涡轮发动机，诸如航空涡扇发动机或涡轮螺旋桨发动机的制作方法
【专利说明】涡轮发动机，诸如航空涡扇发动机或涡轮螺旋桨发动机
[0001]本发明涉及一种涡轮发动机，诸如航空涡扇发动机或涡轮螺旋桨发动机，所述涡轮发动机包括风机外壳，其基本圆柱形壁特别地围绕该风机的叶片。
[0002]风机外壳的内表面通常包括环形隔音镶板。所述镶板通常具有由相邻单元形成的蜂窝环形结构，其内表面和外表面每个都覆盖有蒙皮。所述镶板用于吸收由涡轮发动机的风机产生的声波。
[0003]更具体地，外壳包括位于风机叶片上游的上游镶板，面对风机叶片定位的中间侧板，以及位于风机叶片下游的下游镶板。中间镶板通常包括一层耐磨材料，叶片的径向外端在运行过程中在耐磨层上摩擦。
[0004]为了提高在风机上游的声学处理，上游镶板上的该蜂窝结构的这些单元具有相对较大的截面并且所述镶板的内蒙皮通常为多孔的。该中间镶板通常具有带有与上游镶板相比较小截面的单元，以增加其对机械应力的强度。
[0005]通常，所有镶板在其上游和下游边缘具有更致密区域。通过用泡沫材料填充相应的单元实现了密度的增加，该泡沫材料通过聚合在镶板的相关边缘产生了很高的机械阻力。
[0006]根据申请人的尚未公布的专利申请FR12/60493和FR12/60495中所描述的现有技术的第一实施方式，每个镶板通过位于每个镶板的上游和下游部分的附接装置而附接到环形壁。
[0007]这种实施方式需要使用许多附接装置，从而增加该单元的质量。
[0008]根据现有技术的第二实施方式，该上游和中间镶板通过热固性粘合剂膜被附接到环形壁。例如，在高压灭菌器中可实现粘合剂膜的加热。
[0009]可替代地，该粘合剂可以是一种热固性粘合剂，当该粘合剂被加热到第一温度时该热固性粘合剂适用于附接到所述壁上的该镶板，以及当该粘合剂被加热到第二温度时该热固性粘合剂适用于释放该镶板。这种替代的实施方式能够很容易地组装和拆卸镶板。
[0010]然而，在这些情况下，被安装在外壳壁内侧的许多镶板仍然很大，这是相对繁琐的。
[0011]此外，对于每个上述实施方式，与每个镶板在其上游和下游边缘包括致密区域的事实结合的许多镶板对质量也是有害的。
[0012]本发明特别地用于对于该问题提供一种简单，有效以及成本有效的解决方案。
[0013]为此，它提出了一种涡轮发动机，诸如航空涡扇发动机或涡轮螺旋桨发动机，所述涡轮发动机包括风机外壳，所述风机外壳具有围绕所述风机的叶片的基本圆柱形壁，以及径向地安装在所述壁内侧的至少两个环形隔音镶板，第一镶板被安装在所述风机的上游，第二镶板位于所述第一镶板的下游并支撑耐磨材料内层，所述耐磨材料内层面向所述风机的叶片的径向外端定位，其特征在于，所述两个环形镶板形成单个结构单元。
[0014]以这种方式，减少了结构上独立的镶板的数量，其便于该单元的安装和附接。此夕卜，鉴于单独镶板的数量减少，也可以减少附接装置的数量和致密区域的数量，以在质量方面获得显著增益。
[0015]根据本发明的一个实施方式，所述第一镶板的下游边缘附接到所述第二镶板的上游边缘，例如，通过胶粘。
[0016]所述两个镶板从而形成单个结构单元，更容易处理并且附接在所述外壳的壁内侧。
[0017]粘合剂粘结很容易实施，并且在第一镶板的下游边缘或在第二镶板的上游边缘不需要存在致密区域。
[0018]有利地，每个镶板包括由相邻单元形成的蜂窝环形结构，所述环形结构的内、外表面分别被内蒙皮和外蒙皮所覆盖。
[0019]在这种情况下，所述第一镶板的那些单元具有比所述第二镶板的那些单元更大的截面。
[0020]这可以提高在风机上游的声学处理，同时在支撑耐磨层的部分保证很高的机械阻力，所述部分受到很高的热和/或机械应力。
[0021]根据本发明的一个特征，所述第一镶板和/或所述第二镶板的所述内蒙皮的至少一部分包括穿孔。
[0022]这些穿孔可进一步改进隔音。
[0023]此外，所述涡轮发动机可包括位于所述第一镶板的上游部分的上游附接装置，位于所述第二镶板的下游部分的下游附接装置，以及位于所述第一和第二镶板之间的结合区域的中间附接装置，所述附接装置能够将所述镶板附接到所述外壳的所述壁。
[0024]根据另一实施方式，所述第一镶板和所述第二镶板形成单个镶板。
[0025]在这种情况下，使用位于所述镶板的上游部分的上游附接装置以及位于所述镶板的下游部分的下游附接装置，所述单个镶板可附接到所述外壳的所述壁。
[0026]确实，所述第一和第二镶板形成单一镶板的事实增加了后者的机械阻力。因此可以减少所使用的附接装置的数量，以及因此减少所述涡轮发动机的质量。
[0027]所述镶板也可通过粘合剂膜被附接到所述外壳的所述壁。
[0028]在这种情况下，所述粘合剂可以是一种热固性粘合剂，当所述粘合剂处于第一温度下时所述热固性粘合剂适用于将所述镶板附接到所述壁上，并且当所述粘合剂被加热到第二温度时，所述热固性粘合剂适用于释放所述镶板。
[0029]阅读在参考附图的同时经由非限制性示例给出的以下描述后，将更好地理解本发明，并且本发明的其他细节、特点和优点将显而易见，其中:
[0030]一图1是根据现有技术的第一实施方式，涡轮发动机的风机外壳的轴向截面的示意性半视图；
[0031]一图2是从图1中外壳的上游的前视图；
[0032]一图3是在图1中风机外壳的隔音镶板是轴向截面中的局部示意性半视图；
[0033]一图4是图1中细节I4的放大比例的视图，并示出了用于附接隔音镶板的装置；
[0034]一图5是沿图4中的线V—V的示意性剖视图；
[0035]一图6是根据不属于本发明的第一实施方式，涡轮发动机的风机外壳的轴向截面的不意性半视图；
[0036]一图7是从图6中的外壳上游的示意性前视图。
[0037]—图8是图6和图7中外壳的粘合剂膜的一部分的不意图；
[0038]一图9是根据本发明第一实施方式，彼此被胶粘以形成单个结构单元的第一和第二镶板的透视图，该单个结构单元通过附接装置被连接到风机外壳的壁，
[0039]一图10是对应于图9的视图，示出了本发明的第二实施方式，其中第一和第二镶板形成单一镶板，
[0040]一图11和12是根据本发明的两个可替代实施方式，分别对应于图9和图10的视图，其中该镶板通过粘合附接到该外壳的壁上。
[0041]图1到图5示出了从以申请人名义的专利申请FR12/60495已知的现有技术的第一实施方式。特别地，图1示出了涡轮发动机的风机外壳10，诸如航空涡扇发动机或涡轮螺旋桨发动机，所述外壳形成机舱的一部分，该机舱围绕涡轮发动机的电机，并且在其内侧旋转有产生二次气流的风机，该二次气流在机舱和电机之间流动并形成由涡轮发动机所产生的推力的一部分。
[0042]外壳10包括基本圆柱形壁12，其包括在其纵向末端的环形附接凸缘14、16。下游凸缘14通过螺钉和螺母形式附接到中间外壳的凸缘(未示出)，并且上游凸缘16通过螺钉和螺母形式附接到机舱中进气机的凸缘(未示出)。
[0043]该外壳包括环形隔音镶板18、20、22，环形隔音镶板覆盖该壁12的内圆柱形表面并被附接到所述壁。
[0044]在所示的示例中，该壁12具有三个环形镶板18、20、22，分别在上游和中间的两个单件镶板18、20，以及一个扇区化(sectorised)的下游镶板22。
[0045]该下游镶板22包括镶板扇区，该镶板扇区被周向地首尾相连地布置，并通过螺钉24附接在壁12上，该螺钉径向地穿过扇区并接合在壁12的孔中。
[0046]环形镶板18、20为整件(即不被扇区化)，并通过能够拆卸镶板的技术被附接在壁12上，特别地在维护操作过程中在飞机的机翼下。
[0047]镶板18、20包括在其上游和下游边缘的更致密区域62。通过用泡沫材料填充相应单元实现了密度的增加，该泡沫材料通过聚合在镶板的相关边缘产生了较高的机械阻力。
[0048]在图1到图5所示的示例中，镶板18、20被安装在壁12内侧并通过螺钉和螺母类型被附接到所述壁，每个镶板包括在壁12的凸耳28上的轴向和径向轴承凸耳26，所述凸耳包括用于该螺钉和螺母类型的装置32通过的孔。
[0049]图3示出了镶板18、20的一种实施方式的示例，该镶板包括蜂窝环形结构34，其内外表面每个都覆盖有层状蒙皮36、38，内蒙皮36包括多个穿孔40。此外，该镶板包括一层耐磨材料，特别地在包围该风机叶片的镶板区域中，正如包括其内蒙皮36下的由耐磨材料制成的内层42的镶板20的情况(图1)。
[0050]为了进一步改进风机上游的声学处理，镶板18的蜂窝结构的单元64具有相对较大的截面。镶板20通常具有带有比镶板18更小截面的单元，以增加其对机械应力的阻力，该机械应力特别地通过叶片的径向外端在耐磨材料层42上的摩擦所产生。
[0051]如图2所示，每个镶板18、20由单个部件不中断地形成，凸耳26附接在镶板的外蒙皮38上并位于在镶板18、20和壁12之间延伸的环形空间40中。所述环形空间40可具有在10毫米数量级的厚度或径向尺寸。
[0052]每个镶板18、20配备有两环形排的凸耳，上游排的凸耳26、28以及下游排的凸耳26’、28’。每一排的凸耳绕外壳的纵轴均匀地分布并成对地径向相对