[發(fā)明專利]包括定心和附接板的氣流矯直器單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980074112.2
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN112969842B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亞歷山大·伯納德·瑪麗·布瓦松;凱利格·梅爾文·奧利厄
• 申請（專利權(quán)）人: 賽峰飛機發(fā)動機公司
• 主分類號: F01D5/28
• 分類號: F01D5/28;F01D9/04
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 陳鑫;姚開麗

本發(fā)明涉及一種用于渦輪機的風扇模塊的氣流矯直器單元(1)，矯直器單元(1)包括圍繞旋轉(zhuǎn)軸線分布的多個葉片(2)，每個葉片(2)由復合材料制成并包括翼部(21)和根部(22)，該根部用于裝配到渦輪機的轂部(4)上。該單元(1)包括渦輪機上的葉片(2)的定心和附接板(3)，該定心和附接板用于在確定的方位角位置處附接至轂部(4)并且附接至葉片(2)的根部(22)，該板(3)被設(shè)計成通過相對于單元(1)的旋轉(zhuǎn)軸線為縱向的螺釘(51a)螺紋連接到轂部(4)，并且通過相對于單元(1)的旋轉(zhuǎn)軸線為徑向的螺釘(52)螺紋連接到葉片(2)的根部(22)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及渦輪機葉片領(lǐng)域。

背景技術(shù)

渦輪機通常包括壓縮機、燃燒室和渦輪。壓縮機的作用是增加供給至燃燒室的空氣壓力。渦輪的作用是：通過汲取離開燃燒室的熱氣體的部分壓力能并將其轉(zhuǎn)化為機械能來旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動壓縮機。

渦輪機可以是“雙流”型的，也就是說兩股氣流(即，主流和次級流)穿過渦輪機。主流由構(gòu)成單流渦輪機的元件產(chǎn)生，在該單流渦輪機上添加一個或多個附加渦輪以驅(qū)動壓縮級，即風扇模塊。該風扇模塊包括裝備有大尺寸葉片的風扇，風扇葉片產(chǎn)生次級流。風扇稍微增加了穿過其的氣體的壓力，但由于風扇的直徑大，針對推力產(chǎn)生的能量高。風扇模塊還包括位于風扇后方的氣流矯直格柵，以矯直來自風扇的氣流。

目前民用飛行器發(fā)動機的發(fā)展趨勢是降低比耗量、噪聲污染和氮氧化物(Nox)的排放。發(fā)動機制造商采用的技術(shù)解決方案之一在于提高主流和次級流之間的涵道比。因此，諸如超高涵道比(Ultra High Bypass Ratio，UHBR)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)被認為是目前用于中程飛行的渦輪機的潛在替代物。

于是，風扇和氣流矯直格柵(稱為OGV)的直徑大大增加，特別是與部件的運輸有關(guān)的限制要求實現(xiàn)風扇模塊在轂部上的模塊化安裝。換句話說，部件的尺寸使得次級部件模塊化安裝在主部件上。

然而，在模塊化安裝期間，風扇模塊的定位由矯直器實現(xiàn)。在這些情況下，矯直器必須正確地定心在轂部上。

盡管如此，當前使用了用復合材料制成的矯直器，因為這些材料以顯著低于金屬質(zhì)量的質(zhì)量具有優(yōu)異的機械性能。

然而，使用復合材料制成的矯直器包括將其徑向緊固在轂部和中間殼體罩部上，以保證其機械強度。為了實現(xiàn)風扇模塊在模塊化安裝框架內(nèi)的定位，于是矯直器需要定心裝置(錐形支承座、軸向抵接部等)。

例如，從文獻EP2412931中獲知的解決方案包括通過使用燕尾型連接來確保矯直器的定位。因此，葉片根部螺紋緊固到轂部上，并且輪葉通過燕尾型連接來連接到葉片根部上。這種連接使得能夠確保輪葉的精確定位。

這種布置方式仍然是復雜的，一方面因為與復合矯直器一起制造燕尾榫是昂貴的并且復雜的，另一方面組裝的實施是復雜的。通常，在由復合材料制成的矯直器的情況下，是不希望使用定心裝置的，因為事實證明，實施該定心裝置是昂貴的，并且機械性能是不持久的。

發(fā)明內(nèi)容

在這種情況下，本發(fā)明的目的是提供一種矯直器組件，其中，能夠以簡單且穩(wěn)定的方式確保矯直器的緊固和定位。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種用于渦輪機的風扇模塊的氣流矯直器組件。矯直器組件包括圍繞矯直器組件的回轉(zhuǎn)軸線分布的多個葉片。每個葉片由復合材料制成并且具有輪葉和根部，所述根部用于裝配到渦輪機的轂部上。該組件包括渦輪機上的定心和緊固板，該定心和緊固板用于在確定的方位角位置處緊固到轂部上，并且還緊固到葉片中的一個葉片的根部上。所述板適于通過相對于所述組件的回轉(zhuǎn)軸線縱向地延伸的螺釘螺紋連接到所述轂部，并且通過相對于所述組件的回轉(zhuǎn)軸線徑向地延伸的螺釘螺紋連接到所述根部。