CN111615584A - 阻尼装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于涡轮机的组件(1),该组件包括:‑包括第一叶片(20)的第一转子模块(2);‑连接到第一转子模块(2)并且包括比第一叶片(20)短的第二叶片的第二转子模块(3);以及‑按照至少一个部件沿涡轮机的纵向轴线(X‑X)延伸的阻尼装置(4),其特征在于,阻尼装置(4)是环形的,并围绕涡轮机的纵向轴线(X‑X)沿周向延伸,并且阻尼装置(4)包括第一径向外表面(40)以及第二径向外表面(42),第一径向外表面压靠在第一模块(2)上并在第一模块上摩擦,并且第二径向外表面压靠在第二模块(3)上并在第二模块上摩擦,以便使模块(2,3)联接来阻尼在运行期间模块各自的振动运动。

Description

阻尼装置
技术领域
本发明涉及一种包括涡轮机转子模块的组件。
本发明更具体地涉及一种用于涡轮机的组件,该组件包括两个转子模块和阻尼装置。
背景技术
涡轮机转子模块通常包括一个或多个级,每个级包括定心在涡轮机纵向轴线上的圆盘,该涡轮机纵向轴线对应于转子模块的旋转轴线。圆盘的旋转通常由旋转轴确保,该圆盘例如借助于转子模块耳轴而被整体地连接到该旋转轴,该旋转轴沿着涡轮机纵向轴线延伸。叶片安装在圆盘的外周,并围绕纵向轴线以规则的方式周向地分布。每个叶片从圆盘延伸,并且还包括翼型件、平台、支撑件和根部。根部嵌入到圆盘的为此目的而构造的凹部中,翼型件被穿过涡轮机的流扫过,并且平台形成流路的内表面的一部分。
转子模块的运行范围是有限的,特别是由于气动弹性现象。现代涡轮机的具有高的气动载荷和减少的叶片数量的转子模块对这种现象更加敏感。特别是,它们减小了没有不稳定的运行区域与不稳定区域之间的余地。然而,必须保证在稳定范围和不稳定范围之间有足够的余地,或者必须证明转子模块能够在不稳定区域内运行,而不会超过其耐久性极限。这使得可以保证在转子模块的整个使用寿命和涡轮机的整个运行范围内无风险运行。
在不稳定区域中运行的特征在于流体与结构之间的联接,流体向结构施加能量,并且结构以其自然模式响应的水平可能超过构成叶片的材料的耐久性极限。这会产生振动不稳定性,从而加剧转子模块的磨损并缩短其使用寿命。
为了限制这些现象,已知的是实施一种对叶片的动态响应进行阻尼的系统,以保证无论转子模块的运行点如何,该动态响应都不超过材料的耐久性极限。然而,现有技术的大多数已知系统专用于对相移为非零并且特征是叶片对空气动力的异步响应的振动模式进行阻尼。以申请人的名义的文献FR 2 949 142、EP 1 985 810和FR 2 923 557中例如已描述了这种系统。这些系统均被构造成在平台和每个叶片的根部之间被容纳在由两个接续的叶片的相应支撑件界定出的凹部中。而且,当两个连续的叶片平台相对于彼此移动时,这种系统例如通过摩擦耗散振动能量来运行。
然而,这些系统对于阻尼涉及叶片和转子线路(即该转子的旋转轴)的相移为零的振动模式完全无效。这种模式的特征是转子叶片弯曲,叶片间相移为零,这意味着旋转轴上的力矩为非零。此外,这是叶片、圆盘和旋转轴之间的联接模式。更准确地,例如由涡轮转子和压缩机转子之间的反作用力引起的转子模块内的扭转导致叶片相对于将其附接至圆盘的附接部发生弯曲运动。叶片越长,附接部的柔韧性越大,则这些运动越大。
因此,需要一种用于涡轮机转子的阻尼系统,该阻尼系统使得能够限制由如先前所述的所有振动模式产生的不稳定性。
发明内容
本发明的一个目的是阻尼所有类型的涡轮机转子模块的相移为零的振动模式。
本发明的另一个目的是影响对所有类型的涡轮机转子模块的相移为非零的振动模式的阻尼。
本发明的另一个目的是提出一种简单且易于实施的阻尼解决方案。
本发明特别是提出了一种涡轮机组件,该涡轮机组件包括:
·第一转子模块,该第一转子模块包括第一叶片,
·第二转子模块,该第二转子模块连接到第一转子模块并且包括长度小于第一叶片的第二叶片,以及
·阻尼装置,该阻尼装置按照至少一个部件沿涡轮机纵向轴线延伸,
其特征在于,该阻尼装置是环形的,同时围绕涡轮机纵向轴线周向地延伸,并且该阻尼装置包括第一径向外表面以及第二径向外表面,该第一径向外表面凭借摩擦力支撑在第一模块上,并且第二径向外表面凭借摩擦力支撑在第二模块上,以便使模块联接来阻尼在运行期间它们各自的振动运动。
第一转子模块和第二转子模块之间的机械联接能够增加这两个转子之间的连接的切向刚度,同时仍然能够使阻尼装置具有一定的轴向和径向柔韧性,以便使组件的不同元件之间的接触最大化。这样就可以限制与相移为零的振动模式有关的不稳定性,而且还可以参与对相移为非零的振动模式的阻尼。此外,这种组件的优点在于,无论是在制造期间还是在维护期间,都可以容易地将该组件整合到现有涡轮机中。实际上,阻尼装置的环形性质使得能够减小其在两个发动机模块之间的体积。
根据本发明的组件还可以包括以下被单独地采用或结合地采用的特征:
-阻尼装置是环形凸片,其横截面的形状为V形,V形的第一分支的一个外表面形成第一径向外表面,该第一径向外表面凭借摩擦力支撑在第一转子模块上,V形的第二分支的一个外表面形成第二径向外表面,该第二径向外表面凭借摩擦力支撑在第二转子模块上,
-在该组件中:
○第一转子模块包括定心在涡轮机纵向轴线上的圆盘,第一叶片被安装在圆盘的外周上并且从圆盘的外周延伸,该第一叶片还包括翼型件、平台、支撑件和根部,该根部嵌入到圆盘的凹部中,并且
○第二模块包括套圈,该套圈包括朝向第一叶片的平台延伸的周向延伸部,
阻尼装置的第一径向外表面凭借摩擦力支撑在第一叶片的平台的径向内表面上,阻尼装置的第二径向外表面凭借摩擦力支撑在套圈上,
-附接套圈被收缩装配到周向延伸部,阻尼装置的第二径向外表面凭借摩擦力支撑在附接套圈上,
-延伸部带有径向的密封唇部,阻尼装置的第二径向外表面凭借摩擦力支撑在密封唇部上,
-例如通过碳-碳沉积对阻尼装置的支撑表面以及对平台的和径向密封唇部的表面进行处理,以保证表面的各自的支撑,
-阻尼装置包括耗散类型的涂层,该涂层限定出支撑表面,
-阻尼装置包括粘弹性类型的涂层,
-阻尼装置包括孔,该孔用于减轻阻尼装置的重量,
-阻尼装置包括例如为金属类型的插入件,该插入件用于增加阻尼装置的重量,
-第一模块是风扇,并且第二模块是压缩机,例如低压压缩机,并且
-阻尼装置被分开,以限定出彼此面对的两个端部。
本发明还涉及一种包括如前所述的组件的涡轮机。
本发明还涉及一种环形的阻尼装置,该环形的阻尼装置围绕涡轮机纵向轴线沿周向延伸,并且该阻尼装置包括第一径向外表面以及第二径向外表面,该第一径向外表面被构造成凭借摩擦力支撑在第一转子模块上,并且该第二径向外表面被构造成凭借摩擦力支撑在如前所述的组件的第二转子模块上,以便使模块联接来阻尼在运行期间它们各自的振动运动。
最后,本发明涉及一种用于组装如前所述的组件的方法,该方法包括以下步骤:
·将阻尼装置布置在第一转子模块和第二转子模块之间,使得阻尼装置的第一径向外表面凭借摩擦力支撑在第一模块上,并且使阻尼装置的第二径向外表面凭借摩擦力支撑在第二模块上,以及
·将阻尼装置预加载在模块上,以便将模块联接来阻尼在运行期间它们各自的振动运动。
附图说明
通过阅读以下的详细描述并参照以非限制性示例的方式给出的附图,本发明的其他特征、目的和优点将显现,在附图中:
-图1是根据本发明的组件的示例性实施例的示意性截面图,
-图2是承受切向振动的转子模块的正视图,该切向振动的弯曲模式的相移为零,
-图3a示意性地示出了涡轮机转子模块的切向运动随所述模块沿涡轮机轴线的位置的变化,
-图3b是两个涡轮机转子模块之间的接口的示意性透视图的放大图,其示出了该接口相对于所述转子模块的切向运动,
-图4示意性地示出了根据本发明的阻尼装置的第一示例性实施例,
-图5示意性地示出了根据本发明的阻尼装置的第二示例性实施例的放大图,
-图6示意性地示出了根据本发明的组件的另一示例性实施例的一部分,以及
-图7是详细示出根据本发明的组装方法的示例性实施例的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来描述根据本发明的组件1的示例性实施例。
此后,上游和下游相对于穿过涡轮机的空气的正常流动方向来定义。此外,定义了涡轮机纵向轴线X-X。以这种方式,轴向方向对应于涡轮机纵向轴线X-X的方向,径向方向是垂直于该涡轮机纵向轴线X-X并穿过所述涡轮机纵向轴线X-X的方向,并且周向方向对应于下述闭合平面曲线的方向,该闭合平面曲线的所有点均位于距涡轮机纵向轴线X-X相等的距离处。最后,除非另有说明,否则术语“内(或内部)”和“外(或外部)”分别参照径向方向来使用,使得元件的内部(即径向内部)部分或内部面比该同一元件的外部(即径向外部)部分或外部面更靠近涡轮机纵轴X-X。
参照图1和图3a,这种组件1包括:
-第一转子模块2,该第一转子模块包括第一叶片20,
-第二转子模块3,该第二转子模块连接到第一转子模块2,并且包括长度小于第一叶片20的第二叶片30,以及
-阻尼装置4,该阻尼装置按照至少一个部件沿涡轮机纵向轴线X-X延伸。此外,阻尼装置4是环形的,同时围绕涡轮机纵向轴线X-X周向地延伸,并且阻尼装置包括第一径向外表面40以及第二径向外表面42,该第一径向外表面凭借摩擦力支撑在第一模块2上,并且第二径向外表面凭借摩擦力支撑在第二模块3上,以便使模块2、3联接来阻尼在运行期间该模块各自的振动运动。
“凭借摩擦力”支撑是指径向外表面41、42分别与第一转子模块2和第二转子模块3之间凭借摩擦力发生接触。换句话说,径向外表面41、42分别与第一转子模块2和第二转子模块3之间的支撑力可以分解为垂直于接触部指向的压力和与接触部相切地指向的摩擦力。该支撑既借助于压力保证了组件1的机械一致性,而且又借助于摩擦力保证了模块2、3之间的联接,以便阻尼在运行期间该模块各自的振动运动。
参照图1和图3a,第一转子模块是风扇2,并且第二转子模块是低压压缩机3,其紧接位于风扇2的下游。
风扇2和低压压缩机3包括定心在涡轮机纵向轴线X-X上的圆盘21、31,第一叶片20和第二叶片30分别被安装在圆盘21、31的外周上,并且还包括翼型件23、33、平台25、35、支撑件27、37和根部29、39,该根部嵌入到圆盘21、31的凹部210、310中。根部29、39与翼型件23、33的端部分离开的距离构成第一叶片20和第二叶片30各自的长度。因此,在这里认为第一叶片20和第二叶片30的长度相对于转子模块2、3的纵向旋转轴线X-X基本上是径向的。在运行中,叶片23、33被穿过涡轮机的流5扫过,并且平台25、35形成流路5内表面的一部分。通常,如图2和图3a所见,风扇2和低压压缩机3包括围绕纵向轴线X-X周向地分布的多个叶片20、30。低压压缩机3还包括环形套圈32,该环形套圈也定心在纵向轴线X-X上。套圈32包括也为环形的周向延伸部34,该周向延伸部朝向第一叶片20的平台25延伸。该环形延伸部34带有径向刀刃形密封件36,该径向刀刃形密封件被构造成防止空气流率从流路5损失。而且,套圈32借助于围绕纵向轴线X-X周向地分布的附接件22附接到风扇2的圆盘21。这种附接件例如可以是螺栓连接件22。替代性地,这种附接件22可以通过过盈配合来实现,与该过盈配合相关联的是防旋转装置和/或轴向锁定系统。最后,参照图3a,由风扇2和压缩机3组成的组件通过被称为低压轴的旋转轴6进行旋转,风扇2和低压压缩机3借助于转子耳轴60整体连接到该旋转轴上,低压轴6也连接到位于涡轮机下游的低压涡轮机7,并沿着涡轮机纵向轴线X-X延伸。
在运行中,风扇2吸入空气,该空气的全部或部分被低压压缩机3压缩。然后,压缩空气在与燃料混合之前在高压压缩机(未示出)中流通,然后在燃烧室(未示出)内被点燃,最终在高压涡轮(未示出)和低压涡轮7中依次膨胀。相反的上游压缩力和下游膨胀力会导致气动弹性颤振现象,该现象使叶片20、30上的气动力与叶片20、30的弯曲和扭转振动运动联系在一起。如图2所示,这种颤振在低压轴6内引起特别强烈的扭转力,该扭转力被馈送到风扇2和低压压缩机3。于是叶片20、30经受切向脉冲,特别是按照相移为零的振动模式。实际上,这是叶片20、30间的相移为零的弯曲模式,其涉及低压轴6上的非零力矩,该弯曲模式的固有频率大约是第一振动谐波的固有频率的一倍半,并且该弯曲模式的变形在叶片20、30的一半高度处有节点线。这种振动限制了风扇2和低压压缩机30的机械性能,加速了涡轮机的磨损并缩短其寿命。
如图3a所见,风扇2的叶片20的颤振引起的切向运动不同于低压压缩机3的套圈32的切向运动。实际上,风扇3的叶片20的长度大于低压压缩机3的叶片30的长度,由风扇2的叶片20的脉冲引起的切向弯曲力矩比低压压缩机3的叶片30的脉冲引起的切向弯曲力矩大得多。此外,安装在风扇2内的刚度不同于安装在压缩机3内的刚度。参照图3b,切向脉冲的这种偏差在风扇2的叶片20的平台25与套圈32的刀刃形密封件36之间的接口处特别明显。
在参照图1的第一实施例中,阻尼装置4被容纳在风扇2的叶片20的平台25下方并处于根部27和低压压缩机3的套圈32之间。此外,低压压缩机3包括环形的附接套圈38,该附接套圈收缩装配到低压压缩机3的套圈32的周向延伸部34中。替代性地,该附接套圈38可以借助于诸如由径向指状件(未示出)提供的附接部而被组装到套圈32的周向延伸部34,该径向指状件属于所述附接套圈38并被旋紧到所述延伸部34。
传统上,唇部36包括基本上为径向的密封自由端部以面对定子。在这里,唇部36包括环形根部,该环形根部将这些端部连接到套圈32的圆周延伸部34。
第一径向外表面40在风扇2的叶片20的平台25的内表面250处凭借摩擦力支撑在风扇2上,并且第二径向外表面42凭借摩擦力支撑在附接套圈38上。这确保了风扇2和低压压缩机3之间以高刚度进行切向联接,从而减少了前面所述的切向振动。实际上,如图3a和图3b所示,因为对于所考虑的相移为零的模式,其中布置有阻尼装置4的区域具有较高的相对切向运动,因此该联接会更强。通常,这些相对移位约为几毫米。此外,阻尼装置4还有利地保持了对风扇2的叶片20的相移为非零的振动模式的有效性。
在图1、图4和图5所示的实施例中,阻尼装置4是环形凸片,其横截面具有V形状。V形状的第一分支41的径向外表面40形成第一表面40,该第一表面凭借摩擦力支撑在风扇2上,并且V形状的第二分支43的外表面42形成第二径向外表面42,该第二径向外表面凭借摩擦力支撑在低压压缩机3上。凸片结构有利地使得能够减小阻尼装置4在组件1内的体积。此外,V形结构使得能够一方面增大风扇2与阻尼装置4之间的接触表面,并且另一方面能够增大阻尼装置4与低压压缩机3之间的接触表面。因此,该构造有利于两个转子元件之间的联接,以便阻尼该转子元件的振动运动。
为了便于组装,环形凸片4不由单件环组成,而是被分开以限定出彼此面对的两个端部44、46。
可预计到在运行期间的机械力使得阻尼装置4发生轻微的切向、轴向和径向运动。这些运动特别是由于要阻尼的切向脉冲以及由于组件1的离心载荷引起的。必须使这些运动不会对叶片20或套圈32造成磨损,而该叶片或套圈的涂层相对较脆弱。在这方面,阻尼装置的支撑表面40、42可以通过干式润滑进行处理,以保持阻尼装置4与低压压缩机3和/或叶片20的平台25之间的摩擦系数值。这种润滑性质例如是MoS2型的。
为了改善凭借摩擦力的支撑,在第二实施例中,阻尼装置4包括附加涂层48、49,如图5所见,该附加涂层限定了支撑表面40、42。通常,这种涂层48、49被构造成减小对处于阻尼装置4和转子模块2、3之间的发动机部件的摩擦和/或磨损。该涂层48、49例如是耗散类型48和/或粘弹性类型和/或阻尼类型的。于是,耗散涂层48包括选自如下材料的材料,该材料具有与Vespel聚酰亚胺树脂、聚四氟乙烯或具有润滑性质的任何其他材料的机械性质类似的机械性质。更一般地,材料具有介于0.3到0.07之间的摩擦系数。太高的柔韧性将不能够阻尼相移为零的模式,这是因为风扇2和低压压缩机3的相对运动会导致阻尼装置4的“卡住”状态与“滑移”状态之间的摩擦和/或振荡。此外,摩擦涂层48构成干式润滑处理的有效替代方案,该干式润滑处理必须定期实施。
替代性地,该涂层48、49是粘弹性类型49的。于是这种涂层49有利地包括如下的材料,该材料的性能与如具有
Figure BDA0002593866900000091
的商品名称的一系列材料(例如
Figure BDA0002593866900000092
类型的材料)的性能类似。增加组件1的切向刚度的另一种方式是例如在组件1的组装期间充分地预压粘弹性涂层44,使得叶片20和套圈32之间的相对切向移位被转换成仅对涂层44的粘弹性剪切。
这些附加涂层48、49通过胶粘被施加到支撑表面40、42上。
在如图4所示的实施例细节中,可以通过控制阻尼装置4的质量来调节通过切向联接进行的阻尼,阻尼装置的质量会影响剪切惯性。该控制涉及阻尼装置4的质量的改变。可以在阻尼装置4的全部或一部分中改变该质量,通常通过制造孔45来减轻该质量和/或通过添加例如为金属制的一个或多个插入件47来增加重量。此外,对阻尼装置4的质量的控制使得能够借助于该阻尼装置4在运行期间承受的离心力来设置其有效性。该孔和/或插入件的实施例细节可以对应于第三实施例。
有利地,第二实施例和第三实施例的结合使得能够调节阻尼装置4与风扇2和低压压缩机3之间的接触力。实际上,风扇2的叶片20与阻尼装置4之间的太高的接触力会限制运行期间的振动的消散。
在图6所示的第四实施例中,阻尼装置4是环形圆筒,其横截面具有菱形形状。菱形的第一侧的径向外表面40形成第一径向外表面40,该第一径向外表面凭借摩擦力支撑在风扇2上,菱形的第二侧的径向外表面42形成第二径向外表面42,该第二径向外表面凭借摩擦力支撑在低压压缩机3上。实际上,菱形截面比V形截面更致密,这使得由于有利于组件1的切向刚度而能够增强风扇2和低压压缩机3之间的机械联接。
此外,第一径向外表面40在风扇2的叶片20的平台25的内表面250处凭借摩擦力支撑在风扇2上,并且第二径向外表面42也凭借摩擦力支撑在径向密封唇部36上。有利地,对阻尼装置4的支撑表面40、42以及对平台25和径向密封唇部36的表面250、360进行处理,以保证它们各自的支撑。更有利地,该处理包括碳-碳沉积,该碳-碳沉积提供了强大的摩擦系数,同时限制了平台25和径向密封唇部36的表面250、360的磨损。凭借摩擦力的这种支撑在唇部36的根部上,即与该唇部的密封自由端部相距一定距离。
为了便于组装,圆筒4不由单件环组成,而是被分开以限定出彼此面对的两个端部。
有利地,阻尼装置4包括致密的材料,优选包括钢或镍基合金,以便使风扇2和低压压缩机3之间的联接的切向刚度最大化。
已在第一转子模块2是风扇,并且第二转子模块3是低压压缩机的情况下描述了根据本发明的组件1的不同实施例。
然而,这并不是限制性的,因为第一转子模块2也可以是第一高压或低压压缩机级,并且第二转子模块3也可以是所述压缩机的第二级,该第二级在第一压缩机级的上游或下游与第一压缩机级接续。替代性地,第一转子模块2是第一高压或低压涡轮级,并且第二转子模块3是所述涡轮的第二级,该第二级在第一涡轮级的上游或下游与第一涡轮级接续。
现在将参照图7来详细描述根据前述实施例中的任一个的组件1的组装方法。
在第一步骤E1期间,将阻尼装置4定位于第一转子模块2和第二转子模块3之间,使得阻尼装置4的第一外表面40凭借摩擦力支撑在第一模块2上,并使阻尼装置4的第二径向外表面42凭借摩擦力支撑在第二模块3上。
在第二步骤E2期间,将阻尼装置4预加载到第一转子模块2和第二转子模块3上,以便将第一转子模块和第二转子模块联接来阻尼在运行期间它们各自的振动运动。
这种组装方法E有利地由于阻尼装置4的环形形状而具有的简单性质而受到青睐。实际上,阻尼装置4被简单地定位在已经组装好的组件1内,而无需增加例如螺栓连接的紧固件,增加紧固件将会增加组件1的质量及其组装和/或维护时间。

Claims (15)

1.一种涡轮机组件(1),所述涡轮机组件包括:
●第一转子模块(2),所述第一转子模块包括第一叶片(20),
●第二转子模块(3),所述第二转子模块连接到所述第一转子模块(2)并且包括长度小于所述第一叶片(20)的第二叶片(30),以及
●阻尼装置(4),所述阻尼装置按照至少一个部件沿涡轮机纵向轴线(X-X)延伸,
其特征在于,所述阻尼装置(4)是环形的,同时围绕所述涡轮机纵向轴线(X-X)沿周向延伸,并且所述阻尼装置(4)包括第一径向外表面(40)以及第二径向外表面(42),所述第一径向外表面凭借摩擦力支撑在所述第一模块(2)上,并且所述第二径向外表面凭借摩擦力支撑在所述第二模块(3)上,以便使所述模块(2,3)联接来阻尼在运行期间所述模块各自的振动运动。
2.根据权利要求1所述的组件(1),其中,所述阻尼装置是环形凸片,所述环形凸片的横截面的形状为V形,所述V形的第一分支(41)的外表面(40)形成所述第一径向外表面(40),所述第一径向外表面凭借摩擦力支撑在所述第一转子模块(2)上,所述V形的第二分支(43)的外表面(42)形成所述第二径向外表面(42),所述第二径向外表面凭借摩擦力支撑在所述第二转子模块(3)上。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的组件(1),其中:
●所述第一转子模块(2)包括定心在所述涡轮机纵向轴线(X-X)上的圆盘(21),所述第一叶片(20)被安装在所述圆盘(21)的外周上并且从所述圆盘的外周延伸,所述第一叶片还包括翼型件(23)、平台(25)、支撑件(27)和根部(29),所述根部嵌入到所述圆盘(21)的壳体(210)中,并且
●所述第二模块(3)包括套圈(32),所述套圈包括朝向所述第一叶片(20)的所述平台(25)延伸的周向延伸部(34),
所述阻尼装置(4)的所述第一径向外表面(40)凭借摩擦力支撑在所述第一叶片(20)的所述平台(25)的径向内表面(250)上,所述阻尼装置(4)的所述第二径向外表面(42)凭借摩擦力支撑在所述套圈(32)上。
4.根据权利要求3所述的组件(1),其中,附接套圈(38)被收缩装配到所述周向延伸部(34),所述阻尼装置的所述第二径向外表面(42)凭借摩擦力支撑在所述附接套圈(38)上。
5.根据权利要求3所述的组件(1),其中,所述延伸部(34)带有径向的密封唇部(36),所述阻尼装置(4)的所述第二径向外表面(42)凭借摩擦力支撑在所述密封唇部(36)上。
6.根据权利要求5所述的组件(1),其中,例如通过碳-碳沉积对所述阻尼装置(4)的支撑表面(40,42)以及对所述平台(25)的和所述径向的密封唇部(36)的表面(250,360)进行处理,以保证表面的各自的支撑。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的组件(1),其中,所述阻尼装置(4)包括耗散类型的涂层(48),所述涂层限定出所述支撑表面(40,42)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组件(1),其中,所述阻尼装置(4)包括粘弹性类型的涂层(49)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组件(1),其中,所述阻尼装置(4)包括孔(45),所述孔用于减轻所述阻尼装置(4)的重量。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组件(1),其中,所述阻尼装置(4)包括例如为金属类型的插入件(47),所述插入件用于增加所述阻尼装置(4)的重量。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的组件(1),其中,所述第一模块(2)是风扇,并且所述第二模块(3)是低压压缩机。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的组件(1),其中,所述阻尼装置(4)被分开,以便限定出彼此面对的两个端部(44,46)。
13.一种涡轮机,所述涡轮机包括根据权利要求1至12中任一项所述的组件(1)。
14.一种环形的阻尼装置(4),所述阻尼装置围绕涡轮机纵向轴线(X-X)沿周向延伸,并且所述阻尼装置包括第一径向外表面(40)以及第二径向外表面(42),所述第一径向外表面被构造成凭借摩擦力支撑在第一转子模块(2)上,并且所述第二径向外表面被构造成凭借摩擦力支撑在根据权利要求1至12中任一项所述的组件(1)的第二转子模块(3)上,以便使所述模块(2、3)联接来阻尼在运行期间所述模块振动运动。
15.用于根据权利要求1至12中任一项所述的组件(1)的组装方法(E),所述组装方法包括以下步骤:
●将阻尼装置(4)定位(E1)在第一转子模块(2)和第二转子模块(3)之间,使得所述阻尼装置(4)的第一径向外表面(40)凭借摩擦力支撑在第一模块(2)上,并且使所述阻尼装置(4)的第二径向外表面(42)凭借摩擦力支撑在第二模块上(3),以及
●将所述阻尼装置(4)预加载在所述模块(2,3)上,以便将所述模块联接来阻尼在运行期间所述模块各自的振动运动。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4723889A (en) * 1985-07-16 1988-02-09 Societe Nationale D'etude Et De Constructions De Moteur D'aviation "S.N.E.C.M.A." Fan or compressor angular clearance limiting device
US5820346A (en) * 1996-12-17 1998-10-13 General Electric Company Blade damper for a turbine engine
FR2888876A1 (fr) * 2005-07-21 2007-01-26 Snecma Dispositif d'amortissement des vibrations d'un rotor dans une turbomachine
US20110052398A1 (en) * 2009-08-27 2011-03-03 Roy David Fulayter Fan assembly
CN101988392A (zh) * 2009-07-31 2011-03-23 通用电气公司 用于涡轮发动机的转子叶片
CN102656339A (zh) * 2009-12-14 2012-09-05 西门子能源有限公司 具有受控加载的涡轮机叶片阻尼装置
CN204941612U (zh) * 2015-09-16 2016-01-06 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种可压缩阻尼块
CN105229262A (zh) * 2013-05-13 2016-01-06 西门子股份公司 叶片系统和制造叶片系统的对应方法
CN106460521A (zh) * 2014-05-20 2017-02-22 赛峰航空器发动机 燃气轮机发动机的涡轮转子
US20170226861A1 (en) * 2014-10-15 2017-08-10 Safran Aircraft Engines Rotary assembly for a turbine engine comprising a self-supported rotor collar

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB670665A (en) 1949-07-28 1952-04-23 Rolls Royce Improvements in or relating to compressors and turbines
US2999668A (en) 1958-08-28 1961-09-12 Curtiss Wright Corp Self-balanced rotor blade
US4192633A (en) * 1977-12-28 1980-03-11 General Electric Company Counterweighted blade damper
US5205713A (en) 1991-04-29 1993-04-27 General Electric Company Fan blade damper
FR2915510B1 (fr) 2007-04-27 2009-11-06 Snecma Sa Amortisseur pour aubes de turbomachines
FR2918109B1 (fr) * 2007-06-26 2013-05-24 Snecma Roue mobile pour un turboreacteur et turboreacteur la comportant
FR2922587B1 (fr) * 2007-10-22 2010-02-26 Snecma Roue de turbomachine
FR2923557B1 (fr) 2007-11-12 2010-01-22 Snecma Ensemble d'une aube de soufflante et de son amortisseur, amortisseur d'aube de soufflante et methode de calibrage de l'amortisseur
FR2949142B1 (fr) 2009-08-11 2011-10-14 Snecma Cale amortisseuse de vibrations pour aube de soufflante
US8454303B2 (en) * 2010-01-14 2013-06-04 General Electric Company Turbine nozzle assembly
FR3047512B1 (fr) 2016-02-05 2019-11-15 Safran Aircraft Engines Dispositif d'amortissement de vibrations pour aubes de turbomachine
US10724375B2 (en) * 2016-02-12 2020-07-28 General Electric Company Gas turbine engine with ring damper
FR3075282B1 (fr) * 2017-12-14 2021-01-08 Safran Aircraft Engines Dispositif amortisseur

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4723889A (en) * 1985-07-16 1988-02-09 Societe Nationale D'etude Et De Constructions De Moteur D'aviation "S.N.E.C.M.A." Fan or compressor angular clearance limiting device
US5820346A (en) * 1996-12-17 1998-10-13 General Electric Company Blade damper for a turbine engine
FR2888876A1 (fr) * 2005-07-21 2007-01-26 Snecma Dispositif d'amortissement des vibrations d'un rotor dans une turbomachine
CN101988392A (zh) * 2009-07-31 2011-03-23 通用电气公司 用于涡轮发动机的转子叶片
US20110052398A1 (en) * 2009-08-27 2011-03-03 Roy David Fulayter Fan assembly
CN102656339A (zh) * 2009-12-14 2012-09-05 西门子能源有限公司 具有受控加载的涡轮机叶片阻尼装置
CN105229262A (zh) * 2013-05-13 2016-01-06 西门子股份公司 叶片系统和制造叶片系统的对应方法
CN106460521A (zh) * 2014-05-20 2017-02-22 赛峰航空器发动机 燃气轮机发动机的涡轮转子
US20170167264A1 (en) * 2014-05-20 2017-06-15 Safran Aircraft Engines Turbine rotor for a gas turbine engine
US20170226861A1 (en) * 2014-10-15 2017-08-10 Safran Aircraft Engines Rotary assembly for a turbine engine comprising a self-supported rotor collar
CN204941612U (zh) * 2015-09-16 2016-01-06 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种可压缩阻尼块

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