[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080052901.5
• 申請日: 2010-10-01
• 公開（公告）號: CN102665991A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 艾倫·諾布爾;克里斯托弗·布拉頓
• 申請（專利權(quán)）人: 布拉頓噴氣機(jī)控股有限公司
• 主分類號: B23H9/10
• 分類號: B23H9/10
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 尹洪波;段迎春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)以及采用渦輪機(jī)或者類似對流體通路進(jìn)行導(dǎo)向的靜態(tài)或旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的其他應(yīng)用的組件(特別是風(fēng)扇、渦輪機(jī)、及導(dǎo)向葉片)的制造。

背景技術(shù)

在本申請人的在先申請WO?2004/2076111和WO?2006/027608中，描述了小尺寸燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)相對于其他形式發(fā)動機(jī)的所具有的優(yōu)點(diǎn)，但也描述了嘗試減小較大尺寸發(fā)動機(jī)過程中所面臨的嚴(yán)重的工程上的困難。具體地，描述了形成從單塊坯料形成緊密間隔的徑向渦輪片陣列所面臨的巨大實(shí)踐困難。

WO?2004/2076111和WO?2006/027608都揭露了利用放電加工形成所需形狀從而形成此類元件的方法。本申請人已確認(rèn)這一技術(shù)可成功地用于制造帶有交疊翼型葉片的小尺寸渦輪盤，其例如可用于小尺寸氣輪機(jī)。然而，這些技術(shù)相對較耗時，并且本發(fā)明的至少一個較佳實(shí)施例的目的為對這些技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一方面提供了一種對具有表面和邊緣的工件進(jìn)行非接觸式加工的方法，其包括使所述刀具沿朝向所述表面的方向前進(jìn)，藉此通過所述工件靠近所述刀具以引起所述工件的材料發(fā)生狀態(tài)改變，從而從所述工件的表面去除材料。

本發(fā)明還涉及一種對帶有表面和邊緣的工件進(jìn)行非接觸式加工的裝置，包括：安裝所述工件的機(jī)構(gòu)；刀具，所述刀具通過靠近所述工件以引起所述工件中發(fā)生狀態(tài)改變，從而從所述工件去除材料；所述裝置配置為，使所述刀具朝向所述工件的表面前進(jìn)以從所述表面去除材料。

由此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可認(rèn)識到，與現(xiàn)有技術(shù)不同(現(xiàn)有技術(shù)中，通過跨越坯料邊緣的細(xì)長刀具對坯料進(jìn)行加工，所述刀具朝向該邊緣前進(jìn))，本發(fā)明中的刀具朝向坯料的表面前進(jìn)。對比現(xiàn)有技術(shù)，這有諸多優(yōu)點(diǎn)。其中一個優(yōu)點(diǎn)是，至少在一些實(shí)施例中，可通過使工件相對于刀具旋轉(zhuǎn)加上使刀具朝向工件前進(jìn)這樣的簡單組合，形成所需的形狀。

本發(fā)明特別適用于制造具有交疊葉片的徑向陣列的盤，可直接制造出所述盤，或者作為所述制造該盤的預(yù)備階段。本發(fā)明的實(shí)施例可使結(jié)果葉片具有復(fù)雜的形狀，例如，翼型。

本文所稱的形成葉片，不限于形成所述葉片的最終形狀，應(yīng)理解其涵蓋在工件或坯料中形成這樣的結(jié)構(gòu)，通過對該結(jié)構(gòu)最終加工而形成所述最終葉片。

本發(fā)明還可使得刀具的更大的表面積處于所需的與工件材料隔離的狀態(tài)，以引起狀態(tài)的改變。即，提供了更大的“加工”表面積。這可轉(zhuǎn)化為更快速地去除所述材料并且由此減少制造耗時。更具體地，如下文將詳述地，本發(fā)明有助于形成這樣的刀具結(jié)構(gòu)，即，同時在某塊工件上形成一個以上的葉片。

工件最好為圓形，或者具有圓形的外殼。一些實(shí)施例中，工件為實(shí)心坯料。例如，坯料可指實(shí)心、低矮的圓柱形盤，即，軸向厚度小于其直徑，例如，大致小于直徑的20％，或小于直徑的10％。這通常用作開始點(diǎn)，因?yàn)槠淙菀字圃旎颢@得。然而，本發(fā)明的本質(zhì)不在于所使用的坯料形式。本發(fā)明的某一具體實(shí)施例中，執(zhí)行了多種加工操作。此處，對于后續(xù)加工操作而言，所述工件為部分成形的盤，而非原始坯料。

一組實(shí)施例中，提供了單件式刀具，所述刀具中形成有成形的槽，并且所述刀具的至少一部分與所述工件在加工完成后所形成之形狀相對應(yīng)。這一情況下，刀具實(shí)際上是其設(shè)計為要在工件中所產(chǎn)生之形狀的物理逆向。在這組實(shí)施例中，“加工面積”-即，刀具的恰當(dāng)?shù)乜拷ぜ砸鹚锠顟B(tài)改變的表面積-非常大，因?yàn)榭稍诠ぜ拇笾聫较蚋叨然蛘哒麄€徑向高度上形成葉片。顯然，這一大的加工面積對制造帶有葉片盤的速度而言非常有益。某些應(yīng)用中，確保充分去除工件與刀具之間的侵蝕材料是一種挑戰(zhàn)。

另一組實(shí)施例中，所述刀具包括大致二維的表面(其厚度與葉片間的間隔相當(dāng)或更小于)。另一組較佳實(shí)施例中，所述刀具包括至少一個細(xì)長部件。應(yīng)理解，由于根據(jù)本發(fā)明的刀具朝向工件的表面前進(jìn)，這一細(xì)長刀具可僅以一端由刀具架支撐。若盤形成為現(xiàn)有的中央轂，所述支撐的位置可在刀具的徑向外端；或者，若葉片被支撐在圓周邊緣上并且向內(nèi)凸出，則支撐位置可在徑向內(nèi)端。盡管僅使用單個刀具部件也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，但最好設(shè)置沿圓周方向間隔的多個刀具部件，以使得在單片盤上同時形成多個葉片。一組實(shí)施例中，為盤上的一半葉片設(shè)置刀具部件-即，所述刀具部件繞最終形成盤的圓周的一半分布。這明顯可加快整個盤的加工速度。

這一組合刀具自身具有新穎性和創(chuàng)造性，并且本發(fā)明的另一方面提供了一種非接觸式加工在盤上徑向延伸的多個葉片的刀具，所述刀具包括沿圓周方向分布的徑向延伸的細(xì)長刀具部件的陣列。