[發(fā)明專利]風(fēng)扇容納

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911095613.7
• 申請(qǐng)日: 2019-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN111219214A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 法布里齊奧·多尼西;何塞·路易斯·蒙特辛諾斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類號(hào): F01D21/04
• 分類號(hào): F01D21/04
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉子豪;金飛

本發(fā)明題為“風(fēng)扇容納”。本發(fā)明公開了一種用于氣體渦輪引擎的風(fēng)扇容納布置結(jié)構(gòu)，該風(fēng)扇容納布置結(jié)構(gòu)包括：風(fēng)扇容納殼體；以及風(fēng)扇軌道襯墊，該風(fēng)扇軌道襯墊徑向地位于該風(fēng)扇容納殼體內(nèi)并從該風(fēng)扇容納殼體徑向向內(nèi)延伸至氣體洗滌表面，該氣體洗滌表面界定了用于風(fēng)扇的氣體路徑。該風(fēng)扇軌道襯墊包括由鈦或鈦合金形成的耐沖擊層。該風(fēng)扇軌道襯墊的徑向厚度的不大于約20％由鈦或鈦合金形成。該風(fēng)扇軌道襯點(diǎn)包括由第一隔膜層彼此隔開的第一多孔沖擊結(jié)構(gòu)和第二多孔沖擊結(jié)構(gòu)，該第一多孔沖擊結(jié)構(gòu)是由鈦或鈦合金形成的耐沖擊層，或者由鈦或鈦合金形成的耐沖擊層是隔膜層，將該第一多孔沖擊結(jié)構(gòu)和該第二多孔沖擊結(jié)構(gòu)隔開。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于氣體渦輪引擎的風(fēng)扇容納布置結(jié)構(gòu)以及包括風(fēng)扇容納布置結(jié)構(gòu)的氣體渦輪引擎。

背景技術(shù)

氣體渦輪引擎包括風(fēng)扇，該風(fēng)扇具有位于該引擎前面的風(fēng)扇葉片。該風(fēng)扇可容納在風(fēng)扇容納殼體中。在運(yùn)行期間中的故障事件中，風(fēng)扇葉片中的一個(gè)風(fēng)扇葉片可能與風(fēng)扇斷開并沖擊該風(fēng)扇容納殼體。這通常稱為風(fēng)扇葉片脫落(FBO)事件。在渦輪引擎風(fēng)扇失去葉片后，由于風(fēng)扇的沖擊，風(fēng)扇容納殼體上的負(fù)載明顯高于正常飛行條件下的負(fù)載。希望提供一種風(fēng)扇容納布置結(jié)構(gòu)，其抑制由于FBO期間的沖擊而引起的裂紋的蔓延。

風(fēng)扇軌道襯墊通常設(shè)置在風(fēng)扇容納殼體的內(nèi)側(cè)表面上。風(fēng)扇軌道襯墊可包括一個(gè)或多個(gè)多孔材料層，該一個(gè)或多個(gè)多孔材料層可夾在支撐性纖維增強(qiáng)疊層之間并粘結(jié)到該支撐性纖維增強(qiáng)疊層。風(fēng)扇軌道襯墊被設(shè)計(jì)成在FBO事件期間吸收沖擊葉片的一些能量。

美國(guó)專利US 4377370公開了一種用于渦輪引擎的旋轉(zhuǎn)元件的安全設(shè)備。該設(shè)備包括圍繞一段葉片的環(huán)，在該環(huán)上纏繞有細(xì)長(zhǎng)元件。該環(huán)能夠被破裂的葉片或已分離并且撞擊細(xì)長(zhǎng)元件的葉片的片段橫穿。該細(xì)長(zhǎng)元件的繞組移動(dòng)以吸收動(dòng)能。從最內(nèi)層開始，該設(shè)備包括內(nèi)部封套、由可變形材料制成的第一片段環(huán)、包封在可聚合材料中的細(xì)長(zhǎng)元件的繞組、由可變形材料制成的第二片段環(huán)、和薄外部封套。薄封套由諸如鋼、鈦、纖維增強(qiáng)材料、合成樹脂等的堅(jiān)固彈性材料制成。

歐洲專利申請(qǐng)EP 1336739 A公開了一種用于氣體渦輪引擎的風(fēng)扇殼體，其組合了葉片容納和噪聲抑制的功能。該風(fēng)扇殼體具有環(huán)形金屬內(nèi)殼，該環(huán)形金屬內(nèi)殼具有穿過其形成的多個(gè)孔。吸聲體諸如多孔諧振器圍繞該內(nèi)殼設(shè)置。內(nèi)殼14可由任何合適的合金制成，包括但不限于鋼、鈦或鋁。

本公開提供了改進(jìn)的風(fēng)扇容納布置結(jié)構(gòu)或至少提供了已知風(fēng)扇容納布置結(jié)構(gòu)的有用另選方案。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)第一方面，提供了一種用于氣體渦輪引擎的風(fēng)扇容納布置結(jié)構(gòu)，該風(fēng)扇容納布置結(jié)構(gòu)包括：風(fēng)扇容納殼體；以及風(fēng)扇軌道襯墊，該風(fēng)扇軌道襯墊徑向地位于風(fēng)扇容納殼體內(nèi)并從風(fēng)扇容納殼體徑向向內(nèi)延伸至氣體洗滌表面，該氣體洗滌表面界定了用于風(fēng)扇的氣體路徑；其中該風(fēng)扇軌道襯墊包括由鈦或鈦合金形成的耐沖擊層，其中該風(fēng)扇軌道襯墊的徑向厚度的不大于約20％由鈦或鈦合金形成，并且(i)風(fēng)扇軌道襯墊包括由第一隔膜層彼此隔開的第一多孔沖擊結(jié)構(gòu)和第二多孔沖擊結(jié)構(gòu)，第一多孔沖擊結(jié)構(gòu)是由鈦或鈦合金形成的耐沖擊層，或者(ii)由鈦或鈦合金形成的耐沖擊層是隔膜層，將第一多孔沖擊結(jié)構(gòu)和第二多孔沖擊結(jié)構(gòu)隔開。

風(fēng)扇容納殼體可被構(gòu)造成向風(fēng)扇軌道襯墊提供結(jié)構(gòu)支撐。該風(fēng)扇容納殼體可以是硬壁風(fēng)扇容納殼體。該風(fēng)扇容納殼體可為復(fù)合風(fēng)扇容納殼體，即主要由復(fù)合材料形成的風(fēng)扇容納殼體。例如，風(fēng)扇容納殼體可主要由纖維增強(qiáng)聚合物材料諸如碳纖維增強(qiáng)的聚合物材料形成。

該風(fēng)扇軌道襯墊可設(shè)置在風(fēng)扇容納殼體的徑向內(nèi)側(cè)表面上。該風(fēng)扇軌道襯墊可安裝在風(fēng)扇容納殼體的徑向內(nèi)側(cè)表面上。該風(fēng)扇軌道襯墊可粘附到或粘結(jié)到風(fēng)扇容納殼體的徑向內(nèi)側(cè)表面。該風(fēng)扇軌道襯墊可與風(fēng)扇容納殼體一體形成，例如與徑向內(nèi)側(cè)上的風(fēng)扇容納殼體一體形成。