CN108779781A - 将耐磨材料涂抹到涡轮发动机壳体表面的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将耐磨材料涂抹到涡轮机的环形壳体(1)的表面上的装置(11)，该壳体沿纵向轴线延伸，该装置(11)包括一个设置有第一引导设备(14)的支撑件(12、13)，所述第一引导设备(14)用于沿相对于壳体轴线的径向方向相对于壳体(1)引导该支撑件(12、13)，该支撑件(12、13)设置有用于沿轴向方向相对于壳体(1)引导该支撑件(12、13)的第二引导设备(16)，涂抹辊筒(20)相对于该支撑件(12、13)沿轴向方向枢轴地安装，调节设备(22、23)使得可沿径向方向调节辊筒相对于第一引导设备的位置。

Description

将耐磨材料涂抹到涡轮发动机壳体表面的装置
技术领域
本发明涉及一种涂抹耐磨材料的装置，该装置用于将耐磨材料涂抹到涡轮发动机壳体表面，例如所述壳体的内表面。
背景技术
如图1所示，例如飞行器涡扇发动机或C的涡轮发动机通常包括风扇壳体1，该壳体的一个大致上圆柱形壁2特别地包围风扇的叶片。
壳体1形成机舱的一部分，该机舱围绕涡轮发动机的电机，并且在该机舱内侧旋转有一个产生二次气流的风扇，所述二次气流在该机舱和电机之间流动，并形成由涡轮发动机产生的推力的一部分。
壳体1包括一个基本圆柱形壁2，该壁2包括在其纵向端部的环形附接凸缘3、4。下游凸缘4通过螺钉和螺母类型被附接到中间壳体的凸缘(未示出)，并且上游凸缘3通过螺钉和螺母类型被附接到机舱中的进气机的凸缘(未示出)。术语上游和下游相对于通过涡轮发动机的气流来限定。
风扇壳体2的内表面通常包括环形隔音面板，该环形隔音面板覆盖壁2的内圆柱形表面，并通过任何适当的设备附接到所述壁。所述面板通常具有由相邻单元形成的蜂窝环形结构，其内表面和/或外表面都覆盖有也称为蒙皮的包层。所述面板特别地旨在吸收由涡轮发动机的风扇所产生的声波。更具体地，壳体1包括位于风扇叶片上游的上游面板、与风扇叶片相对地定位的中间面板5，以及位于风扇叶片下游的下游面板。中间面板5承载一个耐磨材料层6，在操作过程中叶片的径向外端旨在摩擦在该耐磨材料层上。
为了形成耐磨材料层6，以球形或部分形式的耐磨材料浆料的部分7被手动地布置在中间面板5的内蒙皮上，如图3所示，并且通过使用成形刀刮削，手动地形成耐磨材料层6的径向内表面。更具体地，连续地使用不同的刀具，从而实施一个或多个粗轧孔型和至少一个精轧孔型。
在图2所示的实施例的情况下，获得了耐磨层6，其内表面具有圆柱形上游部件8、厚度大于上游部分的圆柱形下游部件9，以及连接上游和下游部件的截锥部件10。
随后允许耐磨层6风干，因此其硬化并获得了必要的机械特性。
这种类型的制造工艺很长、费力且昂贵。此外，用于刮削的刀具往往撕裂材料并形成随后需要填充的表面缺陷。在这种填充过程中，再次加入耐磨材料，并且该添加可具有与原材料不同的颜色。在这种填充之后获得的耐磨层的内表面在这种情况下显示出外观缺陷。
发明内容
本发明更具体地旨在提供一种简单、高效和成本有效的该问题的解决方案。
为此，提供了一种用于涂抹耐磨材料的装置，其用于涂抹耐磨材料到涡轮发动机的环形壳体表面，其中该壳体沿纵向轴线延伸，并且该装置包括一个配备有第一引导设备的支撑件，所述第一引导设备能够在相对于壳体轴线的径向方向中相对于壳体引导该支撑件，该支撑件配备有能够在轴向方向中相对于壳体引导该支撑件的第二引导设备，涂抹辊筒相对于该支撑件枢轴地安装在轴向方向中，并且调节设备允许调节辊筒在径向方向中相对于第一引导设备的位置。
例如，这种装置可用于在风扇壳体的中间面板的内表面上快速和容易地分布耐磨材料。为此，上述类型的装置可以如下方式安装在壳体上，使得第一引导设备例如径向地承载在壳体的径向内表面上，并且以如下的方式，使得第二引导设备例如轴向地承载在壳体的端部凸缘上。在这种情况下所需要的是相对于壳体移动该装置，因此辊筒枢转并停靠在浆料形式的耐磨材料上，辊筒从而将可锻的耐磨材料分布在相应表面上，从而获得所需的轮廓。
可需要使辊筒穿过浆料几次，以获得耐磨材料的均匀分布。
该调节设备可允许实施几个粗轧孔型，其后是一个或多个精轧孔型。在这种情况下，在轧孔型之间使用所述调节设备可以调节辊筒相对于耐磨材料所涂抹的圆柱形表面的位置。
第一引导设备可包括能够在径向方向中承载在壳体上并能够在所述壳体上移动的滚动设备。
此外，第二引导设备可包括能够在轴向方向中承载在壳体上并能够在所述壳体上移动的滚动设备。
当该装置相对于壳体移动时，这减少了摩擦，防止了对壳体的任何损害，并使该装置易于操作。
该支撑件可包括第一部件以及在径向方向中相对于第一部件可移动的第二部件，其中辊筒枢转地安装在支撑件的第二部件上，并且第一引导设备和第二引导设备安装在支撑件的第一部件上。
在这种情况下，该调节设备可安装在支撑件的第一部件和第二部件之间，并且用于在径向方向中相对于第一部件调节第二部件的位置。
在这种情况下，该调节设备可包括与至少一个螺母相互作用的至少一个螺钉，该螺钉相对于螺母的枢转致使第二部件相对于第一部件的平移运动。
可提供用于相对于第一部件在径向方向中引导第二部件的平移引导设备。例如，这种引导设备可包括至少一个引导杆或与该支撑件的一个部件集成的至少一个引导支柱，例如，该杆或该支柱被安装以在该支撑件的另一部件的引导孔或环中平移。
该支撑件可包括抓握设备，例如至少一个手柄。
特别地，至少一个手柄可被定向，从而便于在径向方向中涂抹承载在壳体上的第一引导设备，并且至少一个第二手柄可被定向，从而便于在轴向方向中涂抹承载在壳体上的第二引导设备。
辊筒可包括能够彼此独立地枢转的至少两个部件，例如，至少一个圆柱形部件和至少一个截锥部件。
例如，辊筒可包括不同直径的两个圆柱形端部件以及一个截锥中间部件，辊筒的表面优选地从一个部件到另一部件连续。
辊筒还可包括具有不同轮廓和/或此外不同的表面精加工的至少两个部件。
在几个部件上构造辊筒限制了在辊筒和耐磨材料的接口处的滑动现象，从而在其涂抹过程中避免了耐磨材料的脱落或撕裂。这避免了必须填充这些脱落或撕裂的区域。
本发明还涉及一种用于涂抹耐磨材料到涡轮发动机壳体的方法，包括以下阶段：
-涂抹耐磨材料浆料到壳体的环形表面，
-将上述类型的装置以如下方式安装在该壳体上，使得第一引导设备径向地支撑在壳体的环形表面上，例如径向内表面，以及以如下方式，使得第二引导设备轴向地支撑在壳体的承载表面上，例如在壳体的端部凸缘上，
-相对该壳体移动该装置，因此辊筒枢转并停靠在浆料形式的耐磨材料上，辊筒从而将浆料形式的可锻耐磨材料分布在相应表面上；
如前所述，这种方法可包括一个或多个粗轧孔型，随后是一个或多个精轧孔型。为此，可使用调节设备在多个孔型之间调节辊筒相对于耐磨材料所涂抹到的圆柱形表面的径向位置。
根据一个替代实施例，可以通过外壳的内表面的角扇区继续。因此，可以涂抹浆料，并且可在壳体的内表面的一个角扇区上移动上述装置，以及在涂抹浆料并且在壳体的内表面的一个新角扇区上移动上述装置之前，该壳体随后可绕其轴线枢转一个预定角度。
该方法还可包括干燥该材料的阶段，例如在户外。
所使用的耐磨材料例如是一种包括中空珠的基于环氧树脂的聚合物材料，例如中空玻璃珠。
附图说明
在阅读了经由非限制性示例并且参考附图给出的以下描述后，将更好地理解本发明，并且本发明的其他细节、特征和优点将显而易见，其中：
-图1是包括耐磨材料层的涡轮发动机风扇壳体的透视图，
-图2是示出了图1中风扇壳体的一个截面的横截面半视图，
-图3是特别地示出了在风扇壳体的相应圆柱形表面上涂抹部分耐磨材料浆料的详细图解说明；
-图4是根据本发明的该装置的透视图；
-图5是图4中装置的前视图，
-图6表示根据本发明一个实施例的涂抹耐磨材料的方法，其中壳体的轴线被垂直地定向；
-图7表示根据本发明一个实施例的涂抹耐磨材料的方法，其中壳体的轴线被水平地定向。
具体实施方式
图4和图5示出了用于涂抹耐磨材料的装置11，其用于将耐磨材料涂抹到涡轮发动机壳体1的表面。
装置11具有一个包括第一部件12和第二部件13的支撑件。当从前面观察时，第一部件12具有一个包括底座12a的整体U形，两个分支12b从该底座12a延伸。每个分支12b的自由端均具有两个相对的支腿12c，每个支腿12c承载一个导辊14，该导辊14的旋转轴线15平行于底座12a。支撑件的第一部件12还包括从底座12a的横向端延伸并且平行于分支12b延伸的额外分支12d。额外分支12d的自由端具有两个相对的支腿12e，每个支腿都承载一个导辊16，其旋转轴线17与分支12b、12d平行，即垂直于导辊14的旋转轴线15。
两个抓握手柄18被固定到底座12a，并且手柄19被固定到额外分支12d的支腿12e。
该支撑件的第二部件13被安装在第一部件12的分支12b之间，其中第二部件13具有整体的U形形状并且包括底座13a，该底座具有在其两侧延伸的两个分支13b。辊筒20围绕与导辊14的枢轴线15平行延伸的轴21枢转地安装。轴21的端部接合在第二部件13的分支13b中，第二部件13因而形成轭。辊筒20具有三个构成部件20a、20b和20c，它们能够彼此独立地围绕轴21枢转。特别是，辊筒21包括由截锥中间部件20c连接的不同直径的两个圆柱形部件20a、20b。被定位在额外分支12d附近的部件20a例如在直径上小于部件20b。不同的部件20a、20b、20c被确定尺寸，以确保辊筒20的表面连续性。
支撑件12、13配备有用于调节辊筒20的位置的调节设备。所述调节设备包括一个例如在第二部件13的底座13a中形成或安装的螺栓，以及一个接合在第一部件12的底座12a中的枢轴中的螺钉22。螺钉22配备有抓握头部23。螺钉22和相应的螺母的布置方式使得螺钉22的旋转可以改变第二部件13相对于第一部件12沿着螺钉22的轴线，即沿着与辊筒20的轴线垂直的轴线的位置。
为了引导这种平移运动，支撑件12、13可配备有例如横向地布置在螺钉22和螺母的两侧上的引导杆24。特别是，杆24可被固定到第一部件12的底座12a，并且接合在具有匹配扇区的孔中或接合在第二部件13的引导环中。
同样，例如，该工具使得可在部件12d和12b之间沿轴向调节，也可具有一将能够使本发明适于不同壳体尺寸的调节设备。
如图6中所示，这种装置11可用于形成涡轮发动机，例如飞行器涡轮螺旋桨发动机的风扇壳体1的耐磨材料层6。
在图6所示的情况下，风扇1布置为使得其轴线垂直地延伸，将浆料形式的耐磨材料例如在部分7中涂抹到待覆盖区域，例如涂抹到风扇壳体1的面板5的径向内蒙皮。所使用的耐磨材料例如是包含中空珠，例如中空玻璃珠的环氧树脂基聚合物材料。
上述装置11随后被布置在壳体1上，使得辊筒20沿着壳体1的轴线延伸，导辊16停靠在壳体1的端部凸缘3、4中的一个上，并且导辊14停留在壳体1的径向内表面2上，轴向地在承载耐磨材料的面板5的任何一侧上。
通过操作者按压手柄18、19，导辊14、16与壳体1的所涉及区域保持接触。手柄18因此用于将装置11径向地保持在壳体1的内表面2上，手柄19用于将装置11轴向地保持在相应的端部凸缘3、4上。
装置11随后相对于壳体2在壳体1的整个周边移动，以使浆料形式的耐磨材料平滑，并限定该耐磨材料层6。在该阶段过程中，辊筒20的不同部件20a、20b、20c绕它们的轴线21枢转，并挤压或排斥有延展性的浆料。应当注意的是，在几个部件20a、20b、20c中构造辊筒20限制了在辊筒20与耐磨材料之间的接口处的滑动现象，从而在其涂抹过程中避免了耐磨材料的脱落或撕掉。
可连续地实施一个或多个粗轧孔型，其后是一个或多个精轧孔型。为此，可以使用调节螺钉23在孔型之间调节辊筒20相对于耐磨材料所涂抹到的圆柱形表面的径向位置。
在不同的孔型之后，耐磨材料层6的径向内表面具有不同直径的两个圆柱形扇区8、9以及连接该两个圆柱形扇区的截锥扇区10(图2)。
随后允许耐磨层6风干，因此其硬化并获得了必要的机械特性。
图7示出了替代实施例，其中壳体1被定位，以使其轴线水平地延伸。
由此，本发明提供了一种允许快速且容易地形成例如涡轮发动机的风扇壳体1的耐磨材料层6的装置和方法。

Claims (10)

1.用于涂抹耐磨材料的装置(11)，其用于将耐磨材料涂抹到涡轮发动机的环形壳体(1)的表面上，其中该壳体沿纵向轴线延伸，该装置(11)包括一个配备有第一引导设备(14)的支撑件(12、13)，所述第一引导设备(14)能够沿相对于所述壳体的轴线的径向方向相对于所述壳体(1)引导该支撑件(12、13)，该支撑件(12、13)配备有第二引导设备(16)，该第二引导设备能够沿所述壳体的轴向方向相对于所述壳体(1)引导所述支撑件(12、13)，一涂抹辊筒(20)沿轴向方向相对于该支撑件(12、13)枢轴地安装，调节设备(22、23)使得可调节该辊筒(20)沿径向方向相对于所述第一引导设备(14)的位置。
2.根据权利要求1所述的装置(11)，其特征在于，所述第一引导设备可包括能够沿径向方向承载在所述壳体(1)上并能够在所述壳体(1)上移动的滚动设备(14)。
3.根据权利要求1或2所述的装置(11)，其特征在于，所述第二引导设备可包括能够沿轴向方向承载在所述壳体(1)上并能够在所述壳体(1)上移动的滚动设备(16)。
4.根据权利要求1到3中任何一项所述的装置(11)，其特征在于，该支撑件包括第一部件(12)以及可沿径向方向相对于所述第一部件(12)移动的第二部件(13)，所述辊筒(20)枢转地安装在所述支撑件的第二部件(13)上，所述第一引导设备(14)和所述第二引导设备(16)安装在所述支撑件的第一部件(13)上。
5.根据权利要求4所述的装置(11)，其特征在于，所述调节设备(22、23)可被安装在所述支撑件的第一部件(12)与第二部件(13)之间，并设计为沿径向方向相对于所述第一部件(12)调节所述第二部件(13)的位置。
6.根据权利要求5所述的装置(11)，其特征在于，调节设备包括与至少一个螺母相互作用的至少一个螺钉(22)，该螺钉(22)相对于螺母的枢转导致所述第二部件(13)相对于所述第一部件(12)的平移运动。
7.根据权利要求5或6所述的装置(11)，其特征在于，它包括用于沿径向方向相对于所述第一部件(12)引导所述第二部件(13)的平移引导设备(24)。
8.根据权利要求1到7中任何一项所述的装置(11)，其特征在于，该支撑件(13、14)包括抓握设备，例如至少一个手柄(18、19)。
9.根据权利要求1到8中任何一项所述的装置(11)，其特征在于，所述辊筒(20)包括能够彼此独立枢转的至少两个部件(20a、20b和20c)，例如至少一个圆柱形部件(20a、20b)和至少一个截头圆锥形部件(20c)。
10.一种用于将耐磨材料涂抹到涡轮发动机壳体(1)上的方法，包括以下阶段：
-将耐磨材料浆料(6、7)涂抹到所述壳体(1)的环形表面上，
-将根据权利要求1到9中任何一项所述的装置(11)以如下方式安装在该壳体(1)上，使得第一引导设备(14)径向地支撑在所述壳体(1)的环形表面(2)上，例如支撑在径向内表面(2)上，以及以如下方式，使得第二引导设备(16)轴向地支撑在壳体(1)的承载表面上，例如支撑在壳体(1)的端部凸缘(3、4)上，
-相对于该壳体(1)移动所述装置(11)，使得辊筒(20)枢转并停靠在浆料形式的耐磨材料(6、7)上，辊筒(20)从而将浆料形式的有延展性的耐磨材料(6、7)分布在相应的表面上。
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