可对于每个桨叶重复该处理操作，以在圆盘上安装整组桨叶。