CN104870795A - 能够覆盖风机锥形体的涡轮发动机机罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够覆盖风机锥形体(24)的涡轮发动机机罩(20)，其特征在于，所述机罩包括能够与所述锥形体(24)的连接设备(28、33、39)接合，以保持所述机罩(20)和所述锥形体(24)彼此固定的附接设备(27、32、36)。

Description

能够覆盖风机锥形体的涡轮发动机机罩

技术领域

本发明涉及涡轮发动机的领域，特别是涉及飞机的涡轮发动机，优选地为涡扇发动机类型。更具体地，本发明涉及一种涡轮喷气发动机风机锥形体。

背景技术

一种涡轮喷气发动机包括在其上游侧供给风机和压缩机的进气口，二者的叶片被支撑在固定到轴的圆盘上，该轴在该涡轮喷气发动机的大部分上延伸并由该涡轮喷气发动机的涡轮被驱动旋转。需要注意的是，应当相对于通过涡轮喷气发动机的流体流的通常方向，从上游侧到下游侧考虑术语“上游”和“下游”。

进气锥形体被安装在该轴的上游以使进入该涡轮喷气发动机的气流的一部分朝风机叶片偏转，该流体然后被分成流入该压缩机的进料口的核心发动机流，以及风机流，该风机流在该压缩机周围流动然后与核心发动机流混合和/或供给涡轮喷气发动机组件冷却回路。

图1概略地示出了这种进气锥形体10。通常使用被插入在位于该锥形体10上的附接孔11中的螺钉进行该进气锥形体10在该轴上的轴向附接，例如可以存在五个这种孔。锥形体10还包括拆卸孔12，通常存在三个这种孔，用于沿轴向方向进一步提取该锥形体10。

而且，该锥形体可实施涡轮喷气发动机的平衡功能。该锥形体10然后设置有用于在彼此的圆周间隔上平衡螺钉13的多个孔。例如，存在二十个设置在该锥形体上的径向孔13，每个风机叶片一个。如果明智地选择平衡螺钉的重量，该涡轮喷气发动机能够被平衡。

附接孔11、拆卸孔12和用于平衡螺钉13的孔都是在风机的上游侧上造成流动扰动的几何不连续性，并降低了该系统的气体动力学。

发明内容

本发明的目的是通过公开一种能够消除这些气体动力学干扰的解决方案，提供一种对上述问题的解决方案。

因此本发明实质上涉及一种适用于覆盖风机锥形体的涡轮发动机机罩，包括能够与所述锥形体的连接设备接合的附接设备，以保持所述机罩和所述锥形体彼此固定。

对于本发明，在所述锥形体中的孔由所述机罩覆盖。因此消除了造成气体动力学干扰的几何不连续性。

除了以上段落所提到的特征，单独地或在任何技术上可能的组合中考虑，根据本发明的机罩可具有以下之中的一个或多个互补特征：

—它具有与所述锥形体的外表面互补的内表面。由于所述机罩，这限制了整体尺寸。

—它具有大致均匀的外表面。大致均匀意味着相当光滑的表面，而没有宏观的几何不连续性。因此，气体在所述机罩上气动地流动。

—所述附接设备包括：

·被布置在所述机罩底部的多个齿，所述齿适用于接合到所述锥形体的凹口内；

·多个突出部分，所述多个突出部分从齿突出，并适用于在所述凹口中展开的所述锥形体的凹槽中滑动。

因此，所述机罩通过沿所述锥形体的旋转轴平移而轴向地插入到所述锥形体上，所述齿接合到所述凹口中。一旦终止了平移，所述机罩或所述锥形体绕所述锥形体的旋转轴旋转，所述突出部分在所述凹槽中滑动。这防止了在由于所述锥形体旋转的离心力作用下，所述机罩从所述锥形体分离。

—存在四个齿。然而，三个齿足以将所述机罩正确地保持在适当位置，而没有椭圆形的任何风险。在所述机罩的轴向插入和良好附接过程中，四个齿能够精确引导所述齿到所述凹口内，这在吸入鸟类的情况下是有利的。

—一个齿的宽度是不同于另一齿的宽度，例如它可能更窄。所述齿适用于接合在适当宽度的凹口中，所述凹口用作一个防误操作的凹口。这防止了在组装或拆卸所述机罩后，所述锥形体的平衡损失。另一齿有利地具有完全相同的宽度，其简化了所述机罩的加工。

—所述保持设备包括一个能够螺旋拧紧到所述锥形体的螺母上的螺钉，所述螺母被定位在所述锥形体的末端。所述螺钉有助于将所述机罩保持在所述锥形体的适当位置中。

本发明还涉及一种风机锥形体，包括能够与适用于覆盖所述锥形体的涡轮发动机机罩的附接设备接合的连接设备，以保持所述锥形体和所述机罩彼此固定。

这种锥形体被设计成由如上所公开的机罩覆盖。

除了已在前一节中提到的特征，单独地或在任何技术上可能的组合中考虑，根据本发明的机罩可具有以下之中的一个或多个互补特征：

—所述连接设备包括：

·被布置在所述锥形体的底座的多个凹口，所述凹口适用于保持所述机罩的齿；

·多个凹槽，所述多个凹槽在所述凹口中展开并被涉及成接收从所述齿突出的突出部分；

—存在四个凹口；

—一个凹口的宽度与另一凹口的宽度不同；

—所述连接设备包括在所述锥形体末端的压接螺母。

本发明还涉及一种组件，包括如上所公开的机罩以及如上所公开的锥形体。

在阅读以下描述并检查其附图后，将更好地理解本发明及其不同应用。

附图说明

附图仅被示出用于引导并且它们绝不是对本发明的限制。附图示出了：

—在已经描述的图1中，根据现有技术的进气锥形体的图解视图；

—在图2中，在上游视图中，根据本发明一个实施例的机罩的图解视图；

—在图3中，在下游视图中，图2中机罩的图解视图；

—在图4中，在上游视图中，根据本发明一个实施例的锥形体的图解视图；

—在图5中，在下游视图中，图4中锥形体的图解视图；

—在图6中，图2中机罩的齿的图解视图；

—在图7中，图4中锥形体的凹口的图解视图；

—在图8中，在透明的上游视图中，包括图2中机罩和图4中锥形体的组件的图解视图，所述机罩覆盖所述锥形体；

—在图9中，图6中齿与图7中凹口接合的图解视图；

—在图10中，图2中机罩的固定螺钉在图4中锥形体上的图解视图；

—在图11中，包括图2中机罩、图4中锥形体以及图10中螺钉的组件的图解视图；

—在图12中，在上游视图中，覆盖图4中锥形体的图2中机罩的图解视图；

—在图13中，在剖视图中，覆盖图4中锥形体的图2中机罩的图解视图；

—在图14中，图13的一部分在透视图中。

具体实施方式

除非特别说明，出现在不同附图中的任一元件将具有一个附图标记。

本发明能够消除对在风机锥形体中气流的气动干扰，所述干扰是由于在所述锥形体的外表面上的几何不连续性，该几何不连续性由以上提到的不同孔所导致。这通过将机罩放置在该锥形体上而实现。该机罩和该锥形体都设置有彼此接合的设备，以使它们自己彼此固定。

图2和图3概略地示出根据本发明的一个非限制性示例的机罩20。图2示出了机罩20的上游视图，而图3示出了其下游视图。当机罩安装在该风机锥形体上时，应相对于气流在机罩20上的通常方向考虑术语“上游”和“下游”，气体沿从上游侧到下游侧的方向流动。机罩20具有整体上锥形形状，因此气体在机罩20上从其尖端21朝其底座22流动。

如图2所示，机罩20具有大致均匀的外表面23，换句话说，具有大致光滑的表面，换句话说，没有肉眼可见的的几何不连续性。因此，在机罩20上流动而不是在锥形体上流动的流体不受任何气动干扰影响。

调整机罩20，以使它能够被安装在在图4和图5中概略地示出的锥形体24上。图4示出了该机罩20的上游，而图5示出了其下游视图。机罩20的内表面25在形状上与锥形体24的外表面26互补，由于安装在锥形体24上的机罩20，其特别地限制了总尺寸。

机罩20设置有附接设备，该锥形体24包括连接设备，以保持该机罩20和该锥形体24在平移中和在旋转中彼此固定，该附接设备和该连接设备适用于彼此接合。如图3所示，该附接设备包括四个齿27，这四个齿来自在机罩20的底部22的机罩20的内表面25，并在该机罩20内侧延伸。机罩20的内侧是指由该机罩20的内表面25和底座22所限定的体积。这四个齿27将装配到如图4和图5中所示的该锥形体24的四个凹口28内，所述凹口28位于该锥形体24的底座29上。凹口28形成该连接设备的一部分。为便于理解，图6和图7仅示出了一个齿27和一个凹口28。

图6概略地示出了机罩20的一个齿27。所述齿27具有第一部分30，该第一部分在底座平面中延伸，并源于该机罩20的内表面25。该齿27的宽度d1是该第一部分30所源于的圆周的弧形的弦的尺寸。该第一齿27还包括L形折回，该L形折回包括第二部分31和突出部32。该第二部分31对应于L的大杆，同时突出部32对应于L的小杆。第二部分31源于第一部分30的端部，并与机罩20的底座平面22正交地沿上游方向延伸。突出部32平行于第一部分30朝机罩20的内表面25延伸。

图7示出了锥形体24的凹口28。所述凹口28是穿过该锥形体24的壁的大致矩形的开口，该壁源于锥形体24的底座29。凹口28的宽度e1是指该凹口28所源于的圆周的弧形的弦的尺寸。锥形体24的连接设备还包括四个凹槽33，每个凹槽都位于凹口28处。与上述凹口28相关联的凹槽33在图7中示出。凹槽33通过从锥形体24的平行于底座平面在长度L上延伸并在凹口28中张开的内表面34移除材料而形成。凹槽33或者都延伸到凹口28的右侧或都延伸到凹口28的左侧。

每个齿27均与一个它将接合到其中的凹口28相关联。在所述实施例中，三个凹口28具有与三个齿27的宽度d1对应的相同宽度e1，第四凹口35较窄，也对应于第四齿34的宽度。凹口28和具有相同宽度的齿27彼此相关联。第四齿34和第四凹口35用作防误操作的装置，使得没有关于在凹口28/齿27之间对应性的模糊，并且在锥形体24上仅存在机罩20的一种可能位置。这防止锥形体24在机罩20的组装或拆卸后失去平衡。

机罩20按如下被安装在该锥形体24上：

—机罩20沿轴向方向沿锥形体24的旋转轴X从上游侧到下游侧平移，以覆盖锥形体24的外表面26。于是各齿27均安装到与之关联的凹口28内。需要注意的是，由于防误操作凹口35和防误操作齿34，在凹口28/齿之间的对应性不存在模糊。进行该平移，直到机罩20的内表面25被支撑在锥形体24的外表面26上。这种情况显示在图8中，图8为示出机罩20覆盖锥形体24的透明上游视图，这意味着叠加在锥形体24上的机罩20的部分被显示为透明的。可以看出，齿27的第一部分30接合到凹口28内。

—一旦平移完成，旋转机罩20，以使每个齿27的突出部32在凹槽33中滑动。这阻碍了机罩20沿旋转轴线X的平移并防止它与锥形体24分离。注意到有利的是，凹槽33都在锥形体24上沿与锥形体24当操作时的旋转方向相同的方向延伸。因此，机罩20的旋转沿与该旋转方向相反的方向发生。这防止了机罩20在操作的过程中在离心力的作用下从锥形体24分离。图9概略地示出了齿27、其突出部32被容纳在该凹槽33中。有利地，凹槽33的长度使得机罩20可被旋转一个等于在旋转步骤中5到30度的角度。该角度确保了机罩20在组装和拆卸操作中足够地坚固并且能够限制在锥形体24上的加工操作。然而，给出该角度范围仅用于引导，机罩20可旋转更大的角度。

该附接设备还包括在图10中概略地示出的螺钉36。螺钉36包括形状为锥形的尖端37和柄部38。而且，该连接设备包括被安装在锥形体24的尖端40的压接螺母39。螺钉36的柄部38被设计成螺旋拧紧在压接螺母39中以在旋转步骤后帮助在锥形体24上保持机罩20，如图11所示。螺钉36的尖端37包括通孔41，当需要移除机罩20时，工具可穿过该通孔以将螺钉36拧紧到螺母39上，或使其松开。需要注意的是，由于它被定位在机罩20的尖端21，螺钉36的尖端37的形状为锥形，以避免干扰流体在机罩20上的空气动力学流动。在组装后，换句话说，在螺钉36的平移、旋转和插入步骤后被安装在锥形体24上的机罩20显示于图12中。需要注意的是，现在仅存在两个对在锥形体24的气流可见的孔；将螺钉36定位在压接螺母39上所必需的孔41。因此，机罩20减少了流体扰动，并且能获得气动增益。

图13示出了沿在图8中所示的剖面AA'被安装在锥形体24上的机罩20的剖视图。为便于理解，该图的下部被放大并在图14中用三维示出。

需要注意的是，机罩20对周围部分的冲击是最小的，因为机罩20与锥形体24的形状匹配。也很容易组装或拆卸机罩20。而且，机罩20及其在锥形体24适当位置的保持抵抗源于锥形体24旋转的离心力。最后，由于防误操作齿34和防误操作凹口35，机罩20不影响由锥形体24提供的平衡功能。

本发明并不局限于所描述的实施例，可以设想变型，具体为：

—不必非得是四个齿27和四个凹口28。四个齿27使得机罩20在锥形体24上良好保持并精确引导，但三个齿27足够。需要注意的是，由于吸入鸟类的风险，对机罩20的保持很重要。更多的齿27也是可行的。

—防误操作齿34和防误操作的凹口35的宽度可大于其他齿27/凹口28的宽度。

—其他齿27可具有不同宽度，然而如果齿27都具有相同的宽度，则机罩20的加工更简单。这同样适用于凹口28。

Claims (10)

1.一种旋转涡轮发动机的风机锥形体(24)，其特征在于，它包括能够与适于覆盖所述锥形体(24)的涡轮发动机的机罩(20)的附接设备(27、32、36)接合，以保持所述锥形体(24)和所述机罩(20)彼此固定的连接设备(28、33、39)，所述连接设备(28、33、39)包括：

—被布置在所述锥形体(24)的底座(29)上的多个凹口(28)，所述凹口(28)适于容纳所述机罩(20)的齿(27)；

—多个凹槽(33)，所述多个凹槽在所述凹口(28)中展开，并适于容纳从所述齿(27)突出的突出部分(32)。

2.根据权利要求1所述的风机锥形体(24)，其特征在于，存在四个凹口(28)。

3.根据权利要求1或2所述的风机锥形体(24)，其特征在于，一个凹口(35)的宽度与其他凹口(28)的宽度不相同。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的风机锥形体(24)，其特征在于，连接设备(28、33、39)包括压接螺母(39)，所述压接螺母被定位在所述锥形体(24)的尖端(40)。

5.一种组件，包括根据权利要求1-4中任何一项所述的锥形体(24)，以及适于覆盖所述锥形体(24)的涡轮发动机的机罩(20)，所述机罩(20)包括能够与所述锥形体(24)的连接设备(28、33、39)接合，以保持所述机罩(20)和所述锥形体(24)彼此固定的附接设备(27、32、36)，所述附接设备(27、32、36)包括：

—被布置在所述机罩(20)的底座(22)上的多个齿(27)，所述齿(27)适于接合到所述锥形体(24)的凹口(28)中；

—多个突出部分(32)，所述突出部分从齿(27)突出，并适于在所述凹口(28)中展开的所述锥形体(24)的凹槽(33)中滑动。

6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述机罩(20)设置有四个齿(27)。

7.根据权利要求5或6所述的组件，其特征在于，一个齿(34)的宽度与其他齿(27)的宽度不同。

8.根据权利要求5-7中任何一项所述的组件，其特征在于，所述附接设备(27、32、36)包括螺钉(36)，所述螺钉被设计为螺旋拧紧在所述锥形体(24)的压接螺母(39)上，所述压接螺母(39)被定位在所述锥形体(24)的尖端(40)。

9.根据权利要求5-8中任何一项所述的组件，其特征在于，所述机罩(20)具有大致均匀的外表面(23)。

10.根据权利要求5-9中任何一项所述的组件，其特征在于，所述机罩(20)的内表面(25)与所述锥形体(24)的外表面(26)互补。