CN106795779A - 用于飞行器涡轮机的包括可移除定心基座的两部件的组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于飞行器的涡轮发动机，该涡轮发动机通常包括至少一个组件，该组件包括第一部件(70)，第二部件(72)借助附连装置(18)附连于该第一部件，该附连装置包括研磨头部(26)和本体(19)，该研磨头部施加于第一部件，而该本体与第二部件接合以夹持这些部件。此种附连装置的头部(26)的凹槽在第一部件上需要凸台，这在使用传统技术生产时是复杂且昂贵的。此种凸台可由可移除基座(80)替代，该可移除基座具有开口(82)、用于头部(26)的承载表面以及邻抵装置(92)，本体(19)通过该开口并且形成用于头部(26)的凹槽，该邻抵装置施加于第一部件以防止基座(80)朝向第二部件运动。
Description
技术领域
本发明涉及诸如飞行器涡轮机之类机器的领域，并且更具体地涉及将形成此种机器的部件的两部件的组件。
背景技术
用于飞行器的涡轮机通常包括呈相对薄壁形式的部件，其它部件借助螺钉、铆钉或具有埋头头部的类似附连装置固定到上述部件上。
这些相对较薄的部件例如是端对端周向地安装的区段，以形成中间壳体的毂的界定涡轮机风机流动通道的内边界的外壳部和/或中间壳体的此种毂的界定涡轮机发动机核心流动通道的外边界的内壳部。容纳在限定于上述两个壳部之间的空间中的构件固定于两个壳部的一个。固定于这些相对较薄部件的构件例如包括空气或油行进管道。此外，相对薄壁通常自身也通过上述类型的附连装置固定于壳体。
一般而言，附连部件的埋头头部无法装配到这些相对薄壁的厚度中。因此，此种相对薄壁设有凸台以能够保持每个附连装置的头部。
图1图示地说明诸如上述类型的壳部区段之类的第一相对较薄部件10，第二部件12以已知的方式固定在该第一相对较薄部件上。
这通过为两个部件10和12提供面向彼此的第一通孔14和第二通孔16来进行，螺钉18通过第一通孔和第二通孔且包括带螺纹本体19，该带螺纹本体螺接到带螺纹装置20中，该带螺纹装置固定到第二部件12上或者构建到第二部件中。
第一部件10装配有凸台22，凹槽24形成在该凸台中以保持螺钉头部26。因此，此种凸台防止螺钉的头部26从第一部件10向外突出。
然而，此种凸台的构造需要使用实施起来昂贵的复杂加工技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种简单、经济且有效的此种问题解决方案。
为此，本发明披露了一种尤其是用于诸如飞行器涡轮机之类机器的组件，该组件包括第一部件、第二部件以及附连装置，该第一部件具有第一通孔，该第二部件具有面向第一部件中的第一通孔的第二通孔，而该附连装置通过所述第一和第二通孔并且具有头部和本体，该头部呈承靠于第一部件上的埋头头部的形式，该本体与第二部件协配以使得该附连装置将第二部件固定在第一部件上。
根据本发明，该组件包括基座，该基座独立于第一和第二部件以及附连装置。此种基座安装在第一通孔中，并且该基座包括：
第一轴线，该第一轴线相对于第二部件限定用以定位附连装置，
基座孔，附连装置的头部容纳在该基座孔中并且附连装置的本体延伸穿过该基座孔，
埋头承载表面，该埋头承载表面在第一通孔和第二通孔中延伸，并且附连装置的头部施加在该埋头承载表面上，以及
邻抵装置，该邻抵装置与第一通孔的周界协配，以防止基座朝向第二部件移位。
该组件还具有以下特征：
所述基座孔限定第二轴线，
承载表面构造成使得附连装置的头部相对于所述第二轴线对中，
第一部件是锪平台的，锪平台的底部形成第一通孔的周界，以及
基座包括呈旋转柱体的形状的外部侧向表面，该外部侧向表面安装成装配在所述第一通孔中，以使得所述第一和第二轴线重合。
因此，附连装置的头部在第一部件上的承载通过所述邻抵装置施加。
因此，本发明公开了附连装置的头部能独立于所要组装的部件而容纳在基座中，且因此是可移除的。因此，本发明避免使用昂贵且复杂的加工技术。
本发明可应用于所要组装的所有类型部件，但当第一部件相对较薄时、尤其是在无法将螺钉的头部、类似附连装置处的铆钉容纳在第一部件的厚度内的情形中是尤其有利的。因此，承载表面在第一通孔并且在第二通孔中延伸。这意味着附连装置的头部并不突出超出在与第二部件相对的侧部上的第一部件，但共同地在第一和第二部件的厚度内延伸。
基座使得附连装置和第一部件相对于第一轴线相互对中。由于基座在第一孔中的适配安装，本发明由此使得第一部件相对于第二部件最佳地相对定位。
此外，附连装置较佳地是螺钉，且第二部件有利地设有带螺纹装置，该带螺纹装置限定所述第一轴线，该第一轴线由此形成用于螺钉的螺接轴线。
所述邻抵装置还有利地呈环形缘部的形式，该环形缘部从基座向外突出地围绕该基座延伸。该环形缘部可以从基座的外侧向表面突出。
较佳地是，该组件还包括轴向止挡装置，该轴向止挡装置与基座并且与第一部件协配，以将基座保持在第一通孔中。
该轴向止挡装置可防止基座沿与第二部件相反的方向运动。因此，该装置和上述邻抵装置共同地将基座保持在第一部件上。这使得在两个部件的组装操作期间的基座损失的风险最低。
较佳地是，该基座包括第一环形沟槽，且该轴向止挡装置包括接合在所述第一环形沟槽中的可移除锁定装置。
因此，该轴向止挡装置可在基座已组装在第一通孔中之后安装，同时该轴向止挡装置的设计保持简单。
可移除的锁定装置较佳地呈止挡环的形式。
在本发明的第一较佳实施例中，第二部件具有接触表面，该接触表面施加成与第一部件接触，所述第二通孔包括加宽部分，该加宽部件开口直至所述接触表面，且基座的一部分在第二通孔的所述加宽部分中延伸。
在本发明的第二较佳实施例中，该组件还包括间隔件，该间隔件插入在所述第一部件和第二部件之间并且围绕基座的一部分。
较佳地是，该间隔件包括第二环形沟槽，所述可移除的锁定装置部件地接合在该第二环形沟槽中，以使得间隔件和基座彼此相互地保持至第一部件。
本发明还涉及一种机器、尤其是涡轮机，该机器至少包括上述类型的组件，其中第一或第二部件形成环形壁的界定机器的流动通道的至少一部分。
较佳地是，第一和第二部件的另一个形成机器的结构壳体的至少一部分或者用于流体循环的管道的一部分。
最后，本发明涉及制造上述类型的组件的方法，该方法包括以下步骤：
将基座在第一部件的第一通孔中放置就位；
将第二部件放置就位，以使得第二通孔定位成面向第一通孔；
将附连装置通过第一和第二通孔放置就位，直到由于通过附连装置的头部施加在第一部件上的压力并且由于附连装置的本体和第二部件之间的协配、而使得压缩应力施加在第一和第二部件之间并且第一和第二部件彼此夹持为止。
较佳地是，该方法包括如下步骤：该步骤在于，激活轴向止挡装置，以使得所述装置与基座并且与第一部件协配，从而将基座保持在第一通孔中。
附图说明
在阅读参照附图作为非限制示例给出的以下描述之后，本发明将更佳地理解并且本发明的其它细节、优点以及特征将变得清楚，附图中：
已描述的图1是已知类型的两部件的组件的示意性轴向部分剖视图；
图2是根据本发明的较佳实施例的用于飞行器的涡轮机的示意轴向剖视图。
图3是根据本发明的第一较佳实施例的两部件的组件的部分示意轴向剖视图，该组件会装备图2中的涡轮机；
图4是根据本发明的第二较佳实施例的两部件的组件的部分示意轴向剖视图，该组件会装备图2中的涡轮机；
图4a是图4中的部分Iva的放大视图。
在所有这些附图中，相同的附图标记可指代相同或类似的元件。
具体实施方式
图2说明用于飞行器30、例如双轴涡轮喷气发动机的涡轮机，该涡轮机通常包括风机32，该风机将从风机下游分出的空气流抽吸到核心发动机流和风机流中，该核心发动机流供给涡轮机的核心，而该风机流绕过该核心34。该核心通常包括低压压气机36、高压压气机38、燃烧室40、高压涡轮机42以及低压涡轮机44。涡轮机由围绕风机流的流动空间48的机舱46所围绕。涡轮机转子安装成绕涡轮机的纵向轴线50自由地转动。
涡轮机30具体地包括呈相对薄壁形式的部件，其它部件借助螺钉、铆钉或类似附连装置固定到上述部件上。
这具体地包括用于形成中间壳体的毂的外壳部52的端对端周向地安装的区段以及用于形成中间壳体的此种毂的内壳部54的端对端周向地安装的区段，该外壳部界定风机流动空间48的内边界，而该内壳部界定发动机核心流动空间56的外边界。容纳在限定于两个壳部52和54之间的空间58中的构件(在图2中并不可见)固定于这两个壳部的一个。此外，这些壳部自身固定在涡轮机的中间壳体60上、例如形成该壳体部分的结构支撑件62上。
图3说明根据本发明第一较佳实施例的组件66，该组件包括第一部件70和第二部件72，该第一部件例如是外壳部52的区段，而该第二部件例如是空气或油流传递管道的壁。作为变型，第二部件72可具体地是中间壳体的结构支撑件62的一部分。
两个部件70和72均设有第一通孔74和面向第一通孔74定位的第二通孔76。
附连装置18延伸穿过两个通孔74、76。该附连装置18具有埋头头部26和本体19，该埋头头部将压力施加在第一部件70上，而本体19设计成与第二部件协配以使得附连装置18将第二部件附连到第一部件上。
此外，用于定位附连装置的第一轴线28相对于第二部件72限定。
在所说明的示例中，附连装置呈螺钉18的形式。在本体19包括螺钉的螺纹的同时，上述头部26形成螺钉的头部。此外，第一轴线28是由诸如带螺纹装置20之类的保持装置所限定的螺接轴线，该保持装置以自身已知的方式沿着第二通孔76的延伸部固定在第二部件72上。
组件66还包括基座80，该基座形成独立于上述第一和第二部件70、72以及附连装置18的部件。因此，基座80是可移除的。
基座80例如在其中心处具有基座孔82，其中，附连装置的头部26容纳在该基座孔中并且附连装置的本体19延伸穿过该基座孔。基座80还包括承载表面86，该承载表面界定基座孔82的进入部段，并且附连装置18的头部26施加在该承载表面上。承载表面86是埋头的，并且延伸到第一通孔74并且延伸到第二通孔76中，换言之延伸到第一和第二部件的每个的至少一部分厚度中。因此，头部26可具有大于第一部件70的厚度的轴向延伸，同时仍共同地容纳在两个部件70和72的厚度中，以使得头部26在与第二部件72相对的侧部上并不从第一部件70显著地突出。
基座孔82限定第二轴线84，并且承载表面86适合于使得附连装置18沿着第二轴线84对中。
基座80具有外部侧向表面90，该外部侧向表面安装成装配在第一通孔74中，以使得第二轴线84与第一轴线28重合。外部侧向表面90和第一通孔74呈旋转柱体的形式。
基座80还包括邻抵装置92，该邻抵装置与第一通孔74的周界协配，以防止基座80朝向第二部件72移位。因此，附连装置18的头部26在第一部件70上的承载通过基座的所述邻抵装置92施加。
在所示的示例中，邻抵装置呈环形缘部92或者轴环的形式，该环形缘部或轴环围绕基座的孔82延伸，并且从外部侧向表面90自基座向外径向地突出。该环形缘部92围绕第一通孔74的周界94施加。第一部件70设有锪平台95，该锪平台具有形成第一通孔74的周界94的底部，环形缘部92施加在该底部上。在所说明的示例中，环形缘部92完整地容纳在锪平台95内部。作为变型，环形缘部92能在第一部件70的表面上方突出到锪平台95外部，而不会超出本发明的框架以外。
该组件66还较佳地包括轴向止挡装置，该轴向止挡装置包括可移除阻挡装置96，该可移除阻挡装置与基座80并且与第一部件70协配，以将基座80保持在第一通孔74中。
在图3中说明的示例中，基座80包括第一环形沟槽98，该第一环形沟槽形成在基座的侧向外表面90中，且可移除阻挡装置是接合在第一环形沟槽98中的止挡环96。更精确地说，止挡环96的径向内部环形部分容纳在第一环形沟槽98中，而止挡环96的径向外部环形部分突出到第一环形沟槽外部，以相对于第一通孔74的周界形成邻抵件，从而防止基座80沿从第二部件72朝向第一部件70的方向移位。在所说明的示例中，由止挡环96形成的邻抵件在两个部件的在图3中可见的夹持位置中不起作用，而是在两个部件70和72的组装操作期间防止基座80从第一部件70脱开。
在本发明的第一较佳实施例中，第二部件72具有接触表面100，该接触表面施加成与第一部件70接触，该第二通孔76包括加宽部分102，该加宽部分开口直至接触表面100，且基座80的部分104在第二通孔的加宽部分102中轴向地延伸。
在该第一实施例中，基座80由此部分地容纳在第二部件72的第二通孔76中。
根据本发明的第一较佳实施例的组件可通过由以下步骤依次构成的步骤来进行：
-将基座80在第一部件70的第一通孔74中放置就位；在所说明的示例中，该步骤包括将环形缘部92插入到锪平台95中；
-激活轴向止挡装置96；在所说明的示例中，该步骤包括将止挡环96的径向内部环形部分插入到第一环形沟槽98中；该可选止挡件确保基座80是“捕获式的”，换言之，防止该基座在下一步骤期间意外地分开；
-将可能装配有带螺纹装置20的第二部件72放置就位，以使得第二部件72的接触表面100施加成与第一部件70接触，并且使得第二通孔76面向第一通孔74；
-激活附连装置18的本体19与第二部件72的协配，直到压缩应力施加在部件70和72之间并且使得两个部件70、72夹持为止；在所说明的示例中，螺钉18在通过第一通孔74的同时螺接到带螺纹装置20中。
在图4上能观察到的本发明第二较佳实施例中，该组件66还包括间隔件110，该间隔件插入在第一部件70和第二部件72之间。间隔件110围绕基座80的一部分。更精确地说，间隔件110大致呈环或者旋转柱体的形式，该环或旋转柱体安装成装配在基座的外部侧向表面90的周围。
在图4上说明的示例中，该组件包括轴向止挡装置，该轴向止挡装置包括可移除阻挡装置、例如具有与上文在第一实施例中所描述的止挡环相同类型的止挡环96，且基座80包括形成在外部侧向表面90中的第一环形沟槽98。此外，间隔件10包括第二环形沟槽112，该第二环形沟槽形成在间隔件(图4a)的径向内表面114中。可移除阻挡装置96包括接合在第一环形沟槽98中的径向内部环形部分和接合在第二环形沟槽112中的径向外部环形部分，以使得间隔件110和基座80彼此相互保持至第一部件70。
根据本发明的第二较佳实施例的组件可通过由以下步骤依次构成的步骤来进行：
-将基座80在第一部件70的第一通孔74中放置就位；在图4上所说明的示例中，该步骤包括将环形缘部92插入到锪平台95中；
-激活轴向止挡装置96；在所说明的示例中，该步骤包括将止挡环96的径向内部环形部分插入到第一对应环形沟槽98中；该可选止挡件确保盘80是“捕获式的”，换言之，防止该盘在接下来两个步骤期间意外地分开；
-将间隔件110装配在基座80的外部侧向表面90周围，以使得间隔件110施加成与第一部件70接触；在所说明的示例中，该步骤包括迫使止挡环96的径向外部环形部分装配到第二环形沟槽112中，以确保间隔件110保持于第一部件70；该可选步骤由此将间隔件110制造成“捕获式”的，换言之防止间隔件在下一步骤期间意外地脱离；
-将可能装配有带螺纹装置20的第二部件72安装成使得该第二部件的接触表面100施加成抵靠于间隔件110，并且使得第二通孔76面向第一通孔74；
-激活附连装置18的本体19与第二部件72的协配，直到压缩应力施加在部件70和72之间并且使得两个部件70、72夹持为止；在所说明的示例中，螺钉18在通过第一通孔74的同时螺接到带螺纹装置20中。
本发明已针对呈螺钉形式的螺接附连装置的情形进行了描述。在使用铆钉的组件的情形中，铆钉的本体的端部分能够沿从第一轴线径向向外的方向膨胀。此种膨胀端部分将施加成与第二部件接触并且将与该第二部件协配，同时将压缩应力施加在第一部件和第二部件之间，直到它们已拧紧为止。
Claims (11)
1.一种组件(66)，尤其是用于诸如飞行器涡轮机之类机器的组件，所述组件包括：
第一部件(70)，所述第一部件具有第一通孔(74)；
第二部件(72)，所述第二部件具有第二通孔(76)，所述第二通孔面向所述第一部件中的所述第一通孔(74)；以及
附连装置(18)，所述附连装置通过所述第一和第二通孔(74、76)，并且具有头部(26)和本体(19)，所述头部呈承靠于所述第一部件(70)上的埋头头部的形状，而所述本体与所述第二部件协配以使得所述附连装置(18)将所述第二部件固定在所述第一部件上；
所述组件的特征在于，所述组件包括基座(80)，所述基座独立于所述第一和第二部件(70、72)和所述附连装置(18)，所述基座(80)安装在所述第一通孔(74)中并且包括：
第一轴线(28)，相对于所述第二部件(72)限定所述第一轴线，用以定位所述附连装置(18)，
基座孔(82)，所述附连装置的头部(26)容纳在所述基座孔中，并且所述附连装置(18)的本体(19)延伸穿过所述基座孔，
埋头承载表面(86)，所述埋头承载表面在所述第一通孔(74)和所述第二通孔(76)中延伸，并且所述附连装置(18)的头部(26)施加在所述埋头承载表面上，以及
邻抵装置(92)，所述邻抵装置施加在所述第一通孔(74)的周界(94)上，以防止所述基座(80)朝向所述第二部件(72)移位。
其中：
所述基座孔限定第二轴线(84)，
所述承载表面(86)构造成使得所述附连装置的头部(26)相对于所述第二轴线(84)对中，
所述第一部件(70)是锪平台的，所述锪平台(95)的底部形成所述第一通孔(74)的周界(94)，以及
所述基座(80)包括呈旋转柱体的形状的外部侧向表面(90)，所述外部侧向表面安装成装配在所述第一通孔(74)中，以使得所述第一和第二轴线(28、84)重合。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述附连装置(18)是螺钉，且所述第二部件(72)设有带螺纹装置(20)，所述带螺纹装置限定所述第一轴线(28)。
3.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述邻抵装置呈环形缘部(92)的形式，所述环形缘部围绕所述基座(80)延伸，并且从所述基座径向地向外突出。
4.如权利要求1至3中任一项所述的组件，其特征在于，还包括轴向止挡装置(96)，所述轴向止挡装置与所述基座(80)并且与所述第一部件(70)协配，以将所述基座保持在所述第一通孔(74)中。
5.如权利要求4所述的组件，其特征在于，所述基座(80)包括第一环形沟槽(98)，且所述轴向止挡装置包括接合在所述第一环形沟槽中的可移除锁定装置(96)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的组件，其特征在于，
所述第二部件(72)，所述第二部件具有接触表面(100)，所述接触表面施加成与所述第一部件(70)相接触，
所述第二通孔(76)包括加宽部分(102)，所述加宽部分开口直至所述接触表面(100)，
所述基座(80)的部分(104)在所述第二通孔的所述加宽部分(102)中轴向地延伸。
7.如权利要求1至5中任一项所述的组件，其特征在于，还包括间隔件(110)，所述间隔件插入在所述第一和第二部件(70、72)之间并且围绕所述基座(80)的一部分。
8.如权利要求5和7所述的组合的组件，其特征在于，所述间隔件(110)包括第二环形沟槽(112)，所述可移除的锁定装置(96)部分地接合在所述第二环形沟槽中，以使得所述间隔件(110)和所述基座(80)彼此相互地保持至所述第一部件(70)。
9.一种机器、尤其是涡轮机，所述机器包括至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的组件，其中，所述第一或第二部件(70)形成环形壁(52、54)的至少一部分，所述环形壁界定所述机器的流道(56、48)，且所述第一和第二部件的另一个(72)形成所述机器的结构壳体(60)的至少一部分或者用于流体循环的管道的一部分。
10.一种制造根据权利要求1至8中任一项所述的组件(66)的方法，所述方法包括以下相继步骤：
将所述基座(80)在所述第一部件(70)的第一通孔(74)中放置就位；
将所述第二部件(72)放置就位，以使得所述第二通孔(76)定位成面向所述第一通孔(74)；
将所述附连装置(18)通过所述第一和第二通孔(74、76)放置就位，直到由于通过所述附连装置(18)的头部(26)施加在所述第一部件(70)上的压力并且由于所述附连装置(18)的本体(19)和所述第二部件(72)之间的协配，而使得压缩应力施加在所述第一和第二部件(70、72)之间，并且所述第一部件(70)和所述第二部件(72)彼此夹持为止。
11.如前述权利要求所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：所述步骤包括激活轴向止挡装置(96)，以使得所述装置与所述基座(80)并且与所述第一部件(70)协配，以将所述基座保持在所述第一通孔(74)中。
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