JP6649264B2 - タービンエンジンのためのステータセクタ、及び、その製造方法 - Google Patents
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Description
複数の一体構造のベーン繊維ブランクを作成する段階と、
一体構造のベーン繊維プリフォームを得るために、その繊維ブランクを成形する段階と、
プリフォームによって構成されており且つマトリックスによって高密度化されている繊維補強材を各々が備える複合材料ベーンを得るために、ベーンプリフォームをマトリックスで高密度化する段階と、
第1の端部と第2の端部との間にエアフォイルを画定する、第1の端部と第2の端部とを形成するために、各ベーンを機械加工する段階であって、第1の端部の各々が、第1の端部の周りを延びる肩部を画定するようにエアフォイルの寸法よりも小さい寸法を有する段階と、
ベーンの第1及び第2の端部内にそれぞれのスロット又はノッチを作成する段階と、
第1のプラットフォームのための繊維ブランクと、第2のプラットフォームのための繊維ブランクとを作成する段階と、
円弧形の第1のプラットフォームのための一体構造繊維プリフォームと、円弧形の第2のプラットフォームのための一体構造繊維プリフォームとを得るために、繊維ブランクを成形する段階と、
プリフォームによって構成されており且つマトリックスによって高密度化されている繊維補強材を含む、複合材料で作られており且つ円弧形である第1及び第2のプラットフォームを得るために、第1及び第2のプラットフォームのためのプリフォームをマトリックスによって高密度化する段階と、
第1及び第2のプラットフォーム内に開口部を作成する段階であって、第1のプラットフォーム内の開口部は、ベーンの第1の端部の寸法よりも大きい寸法を有し、及び、第1の端部の各々の周りを延びる肩部が、第1のプラットフォーム内の開口部の寸法よりも大きい寸法を有する段階と、
第2のプラットフォーム内の開口部の中にベーンの第2の端部を係合させる段階と、
ベーンの第2の端部の各スロット又はノッチの中に固定要素を配置する段階と、
第1のプラットフォーム内の開口部の中にベーンの第1の端部を係合させる段階と、
ベーンの第1の端部の各スロット又はノッチの中に固定要素を配置する段階とを含む方法によって実現される。
− 複数の本発明のセクタを有するタービンエンジンステータと、
− 本発明のステータを有するタービンエンジン圧縮機と、
− 本発明の圧縮機を有するタービンエンジン
とを提供する。
− 一次元(unidimensional)(UD)織物、
− 2次元(2D)織物、
− 組紐(braid)、
− 編物(knitted fabric)、
− フェルト(felt)、及び/又は、
− 糸又はトウ(tow)の単一方向(UD)シート、又は、複数のUDシートを互いに異なる方向に重ねることと、例えば、縫合によって、化学結合剤によって、又は、ニードリング(needling)によって、UDシートを相互連結することとによって得られる、多方向(nD)シート
を重ねることによって得られてもよい。
− 一次元(UD)織物、
− 2次元(2D)織物、
− 組紐、
− 編物、
− フェルト、及び/又は、
− 糸又はトウの単一方向(UD)シート、又は、複数のUDシートを互いに異なる方向に重ねることと、例えば、縫合によって、化学結合剤によって、又は、ニードリングによって、UDシートを相互連結することとによって得られる、多方向(nD)シート
の層又は複数の層の積み重ねから得られてもよい。
110 ベーン
111 エアフォイル
112 ベーンの内側端部
113 ベーンの外側端部
120 内側プラットフォーム
121 開口部
123 フック
124 フック
130 外側プラットフォーム
131 開口部
133 取り付けタブ
134 取り付けタブ
400 繊維ブランク
500 繊維プリフォーム
Claims (10)
- タービンエンジンステータ(600)のセクタ(100)を製造する方法において、
複数の一体構造のベーン繊維ブランク(200)を作成する段階と、
一体構造のベーン繊維プリフォーム(300)を得るために、前記繊維ブランク(200)を成形する段階と、
前記プリフォームによって構成されており且つマトリックスによって高密度化されている繊維補強材を各々が備える複合材料ベーン(110)を得るために、前記ベーンプリフォーム(300)を前記マトリックスで高密度化する段階と、
エアフォイル(111)をその端部の相互間に画定する第1の端部(112)と第2の端部(113)とを形成するために、各ベーン(110)を機械加工する段階であって、前記第1の端部(112)の各々が、前記第1の端部(112)の周りを延びる肩部(1121)を画定するように、前記エアフォイル(11)の寸法よりも小さい寸法を有する、段階と、
前記ベーン(110)の前記第1の端部(112)及び第2の端部(113)内においてそれぞれのスロット又はノッチ(1120、1130)を作成する段階と、
第1のプラットフォームのための繊維ブランク(400)と、第2のプラットフォームのための繊維ブランクとを作成する段階と、
円弧形の前記第1のプラットフォームのための一体構造繊維プリフォーム(500)と、円弧形の前記第2のプラットフォームのための一体構造繊維プリフォームとを得るために、前記繊維ブランクを成形する段階と、
前記プリフォームによって構成されており且つ前記マトリックスによって高密度化されている繊維補強材を含む、複合材料で作られており且つ円弧形である第1のプラットフォーム(120)及び第2のプラットフォーム(130)を得るために、前記第1のプラットフォーム及び前記第2のプラットフォームのためのプリフォームをマトリックスによって高密度化する段階と、
前記第1のプラットフォーム(120)及び前記第2のプラットフォーム(130)内に複数の開口部(121、131)を作成する段階であって、前記第1のプラットフォーム(120)の前記複数の開口部の各々は連続的な縁部を有し、前記第1のプラットフォーム(120)の前記開口部(121)は、前記ベーン(110)の前記第1の端部(112)の寸法よりも大きい寸法を有し、各々の前記第1の端部(112)の周りを延びる前記肩部(1121)は、前記第1のプラットフォーム(120)内の前記開口部(121)の寸法よりも大きい寸法を有する、段階と、
前記第2のプラットフォーム(130)の前記開口部(131)の中に前記ベーン(110)の前記第2の端部(113)を係合させる段階と、
前記ベーン(110)の前記第2の端部(113)の各スロット又はノッチ(1130)の中に固定要素(150)を配置する段階と、
前記第1のプラットフォーム(120)の前記複数の開口部の各々の前記連続的な縁部が各前記ベーンの各対応の前記第1の端部の前記肩部と連続的に接触するように、前記第1のプラットフォーム(120)の前記開口部(121)の中に前記ベーン(110)の前記第1の端部(112)を係合させる段階と、
ほぞ穴結合のジョイントを形成するように、前記ベーン(110)の前記第1の端部(112)の各スロット又はノッチ(1120)の中に固定要素(140)を配置する段階とを含む方法。 - 前記ベーン(110)と、前記第1のプラットフォーム(120)と、前記第2のプラットフォーム(130)と、前記固定要素(140、150)とが、セラミックマトリックス複合材(CMC)材料で作られている請求項1に記載の方法。
- タービンステータ(600)のためのセクタ(100)であって、
前記セクタは、
マトリックスによって高密度化された繊維補強材を含む複合材料の複数のベーン(110)であって、前記ベーン(110)の各々は、第1の端部(112)と第2の端部(113)との間を延びるエアフォイル(111)を有する、複数のベーン(110)と、
第1のプラットフォーム(120)と第2のプラットフォーム(130)であって、前記プラットフォームは、マトリックスによって高密度化されている繊維補強材を含む複合材料の円弧の形状であり、前記第1のプラットフォーム(120)は、前記ベーン(110)の前記第1の端部(112)が中に係合させられる開口部(121)を有し、及び、前記第2のプラットフォーム(130)は、前記ベーン(110)の前記第2の端部(113)が中に係合させられる開口部(131)を有し、前記第1のプラットフォーム(120)の前記複数の開口部の各々は連続的な縁部を有し、前記連続的な縁部の各々が対応のベーンの各対応の第1の端部と連続的に接触する、第1のプラットフォーム(120)と第2のプラットフォーム(130)とを備え、
前記第1のプラットフォーム(120)内の前記開口部(121)が、各々の前記ベーン(110)の前記第1の端部(112)と前記開口部(121)との間に隙間(J)を残すように、前記開口部(121)内に係合させられる前記ベーン(110)の前記第1の端部(112)の寸法よりも大きい寸法を有するということと、前記開口部(121)内に係合させられる各々の前記ベーンの前記第1の端部(112)が、前記第1の端部(112)の周りを延びる肩部(1121)を画定するように、前記エアフォイル(111)の寸法よりも小さい寸法を有し、及び、前記肩部が、前記第1のプラットフォーム(120)の前記開口部(121)の寸法よりも大きい寸法を有し、且つ、前記第1のプラットフォーム(120)の表面に接触しており、前記第1のプラットフォーム及び前記第2のプラットフォームと、前記ベーンの前記第1の端部及び前記第2の端部が、ほぞ穴の配置で接続されるように構成及び配置されている、セクタ。 - 前記第2のプラットフォーム(130)を超えて延びる各々の前記ベーン(110)の前記第2の端部(113)の部分が、固定要素(150)が中に配置される少なくとも1つのスロット又はノッチ(1130)を含むことを特徴とする請求項3に記載のセクタ。
- 前記第1のプラットフォーム(120)を超えて延びる各々の前記ベーン(110)の前記第1の端部(112)の部分が、固定要素(140)が中に配置される少なくとも1つのスロット又はノッチ(1120)を含むことを特徴とする請求項3又は4に記載のセクタ。
- 前記ベーン(110)と、前記第1のプラットフォーム(120)と、前記第2のプラットフォーム(130)とが、セラミックマトリックス複合材(CMC)材料で作られていることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載のセクタ。
- 前記セクタ(100)は内側プラットフォームと外側プラットフォームとを有し、前記第1のプラットフォーム(120)は前記セクタ(100)の前記内側プラットフォームに対応することと、前記エアフォイル(111)の前記第1の端部(112)は前記エアフォイルの内側端部に対応し、前記第2のプラットフォーム(130)は前記セクタ(100)の前記外側プラットフォームに対応し、及び、前記エアフォイル(111)の前記第2の端部(113)は前記エアフォイルの外側端部に対応することとを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載のセクタ。
- 請求項3〜7のいずれか1項に記載の複数のセクタ(100)を有するタービンエンジンステータ(600)。
- 請求項8に記載のステータを有するタービンエンジン圧縮機。
- 請求項9に記載の圧縮機を有するタービンエンジン。
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