技術領域
本發明涉及渦輪機機艙的內壁,其中所述渦輪機例如為飛機渦輪螺旋槳發動機或渦輪噴氣發動機。
背景技術
通常,任何機艙內壁均包括外環形風扇殼體,該風扇殼體包圍渦輪機風扇葉片并適于在其中緊固有包圍風扇葉片的環形的耐磨材料層。風扇殼體在其下游端具有緊固到渦輪機中間殼體的環形法蘭,并在其上游端具有緊固到環下游端的環形法蘭,其中環的上游端連接到用于將機艙內外壁連接到一起的橫向環形分隔部。特別地,橫向分隔部可用于強化機艙并提供阻燃功能。
內環形隔音結構布置在風扇葉片上游以減少葉片在操作中所產生聲波的傳播。隔音結構位于風扇殼體耐磨層的上游并從耐磨層沿軸向延伸。
在現有技術中,為了安裝單件隔音結構,所述結構在其下游端附近緊固到前述的環上,并在其上游端緊固到機艙的空氣吸入唇。
已經提出通過將多個結構聲學板組裝到一起而形成環形結構的建議。然而,在板之間的連接區域構成存在聲阻突變的區域,由此使該結構的隔音性能顯著惡化。這樣,隔音結構優選地由單一的大致柱形板制成,其從風扇殼體的耐磨層沿軸向延伸到機艙的空氣吸入唇。
然而,此技術存在許多缺點。為了維護目的,有必要移除柱形板以移除空氣吸入唇,而且花費相對較長時間。而且,板是結構性的,適于在空氣吸入唇與中間殼體之間傳力,結果其相對較重。而且其昂貴并制作復雜。最后,將風扇殼體連接到環的法蘭就位在與風扇葉片分開一短的軸向距離之處,且他們在風扇葉片破損的情況下可能暴露于強力沖擊和高程度機械應力。
發明內容
本發明的具體目的在于,針對這些缺點中的至少一些提供簡單、有效、和便宜的解決方案。
為此,本發明提供一種用于渦輪機機艙的內壁,所述內壁包括:用于包圍風扇葉片的外環形風扇殼體,所述風扇殼體在其上游端處包括一法蘭用以緊固到與其共軸對準的環上;和用于從所述風扇葉片向上游延伸的內環形隔音結構,所述內壁的特征在于:所述風扇殼體大致延伸至所述隔音結構的上游端,所述風扇殼體的上游法蘭鄰近于所述隔音結構的上游端就位。
根據本發明,將內殼體連接到環的法蘭與隔音結構的上游端錯開。法蘭與風扇葉片的軸向距離因而相對較大,由此限制法蘭在風扇葉片破損情況下破裂的風險。由于此法蘭不暴露于在葉片破損情況下的過度的沖擊或應力,因而其可具有小于現有技術中的尺寸和重量。而且,用于將法蘭緊固到環的裝置可更輕、更簡單,并沿圓周具有更少數量這可通過使風扇殼體沿軸向伸長而實現,此時風扇殼體從中間殼體延伸至空氣吸入唇此殼體因而用于強化機艙內壁且本身足以在空氣吸入唇與中間殼體之間傳力。由此,可使用隔音結構,其為非結構性的并由此更便宜且制作更簡單。還可削減或實際上省略現有技術的橫向分隔部,這是由于通過風扇殼體提供的額外強化所致。風扇殼體優選地為單一件,并由諸如復合材料這樣的高強輕質材料制成。
所述隔音結構可通過例如粘接、熔焊、硬焊、鉚接或螺紋緊固而緊固到所述風扇殼體上。可選地,隔音結構可被可松脫地緊固到風扇殼體上以更易于在損壞情況下將其更換。
所述環優選在其上游端通過例如鉚接緊固到所述機艙的空氣吸入唇上。本發明使得更易于拆卸空氣吸入唇,因為不必在執行此操作時移除隔音結構。
所述風扇殼體的法蘭緊固到所述環的下游法蘭上,這些法蘭優選相對于所述渦輪機的縱軸大致沿徑向或沿軸向延伸。
當這些法蘭沿徑向時,他們的接合面可與所述隔音結構的上游端大致對準。在一變例中,此接合面就位在與從所述隔音結構的上游端的上游或下游與所述上游端分開一距離之處。
所述隔音結構從所述風扇殼體的上游端沿軸向延伸經過所述殼體的軸向尺寸的僅一部分。
所述隔音結構可通過單件的或分段的聲學環形板形成。
本發明還提供一種渦輪機,例如飛機渦輪螺旋槳發動機或渦輪噴氣發動機,其包括機艙,所述機艙具有如前具體所述類型的內壁。
附圖說明
通過閱讀以下利用非限制性示例方式并參照附圖進行的描述,本發明可被更好地理解,且本發明的其他細節、特征和優點將變得更加清楚,其中:
圖1是用于安裝單件聲學結構的現有技術渦輪機的空氣吸入口和風扇的局部示意性軸向截面半視圖;
圖2是本發明的渦輪機的空氣吸入口和風扇的局部示意性軸向截面圖;
圖3是用于將風扇殼體緊固到本發明機艙內壁環的裝置的局部示意性軸向截面圖;
圖4至6是對應于圖3的圖,它們顯示出用于將殼體緊固到環的裝置的各變化實施例。
具體實施方式