CN102016265A - 包括用于涡轮机转子的外围箍的壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于涡轮机转子、更特别地用于涡轮喷气发动机(2)的风扇(1)的壳体(5)，该壳体(5)包括外围箍(6)，所述箍(6)被设计成形成围绕所述壳体的夹紧套环，其特征在于，所述箍具有用于设备的附接的至少一个接头(12、13)或凸缘。

Description

包括用于涡轮机转子的外围箍的壳体
本发明涉及一种用于涡轮机转子的壳体，并且更特别是地涉及一种用于涡轮喷气发动机风扇的壳体。
飞机通过容纳在机舱内的多个涡轮喷气发动机驱动。机舱还容纳有与其操作相关的诸如推力反向器系统的一组连接的致动装置，并在涡轮喷气发动机工作或停止时执行多种功能。
更详细地，机舱通常具有管状结构，该管状结构包括位于发动机上游的进气口、被设计成环绕涡轮喷气发动机的风扇的中间区段、以及容纳推力反向器装置并被设计成环绕涡轮喷气发动机的燃烧室的下游区段。
涡轮喷气发动机的风扇基本由承载了多个叶片的旋转轴制成。在叶片的径向端部周围环绕有壳体。
风扇壳体通常是由金属元件加工而成。
这种实施例使得可以容易在壳体的两个端部之间的套管上添加周向结构加强凸缘，所述凸缘于是能够用来支承发动机或机舱设备。
出于试图减少重量以及这些壳体位于被认为是冷的区域内的原因，这些壳体可特别由碳纤维的复合材料制成。
这种实施例不再允许或者只能以过高的成本允许金属壳体结合有具有相同几何构型的凸缘。通常，这些部件因此不能用来悬挂发动机或机舱设备。
本发明的目的在于克服所述的缺陷，并且为此提出一种用于涡轮机转子、并更加特别地用于涡轮喷气发动机风扇的壳体，该壳体包括外围箍，所述外围箍被设计成形成围绕壳体的夹紧套环，其特征在于，箍具有用于设备附接的至少一个接头或凸缘。
因此，通过设置环绕风扇壳体的外围箍，壳体可用来支承紧固元件、以及机舱的附加的凸缘或者用于紧固到所述壳体的涡轮喷气发动机的附加的凸缘。
壳体因此可一开始就被设计成用于接收箍的确定的和合适的紧固装置，并且不需要为了直接结合接头和附加的凸缘而进行调整。
此外，在增加了接头或凸缘的情况下，部件可容易添加到箍上，而没有由于添加新的固定装置而损坏壳体的整体性的危险。
还将注意到在箍、接头或凸缘损坏或磨损的情况下，此种结构非常有助于这些元件的更换。
优选地，箍由自身可以闭合的带制成。
可替代地，箍由至少两个带制成，所述至少两个带为部分地外围的，并能够彼此结合在一起。
有利地，箍由两个基本半外围的带制成。
优选地，箍主要为金属制成。接头或凸缘的安装于是可以参照现有技术那样实施。
可替代地，箍主要由复合材料制成，特别是由织造复合纤维制成。
有利地，壳体包括用于确保箍的定位和对中的位于箍的任一侧上的止挡部，和/或能够防止箍的任何转动运动的止挡部。
优选地，箍被粘接到壳体上。
还优选地，壳体至少在箍处具有这样的表面：该表面具有摩擦系数，并连同箍的表面的至少一部分一起足以限制或甚至防止箍围绕壳体转动。
根据本发明的一个特定实施例，壳体包括至少两个箍，所述两个箍均能够保持至少一个接头的至少一个基部，所述基部被纳入箍和壳体之间。
有利地，箍通过至少一个离散的固定装置保持在壳体上。
本发明还涉及一种包括容纳在机舱内的涡轮喷气发动机的推进组件，其特征在于，该推进组件包括根据本发明的风扇壳体。
参照以下详细的描述并结合附图，本发明将得到更好地理解，其中：
图1是围绕涡轮喷气发动机的风扇的壳体的纵向剖视示意图；
图2是围绕图1中的壳体的根据本发明的箍的紧固的横向剖视的局部放大示意图；
图3是接头安装在图2的箍上的示意图，所述接头垂直于箍定向；
图4是接头安装在图2的箍上的示意图，所述接头在箍的平面内定向；
图5是图2中的箍与壳体的保持止挡部相联系的局部剖视的局部放大示意图；
图6是箍设置在存在于壳体中的槽中的纵向剖视的局部示意图；
图7是利用本发明的两个箍将接头保持在的壳体上的纵向剖视示意图；
图8是利用离散紧固装置将两个箍保持在壳体上的纵向剖视的局部示意图。
图1示出了涡轮喷气发动机2的风扇1，所述风扇1包括支承了一组周向叶片3的旋转轴4。在叶片的径向端部周围环绕有壳体5，以确保进气口结构(未示出)和机舱下游区段(未示出)的内壁的内部空气动力连续性。
如图2所示，壳体5被类似于夹紧套环的外围箍6环绕。
图2所示的箍6由围绕所述壳体5且自身能够闭合的带制成，为此，其具有两个端部7、8，在闭合位置上，所述两个端部优选地在壳体5的纵向中间平面处彼此相对。
箍6通过螺杆9/螺母10的系统围绕壳体5保持闭合。这种紧固系统使得能够容易调整壳体5上的箍6的夹紧情况。
图3和4均示出了由箍6支承的接头12、13。
接头12具有足部12a，该足部12a使用螺母类型的紧固装置12b紧固在箍6中。接头12垂直于箍6安装。
接头13具有足部13a，该足部13a使用螺母类型的紧固装置13b紧固在箍6中。接头13沿着箍6的轴线安装。
图3和4揭示了这样一种事实，即，同一个箍6上的接头的数量、尺寸、位置、朝向和形状可以不同，并且它们的紧固因此不是由特别的在壳体上的紧固装置来得到。
实际上，金属风扇壳体是一圈一圈的部件，这意味着接头和固定装置都位于相同的圆周方向上，并且需要具有复杂构型的接头来适于支承设备。在安装在箍上的情况下，由于附接的接头不依赖于连接区域，其可采取不同的朝向，从而具有简易的设计。
如图5所示，箍6利用形成在壳体5上的止挡部来保持就位。在这种情况下，图5示出一种止挡部15，该止挡部15位于箍6的端部7、8之间、在箍的闭合装置9、10处，并旨在防止箍6围绕壳体的任何转动。
通过设置横向止挡部16、17也可用于防止箍6沿着壳体5的任何纵向运动。
当然，还可以在进气口区段或下游区段设置闭合凸缘或连接凸缘作为防止箍6纵向运动的止挡部。
如图6所示，这些横向止挡部16、17通过在壳体5中剜制的外围槽18来形成，箍6位于所述槽18内。外围槽18优选地通过对壳体5的局部过大厚度部分加工来制成。
图7示出了利用两个箍6来紧固接头21的另一方法。
在这种情况下，接头21具有安装足部21a，该安装足部21a沿着壳体5的纵向轴线在所述接头21的两侧延伸。足部21a因此具有上游延伸部和下游延伸部，且该上游延伸部和下游延伸部由壳体5上的各自的箍6而保持。
图8是箍6沿着风扇壳体5的分布示例，利用围绕壳体5分布的离散的紧固装置，而将箍6紧固在壳体上。
尽管本发明已通过具体实施例予以描述，但是显然本发明并不局限于该具体实施例，其包括落入本发明保护范围内的所有技术上等同的手段及其结合。

Claims (12)

1.一种用于涡轮机转子、更特别地用于涡轮喷气发动机(2)的风扇(1)的壳体(5)，该壳体(5)包括外围箍(6)，所述箍(6)被设计成形成围绕所述壳体的夹紧套环，其特征在于，所述箍具有用于设备的附接的至少一个接头(12、13)或凸缘。
2.如权利要求1所述的壳体(5)，其特征在于，所述箍(6)由自身能够闭合的带制成。
3.如权利要求1或2所述的壳体(5)，其特征在于，所述箍由能够互相结合在一起的至少两个部分地外围的带制成。
4.如权利要求3所述的壳体(5)，其特征在于，所述箍由两个基本半外围的带制成。
5.如权利要求1-4中任一项所述的壳体(5)，其特征在于，所述箍(6)主要是金属制成。
6.如权利要求1-4中任一项所述的壳体(5)，其特征在于，所述箍(6)主要由复合材料制成，尤其是由织造复合纤维制成。
7.如权利要求1-6中任一项所述的壳体(5)，其特征在于，所述壳体包括用于确保所述箍的定位和对中的位于所述箍的任一侧上的止挡部(16、17)，和/或能够防止所述箍的任何转动运动的止挡部(15)。
8.如权利要求1-7中任一项所述的壳体(5)，其特征在于，所述箍(6)被粘接到所述壳体上。
9.如权利要求1-8中任一项所述的壳体(5)，其特征在于，所述壳体至少在所述箍(6)处具有这样的表面：该表面具有摩擦系数，并连同所述箍的表面的至少一部分一起足以限制或甚至防止所述箍围绕所述壳体转动。
10.如权利要求1-9中任一项所述的壳体(5)，其特征在于，所述壳体包括至少两个所述箍(6)，所述至少两个箍(6)均能够保持至少一个接头(21)的至少一个基部(21a)，所述基部被纳入所述箍和所述壳体之间。
11.如权利要求1-10中任一项所述的壳体(5)，其特征在于，所述箍(6)通过至少一个离散的固定装置保持在所述壳体上。
12.一种推进组件，包括容纳在机舱中的涡轮喷气发动机，其特征在于，所述推进组件包括如权利要求1-11中任一项所述的风扇的壳体(5)。
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