CN107791427A - 用于生产耐磨的涡轮机密封件的方法 - Google Patents

用于生产耐磨的涡轮机密封件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种用于生产用于涡轮机的耐磨密封件的方法，该耐磨密封件诸如用于涡轮喷射发动机的低压压缩机。所述方法包括如以下执行的以下步骤：(a)在炉中预热(100)金属模具；(b)用粉末铝基混合物填充(102)热模具；(c)使模具中的混合物脱气(104)；(d)在室温下压实(106)仍热的模具中的混合物，以便使模具中的混合物固结。因而，耐磨密封件被生产成形成瓦片的成角度的部段。成角度的部段然后被结合到涡轮机的复合物壳体中。

Description

用于生产耐磨的涡轮机密封件的方法
技术领域
本发明涉及用于涡轮机的耐磨密封件的生产。本发明也涉及制造具有耐磨密封件的涡轮机，尤其是飞机涡轮喷射发动机或航空器涡轮螺旋桨发动机的方法。
背景技术
已知实践使用耐磨材料(也称为耐用材料)在涡轮机形成动态密封，特别是在飞机涡轮喷射发动机压缩机中形成动态密封。这样的材料形成外壳体的内表面，该材料铺衬外壳体的内表面，并且在接触转子叶片末端的情况下分解。该耐磨材料被设计成限制叶片末端的磨损，无论它们的旋转速度如何，旋转速度可能超过8000rpm。此外，转子叶片末端相对于它的密封件的相对速度接近声速。
因而，可能设计压缩机，同时减小转子叶片末端与壳体的内表面之间的机械间隙。优化也可考虑膨胀、离心力和某些随机操作变量，诸如摄入(ingestion)和蛇形运动(hunting)现象。形成壳体涂层的耐磨材料通常包括铝、二氧化硅、聚酯。用于形成密封件的方法能够优化密封件表现和执行的方式。对于与擦拭器协作的内叶冠的应用也在可能的范围以内。
应注意，术语“耐磨”通常用于指耐用材料，其能够在相对于这一材料能移动的表面上产生一定程度的密封。这一材料可以具有多种成分、结构和形式。例如，设置有该材料的层的轴式涡轮机压缩机的外叶冠能够在所述压缩机的转子叶片的末端形成旋转密封。这使得能够维持整个组件的完整性，并且，尽管涡轮机中固有即使很小的变形，特别是由于离心力而导致叶片或其支撑件延长的变形，也能够维持组件的完整性。通过尽可能地减小移动的叶片和流体流的壳体之间的间隙，涡轮喷射发动机的效能和效率因而被增大。
文件FR 2 993 577 A1公开了一种用于制造耐腐蚀的耐磨涂料的方法。该涂料形成结合到涡轮机的结构的磨损部件。该涂料包括聚酯基的基体和铝合金填料。通过热模具将该涂料制造成板材。然而，问题在于该板材的强度仍旧是受限的。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于解决现有技术所呈现的问题中的至少一个问题。更具体地，本发明的目的在于提高涡轮机耐磨密封件的品质。本发明的另一目的在增大耐磨密封件的强度。
技术解决方案
本发明的一个主题是一种用于在模具中生产耐磨密封件、尤其是用于涡轮机的耐磨密封件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:(a)预热所述模具；(b)然后用混合物、尤其是粉末混合物填充所述模具；(d)压实所述模具中的所述混合物，以便使所述模具中的所述混合物固结。
根据本发明的一个有利实施例，在步骤(a)预热中，旨在接收混合物的模具的腔室的内表面以铝箔覆盖。
根据本发明的一个有利实施例，预热模具的步骤(a)包括将模具加热到至少300℃、或至少400℃、或至少500℃。
根据本发明的一个有利实施例，预热模具的步骤(a)包括将模具加热持续至少2小时、或至少3小时。
根据本发明的一个有利实施例，在填充步骤(b)中，所述混合物包括填料和基体，所述基体的质量在所述混合物的质量的5％和50％之间。
根据本发明的一个有利实施例，填料包括20质量％至45质量％之间的镍。
根据本发明的一个有利实施例，填料包括5质量％至20质量％之间的硅。
根据本发明的一个有利实施例，填料包括55质量％至80质量％之间的铝。
根据本发明的一个有利实施例，所述基体包括六方氮化硼、或氟化钙、或聚合物，其诸如聚酯。
根据本发明的一个有利实施例，所述方法进一步包括使模具中的混合物脱气的步骤(c)，所述步骤在步骤(d)压实之前执行。
根据本发明的一个有利实施例，步骤(c)脱气包括施加压缩力到所述模具中的所述混合物、然后释放所述压缩力的至少一个循环，步骤(c)脱气可以包括至少三个循环。
根据本发明的一个有利实施例，在至少一个或每个循环期间，所述压缩力被维持在1秒至5分钟之间、或5秒至1分钟之间、或10秒至30秒之间。
根据本发明的一个有利实施例，压实步骤(d)在室温下执行。
根据本发明的一个有利实施例，压实步骤(d)在预热步骤(a)之后最多15分钟内、或最多5分钟内、或最多1分钟内执行。
根据本发明的一个有利实施例，在压实步骤(d)期间，对混合物施加10MPa至20MPa、或至少15MPa的压力。
根据本发明的一个有利实施例，在步骤(d)压实期间，压缩力被施加到混合物持续30分钟至90分钟，可以持续60分钟。
根据本发明的一个有利实施例，模具包括容器和活塞，活塞在压实步骤(d)期间、并且可能在脱气步骤(c)期间压实容器中的混合物。
根据本发明的一个有利实施例，模具的热容大于或等于包含在模具中的混合物的热容的两倍。
根据本发明的一个有利实施例，模具的热容大于或等于包含在模具中的混合物的热容的三倍、或五倍、或七倍、或十倍。
根据本发明的一个有利实施例，模具的质量大于或等于混合物的质量的五倍或十倍。
根据本发明的一个有利实施例，模具由金属制成，尤其是由钢制成，例如不锈钢。
根据本发明的一个有利实施例，填料包括镍和/或硅和/或铝。
根据本发明的一个有利实施例，在脱气步骤(c)期间的压缩力被配置成施加至少15MPa的压力到所述混合物。
根据本发明的一个有利实施例，在至少一个或每个循环期间，所述压缩力的释放持续1秒至5分钟之间、或5秒至1分钟之间、或10秒至30秒之间。
根据本发明的一个有利实施例，在压缩步骤(d)的结尾，固结的耐磨密封件形成环的成角度部段。
本发明的另一主题是一种用于制造包括根据一生产方法获得的耐磨密封件的涡轮机的方法，其特征在于，所述生产方法依照本发明，所述涡轮机可能包括低压压缩机，所述耐磨密封件是所述低压压缩机的密封件。
根据本发明的一个有利实施例，所述制造方法包括步骤(i)——供应或生产支撑件，和步骤(ii)——将源自所述生产方法的所述耐磨密封件固定到所述支撑件。
根据本发明的一个有利实施例，步骤(ii)的固定包括结合或焊接或铆接操作。
一般地，本发明的每个主题的有利实施例也能应用到本发明的其它主题。在可能的情况下，本发明的每个主题能与其它主题相结合。本发明的主题也能与说明书中的实施例组合，另外，说明书中的实施例可以彼此组合。
有利效果
就密封件的抵抗与转子接触的能力而言，本发明增大耐磨密封件的强度。特别地，提高了机械强度和耐腐蚀性。密封件变得更耐用，因而优化了涡轮机的安全性。特别地，在涡轮喷射发动机低压压缩机的情况下，所获得的密封件展现理想的耐用性，涡轮喷射发动机低压压缩机的运行温度包括在-50℃和+50℃之间，并且其在巡航飞行期间维持在约-50℃。此外，耐磨密封件使得能够例如在单块转子上由钛制成叶片时满足摄入准则(ingestion criteria)。
根据本发明的方法提供了末端的材料，其在颗粒尺度上更均匀。填料更好地渗透基体。与填料的颗粒相比，基体颗粒结块的倾向降低。同时，本发明可以允许更好地封装填料的颗粒。例如，金属颗粒被更好地封装，由此提高耐腐蚀性。
附图说明
图1描绘根据本发明的轴式涡轮机。
图2示意图1的涡轮机的部分。
图3图示根据本发明的用于热压耐磨密封件的模具。
图4是根据本发明的在模具中制造耐磨密封件的方法的图示。
图5是根据本发明的制造涡轮机的方法的图示。
具体实施方法
在以下说明中，术语内部和外部指相对于轴式涡轮机的旋转轴线的位置。
图1是轴式涡轮机的简单描绘。在该具体情形中，其是旁通式涡轮喷射发动机。涡轮喷射发动机2包括被称为低压压缩机4的第一压缩级、被称为高压压缩机6的第二压缩级、燃烧室8和一个或多个涡轮级10。在运行中，经由中心轴传递到转子12的涡轮10的机械动力使两个压缩机4和6运转。这些压缩机包括与成排的定子叶片相关联的若干排的转子叶片。因而，转子12绕其旋转轴线14的旋转使其能够形成空气流，并且逐渐地压缩空气流直至其进入燃烧室8。
通常称为风扇或鼓风机的入口送风机16被联接到转子12并且生成空气流，该空气流分成初级流18和次级(旁通)流20，初级流经过涡轮机的各个前述级，次级流沿着沿机器的环形导管(部分描绘)经过，然后在涡轮出口处重新并入初级流。次级或旁通流可以被加速以便生成在飞机的飞行中使用的推力反作用。
在风扇16周围，仅在压缩机或涡轮转子叶片周围，涡轮机具有若干环形耐磨密封件。这些耐磨密封件被设计成通过如下方式协作，即通过与叶片的和风扇的相应径向末端磨损，通过瓦解以便限制对所述末端的磨损和损坏。由于该安全措施，变得能够减小叶片与它们的密封件之间的径向间隙，并且因而减小再循环。结果是增大效率。
图2是结合图1所示的涡轮机的部分的截面视图。在该情形中，它可以是压缩机(可以是低压压缩机)的一部分。本教导还可以应用到高压压缩机，正如它们可以用于风扇一样。
转子12被定子壳体22包围。转子包括环形成排的转子叶片24，其径向延伸直至壳体22的内表面。该内表面衬有环形耐磨密封件26，所述环形耐磨密封件26围绕成排的转子叶片24。密封件26到叶片24的径向靠近允许动态密封。
图2还示出制造涡轮机的方法中的一个步骤，其中，成角度的部段28被固定在壳体22内侧。在该情形中，被分段的耐磨密封件26由八个部段28组成，它们中的每一个部段具有弯曲板形状；或者可替选地具有瓦片形状。每个部段28可以展现两个弧线。例如，部段的延展长度包括在20cm和40cm之间，可以在25cm和35cm之间。宽度可以在5cm和15cm之间。
图3绘出了模具30，其用于制造耐磨密封件，尤其是例如具有成角度的部段的形式。
模具30包括容器32和活塞34，活塞的形状与容器32的内腔36互补。为了形成耐磨密封件部段，在内腔36中使用前驱体混合物，然后再次关闭模具30，将活塞34引入到内腔36中。
为了限制对模具的粘接并且由此简化脱模，活塞34的下表面，类似限定内腔36的内表面，覆盖有铝薄纱(未描绘)。
模具可以由金属制成，特别是不锈钢。它的质量和热容量允许热能累积并且然后允许与混合物交换热能。
利用竖直力F引入活塞34，使得它施加预定的压力在混合物上持续期望长度的时间。通过热和/或物理化学的现象，混合物硬化，从而形成固体。密封件部段形成。
图4示出在模具中生产耐磨密封件的方法。模具可以对应于图3中示出的模具，并且耐磨密封件可以对应于结合图1和2图示的密封件。
方法可以包括以下步骤，可以以下顺序实施：
(a)对模具预热100；
(b)采用混合物(尤其是粉末混合物)填充102模具；
(c)使模具中的混合物脱气104；
(d)压实106仍然热的模具中的混合物，以便使模具中的混合物固结，尤其以便形成耐磨密封件成角度的部段；
(e)使耐磨密封件成角度的部段脱模108。
步骤(a)模具的预热100包括将模具预热到至少500℃持续3小时，这使其能够确保模具温度增大并且存储之后将使用的热能。该加热可以在炉中执行。在该步骤之后，模具可以达到500℃。
在步骤(b)填充102中，前驱混合物可以呈粉末或粉末混合物的形式。混合物可以包括填料和基体。例如，混合物可以包括金属填料和/或聚合物基体。基体可以占混合物的质量的5％和50％之间，其余可以由填料组成。基体可以包括聚酯和/或六方氮化硼和/或氟化钙。
填料可以包括按质量的20％至45％的镍。填料可以包括按质量的5％至20％的硅。填料可以包括按质量的从55％至80％的铝。在本发明中，区间包括端点。其它金属可以用于提高机械强度和耐腐蚀性。
因为它的质量和它的材料，模具可以具有大于或等于模具中包含的混合物的热容的十五倍的热容。因此，能够实现与它包含的混合物的显著的热交换。它的温度可以维持在100℃以上持续至少1小时，或者至少在步骤(d)的压实106期间维持。
步骤(c)脱气104包括三个脱气循环110。每个循环110包括施加压缩力到模具中的混合物然后释放所述压缩力。在每个循环期间，压缩力被维持在1秒和10分钟之间。压缩力可以使其能够施加15MPa的竖直压缩应力到混合物。压缩力的释放持续在1秒和10分钟之间。步骤(c)脱气104是可选的。其使得能够增大耐磨密封件的密度，并且由此实现某些预定的性能行为。
步骤(d)压实106在室温执行，即在20℃和25℃之间，并且可能由于经济原因在环境空气中执行。它在步骤(b)填充102之后，并且可能在可选步骤(c)脱气104之后尽可能快地被执行，特别是为了限制模具在环境空气中的冷却。步骤(d)压实106可以在步骤(a)预热100之后的不到10分钟、或不到3分钟、或不到20秒开始。再次，使用活塞向混合物施加竖直压力。可以施加1MPa至50MPa的压力。静态压实压力可以等于15MPa。该压力可以维持连续持续1小时。
因为模具在它的预热之后维持是热的，所以步骤(d)压实106允许混合物的热压实，并且由此允许结块的混合物的热硬化。该模具释放它的存储热量到混合物。模具的温度逐渐降低，而混合物的温度增大，并且然后维持在模具的温度。通过本发明，加热装置可以是简单的，尤其是小尺寸的。此外，本发明需要用于施加压实力的其它装置，它们简单且经济。控制和致动装置也是简单且经济的。温度和尺寸限制易于处理。
步骤(d)压实可以是烧结步骤。前述步骤可以适于形成模制方法。
图5是生产涡轮机的方法的图，所述涡轮机可以对应于图1中详述的涡轮机。耐磨密封件，或者至少所述部段，可以根据图4中描述的方法生产。
生产涡轮机的方法可以包括以下步骤：
(i)供应或生产200支撑件，特别是涡轮机壳体，和
(ii)将从图4中详述的生产方法中获得的耐磨密封件结合202在支撑件的内侧。
步骤(ii)结合202被重复使得成角度的部段形成闭环。在由具有有机基体和纤维增强体的复合材料制成的壳体的情形中，该结合方法是吸引人的。图2可以对应于结合202的这一步骤(ii)，尽管存在叶片和转子，执行它是可选的。

Claims (18)

1.一种用于在模具(30)中生产用于涡轮机(2)的耐磨密封件(26)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述模具(30)预热(100)；然后
(b)用混合物填充(102)所述模具(30)；
(d)压实(106)在所述模具(30)中的混合物，以便使所述模具(30)中的混合物固结。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在预热(100)步骤(a)中，旨在接收所述混合物的所述模具(30)的腔室的内表面以铝箔覆盖。
3.根据权利要求1和2中的一项所述的生产方法，其特征在于，在所述填充(102)步骤(b)中，所述混合物是粉末混合物。
4.根据权利要求1和2中的一项所述的生产方法，其特征在于，预热(100)所述模具(30)的步骤(a)包括将所述模具(30)加热到至少300℃，并且预热(100)所述模具(30)的步骤(a)包括加热所述模具(30)持续至少2小时。
5.根据权利要求1至2中的一项所述的生产方法，其特征在于，在填充(102)步骤(b)中，所述混合物包括填料和基体，所述基体的质量在所述混合物的质量的5％和50％之间。
6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述填料包括20％质量和45％质量之间的镍。
7.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述填料包括5％质量和20％质量之间的硅。
8.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述填料包括55％质量和80％质量之间的铝。
9.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述基体包括六方氮化硼、或氟化钙、或聚合物，该聚合物诸如聚酯。
10.根据权利要求1至2中的一项所述的生产方法，其特征在于，所述方法进一步包括使所述模具(30)中的混合物脱气(104)的步骤(c)，该步骤在压实(106)步骤(d)之前被执行。
11.根据权利要求10所述的生产方法，其特征在于，脱气(104)步骤(2)包括施加压缩力到所述模具(30)中的所述混合物，然后释放所述压缩力的至少一个循环(110)。
12.根据权利要求10所述的生产方法，其特征在于，在至少一个或每个循环(110)期间，压缩力被维持在1秒和5分钟之间。
13.根据权利要求1至2中的一项所述的生产方法，其特征在于，压实(106)步骤(d)在室温下执行，并且压实(106)步骤(d)在预热(100)步骤(a)之后至多15分钟内被执行。
14.根据权利要求1至2中的一项所述的生产方法，其特征在于，在压实(106)步骤(d)期间，10MPa至20MPa的压力被施加到所述混合物。
15.根据权利要求1至2中的一项所述的生产方法，其特征在于，在压实(106)步骤(d)期间，压缩力被施加到所述混合物持续30分钟至90分钟。
16.根据权利要求1至2中的一项所述的生产方法，其特征在于，所述模具(30)包括容器(32)和活塞(34)，所述活塞(34)在压实(106)步骤(d)期间和在脱气(104)步骤(c)期间压实所述容器(32)中的所述混合物，所述模具(30)的热容大于或等于所述模具(30)中包含的混合物的热容的两倍。
17.一种制造包括根据一生产方法的耐磨屏蔽件(26)的涡轮机(2)的方法，其特征在于，所述生产方法根据权利要求1至16中的一项所述，所述涡轮机(2)包括低压压缩机(4)，所述耐磨密封件(26)是所述低压压缩机(4)的密封件。
18.根据权利要求17所述的制造方法，其特征在于，该方法包括供应(200)或生产支撑件的步骤(i)，和将从所述生产方法获得的所述耐磨密封件(26)固定(202)到所述支撑件的步骤(ii)，并且，所述固定(202)包括结合或焊接或铆接操作。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1027280B1 (fr) * 2019-05-16 2020-12-15 Safran Aero Boosters Sa Carter de compresseur pour turbomachine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150184526A1 (en) * 2012-07-20 2015-07-02 Snecma Corrosion-resistant abradable covering

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2329288A (en) * 1940-12-17 1943-09-14 Girdler Corp Molding of materials
US4390489A (en) * 1977-12-19 1983-06-28 Allied Corporation Method of shaping thermoplastic compositions on aluminum foil support
US4937042A (en) * 1986-11-28 1990-06-26 General Electric Company Method for making an abradable article
US20100124616A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-20 General Electric Company Method of forming an abradable coating
CN103418791A (zh) * 2012-04-23 2013-12-04 会田工程技术有限公司 混合粉末的高密度成形方法及高密度成形装置
JP5772731B2 (ja) * 2012-06-08 2015-09-02 株式会社豊田中央研究所 アルミニウム合金粉末成形方法およびアルミニウム合金部材

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150184526A1 (en) * 2012-07-20 2015-07-02 Snecma Corrosion-resistant abradable covering

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
厉蕾等: "《塑料技术标准手册：树脂.制品.试验方法》", 31 May 1996, 化学工业出版社 *
樊新民等: "《工程塑料及其应用》", 30 April 2006, 机械工业出版社 *

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