RU2564740C2 - Способ изготовления спрямляющего аппарата и полученный таким способом спрямляющий аппарат - Google Patents

Способ изготовления спрямляющего аппарата и полученный таким способом спрямляющий аппарат Download PDF

Info

Publication number
RU2564740C2
RU2564740C2 RU2011108051/06A RU2011108051A RU2564740C2 RU 2564740 C2 RU2564740 C2 RU 2564740C2 RU 2011108051/06 A RU2011108051/06 A RU 2011108051/06A RU 2011108051 A RU2011108051 A RU 2011108051A RU 2564740 C2 RU2564740 C2 RU 2564740C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
resin
blade
reinforcing part
rim
Prior art date
Application number
RU2011108051/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011108051A (ru
Inventor
Жорж ДЮШЕН
Original Assignee
Текспейс Аэро С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Текспейс Аэро С.А. filed Critical Текспейс Аэро С.А.
Publication of RU2011108051A publication Critical patent/RU2011108051A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2564740C2 publication Critical patent/RU2564740C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/583—Winding and joining, e.g. winding spirally helically for making tubular articles with particular features
    • B29C53/587—Winding and joining, e.g. winding spirally helically for making tubular articles with particular features having a non-uniform wall-structure, e.g. with inserts, perforations, locally concentrated reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
    • B29C70/865—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding completely encapsulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/042—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators
    • F01D9/044—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators permanently, e.g. by welding, brazing, casting or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/47—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces
    • B29C66/474—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces said single elements being substantially non-flat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/723—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/737—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined
    • B29C66/7375—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined uncured, partially cured or fully cured
    • B29C66/73751—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined uncured, partially cured or fully cured the to-be-joined area of at least one of the parts to be joined being uncured, i.e. non cross-linked, non vulcanized
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7394—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoset
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2063/00—Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/40—Organic materials
    • F05D2300/44—Resins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/614—Fibres or filaments
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/4932—Turbomachine making
    • Y10T29/49323—Assembling fluid flow directing devices, e.g., stators, diaphragms, nozzles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

При изготовлении композитного спрямляющего аппарата турбомашины, имеющего обод, снабженный рядом статорных лопаток, наматывают на оправку первые слои армирующей детали. Оправка служит формой и имеет выступающие части, а указанные первые слои армирующей детали имеют удлиненные прорези, расположенные напротив выступающих частей. Затем на каждую из выступающих частей помещают заранее изготовленную пластинку, а поверх пластинок наматывают последние слои армирующей детали с формированием при этом предварительной заготовки. В закрытую форму, содержащую предварительную заготовку, впрыскивают смолу и полимеризуют пропитанную смолой предварительную заготовку. После чего извлекают из формы полимеризованную предварительную заготовку и с помощью сварки закрепляют на каждой из пластинок основание пера или полку лопатки, если таковая у нее имеется. Другое изобретение группы относится к спрямляющему аппарату турбомашины, полученному указанным выше способом. Группа изобретений позволяет повысить механическую прочность спрямляющего аппарата. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область изобретения
[0001] Изобретение относится к способу изготовления спрямляющего аппарата для турбомашины.
[0002] Более конкретно оно касается способа изготовления внутренних или наружных ободов из композитного материала со встроенными или насаженными лопатками.
[0003] Предметом изобретения является также спрямляющий аппарат, получаемый с использованием предлагаемого способа.
Уровень техники
[0004] В данной области техники широко известны осевые компрессоры, которые используются, в числе прочих систем, в турбомашинах.
[0005] Такие компрессоры низкого или высокого давления имеют несколько ступеней вращающихся лопаток, разделенных спрямляющими аппаратами, назначение которых в изменении направления вектора скорости текучей среды, выходящей из предыдущей ступени, перед тем как подавать ее в следующую ступень.
[0006] Указанные спрямляющие ступени состоят, главным образом, из неподвижных лопаток, называемых также статорными лопатками, которые связывают наружный обод с внутренним ободом, причем оба эти обода являются соосными, ограничивая зону истечения воздуха, или аэродинамический тракт.
[0007] Статорные лопатки имеют, как правило, полку, которая крепится к наружному ободу посредством клепки, сварки, болтового соединения, с помощью клея и так далее. На фиг.1а и 1b представлены примеры, соответственно, клепаного (US 6543995 А) и болтового (ЕР 1936121 А) соединений (см. ниже перечень позиций).
[0008] Клепаные, болтовые и другие подобные соединения страдают тем недостатком, что требуется просверливать в ободе отверстия для пропускания крепежных элементов, вследствие чего снижается конструктивная прочность обода.
[0009] Недостаток же клеевого соединения состоит в том, что его можно применять не как единственную технологию, а лишь в сочетании с какой-либо другой методикой, например с винтовым креплением, с тем чтобы добиться более высокой механической прочности.
Цели изобретения
[0010] Настоящее изобретение направлено на разработку технического решения, которое обеспечивало бы устранение недостатков, свойственных известным конструкциям.
[0011] В частности, оно предусматривает выполнение такого соединения лопаток с ободами, которое не приводило бы к уменьшению механической прочности обода.
[0012] Кроме того, ставится задача разработать такое соединение лопаток с ободами, которое позволяло бы без труда ремонтировать лопатки в случае поломки.
[0013] Предметом изобретения является способ изготовления композитного спрямляющего аппарата турбомашины, имеющего обод, снабженный рядом статорных лопаток, каждая из которых имеет перо и, при необходимости, полку, при этом указанный способ включает в себя, по меньшей мере, следующие этапы:
a) наматывают на оправку первые слои армирующей детали, причем указанная оправка служит также формой и имеет выступающие части, а указанные первые слои армирующей детали имеют удлиненные прорези, расположенные напротив выступающих частей;
b) на каждую из выступающих частей помещают заранее изготовленную пластинку;
c) поверх пластинок наматывают последние слои армирующей детали с формированием при этом предварительной заготовки;
d) в закрытую форму, содержащую предварительную заготовку, впрыскивают смолу и полимеризуют пропитанную смолой предварительную заготовку;
e) извлекают из формы полимеризованную предварительную заготовку и с помощью сварки закрепляют на каждой из пластинок основание пера или, при необходимости, полку лопатки, если таковая у нее имеется.
[0014] В соответствии с отдельными вариантами осуществления изобретения, способ характеризуется по меньшей мере одним из следующих признаков или их требуемой комбинацией:
заранее изготовленная пластинка и лопатка выполнены из термопластичного материала;
заранее изготовленная пластинка и лопатка выполнены из металла;
пластинка имеет выступы и/или неровности, обеспечивающие ее закрепление в предварительной заготовке;
лопатка и пластинка снабжены армирующим слоем с длинными, средними или короткими волокнами;
на этапе е) лопатку закрепляют на пластинке методом термопластической сварки;
в качестве смолы используют термоотверждаемую смолу;
смолу полимеризуют при температуре ниже температуры плавления пластинки;
в качестве термоотверждаемой смолы используют эпоксидную смолу;
термопластичная пластинка выполнена из ПЭЭК (полиэфирэфиркетона), ПЭКК (полиэфиркетонкетона) или ПЭИ (полиэфиримида);
армирующая деталь включает в себя оплетки, ткани или нетканые ткани МПТ (NCF, Non Crimp Fabrics, многонаправленные прошитые ткани);
выступающие части имеют заостренные концы;
в случае разрыва или повреждения лопатки на пластинке с помощью сварки закрепляют новую лопатку;
сварной шов размещают на внутренней поверхности обода или снаружи от внутренней поверхности обода.
[0015] Изобретение охватывает также спрямляющий аппарат турбомашины, полученный с использованием описанного выше способа.
Краткое описание чертежей
[0016] На упоминавшихся ранее фиг.1а и 1b представлены, соответственно, объемное изображение и вид в разрезе примеров соединения статорных лопаток и наружного обода для конструкций, известных из предшествующего уровня техники (см. перечень позиций).
[0017] На фиг.2 дано объемное изображение статорных лопаток, вставленных между армирующими слоями предварительной заготовки наружного обода в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.
[0018] На фиг.3 приведен вид в разрезе, соответствующий соединению по фиг.2.
[0019] На фиг.4 приведен вид спереди статорной лопатки, закрепленной на пластинке, которая вставлена между армирующими слоями предварительной заготовки наружного обода в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.
[0020] На фиг.5 дано схематическое изображение трех положений сварного шва между пластинкой и лопаткой в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.
Позиции на чертежах
(1) Фланец для соединения наружных ободов
(2) Статорная лопатка
(3) Полка лопатки
(4) Перо лопатки
(5) Наружный обод
(6) Первые слои армирующей детали предварительной заготовки обода
(7) Прорезь в первых слоях армирующей детали предварительной заготовки обода
(8) Последние слои армирующей детали предварительной заготовки обода
(9) Пластинка
(10) Выступ пластинки
(11) Сварной шов
Детальное описание изобретения
[0021] Изобретение относится к способу изготовления спрямляющего аппарата турбомашины, а более конкретно - к способу изготовления обода со встроенными лопатками согласно первому варианту осуществления или насаженными лопатками согласно второму варианту. Оно иллюстрируется применительно к изготовлению наружного обода, однако предлагаемый способ применим и к изготовлению внутреннего обода.
[0022] В соответствии с первым вариантом осуществления, представленным на фиг.2 и 3, способ включает в себя по меньшей мере пять этапов. На первом этапе а) наматывают первые слои 6 армирующей детали на оправку (не показана), которая служит также формой и имеет вырезы. Первые слои 6 армирующей детали имеют прорези 7, расположенные напротив вырезов. На втором этапе b) лопатки 2, а конкретнее их перья 4 вставляют через прорези 7 первых слоев 6 и вырезы в оправке по стрелке, показанной на фиг.3. Согласно предпочтительному варианту, лопатка 2 имеет полку 3 с выступами (не показаны), служащими в качестве средства механического крепления. Поверхность полки может также иметь неровности (не показаны), тоже используемые для ее более эффективного крепления. На третьем этапе с) последние слои 8 армирующей детали наматывают поверх полок 3 лопаток для завершения формирования предварительной заготовки спрямляющего аппарата. На четвертом этапе d) закрывают форму, впрыскивают смолу вокруг полок лопаток и полимеризуют пропитанную смолой предварительную заготовку. На пятом этапе е) форму раскрывают и вынимают из нее полученный таким образом спрямляющий аппарат.
[0023] В соответствии со вторым вариантом осуществления, который иллюстрируется на фиг.4, способ включает в себя по меньшей мере пять этапов. На первом этапе а) наматывают первые слои 6 армирующей детали на оправку (не показана), которая служит также формой, но имеет на сей раз не вырезы, а выступающие части, например заостренные концы, которые расположены в радиальном направлении по отношению к будущему месту установки лопаток. Первые слои 6 армирующей детали имеют прорези 7, расположенные напротив выступающих частей. На втором этапе b) на выступающие части помещают заранее изготовленные пластинки 9. Количество пластинок соответствует количеству лопаток, которые предстоит прикрепить к ободу. Согласно изобретению, пластинка 9 имеет выступы 10, то есть расширяется в осевых направлениях и по окружности, причем указанные выступы покоятся на первых слоях 6 армирующей детали. В соответствии с другим вариантом, на поверхности пластинки имеются неровности (не показаны). В соответствии с еще одним вариантом, пластинка имеет как выступы, так и неровности на своей поверхности. На третьем этапе с) последние слои 8 армирующей детали наматывают поверх пластинок 9 и их выступов 10. На четвертом этапе d) форму закрывают, вокруг пластинок впрыскивают смолу и полимеризуют пропитанную смолой предварительную заготовку. На пятом этапе е) форму раскрывают и с помощью сварки (см. позицию 11 - сварной шов) на пластинках 9 закрепляют лопатки 2. Конкретно к пластинке приваривается или прикрепляется методом одновременного отверждения полка лопатки, если таковая у нее имеется, или основание пера лопатки, если полки нет. Сваривание пластинки 9 с лопаткой 2 может осуществляться в разных положениях, которые продемонстрированы на фиг.5. Целесообразно, чтобы сварной шов 11 располагался в позициях 2 или 3, то есть за пределами наиболее механически нагруженной зоны, а именно внутренней поверхности обода (той поверхности, которая находится в аэродинамическом тракте).
[0024] В соответствии с обоими рассмотренными выше вариантами осуществления, в качестве смолы предпочтительно впрыскивать термоотверждаемую смолу, например эпоксидную, которая используется в жидком виде и охватывает собой все контуры и неровности полки или пластинки, что позволяет достичь их надежного закрепления. Полимеризацию смолы проводят при температуре ниже температуры плавления лопатки или пластинки во избежание их размягчения. Как лопатки, так и пластинки можно выполнить из термопластичного материала или металла. Предпочтительнее изготавливать их из термопластичного материала, а затем, на втором этапе реализации способа, закрепить лопатки на пластинках методом термопластической сварки. В качестве примера можно порекомендовать выполнение лопатки и пластинки из ПЭЭК (полиэфиэфиркетона), ПЭКК (полиэфиркетонкетона) или ПЭИ (полиэфиримида). Армирующая деталь обода может быть образована оплетками, тканями или неткаными тканями (NCF, Non Crimp Fabrics, многонаправленными прошитыми тканями). Кроме того, лопатка и термопластичная пластинка могут быть снабжены армирующей деталью, которая может содержать длинные, средние или короткие волокна.
Преимущества предлагаемого способа
[0025] Упрощен монтаж, так как нет необходимости в использовании крепежных элементов типа заклепок, болтов и пр.
[0026] Соединение между лопаткой (или пластинкой) и ободом осуществляется в ходе одной общей операции с изготовлением обода, что позволяет добиться большей интеграции в рамках производственного процесса.
[0027] Благодаря предлагаемому способу удается выполнять ободы и лопатки из композитного материала. В результате выполнения наружных ободов и лопаток из композита достигается экономия в весе порядка 13% по сравнению со сварным соединением титановых наружных ободов и лопаток.
[0028] В соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения, в случае разрыва лопатки можно легко прикрепить к пластинке новую лопатку с помощью термопластической сварки.
[0029] Благодаря размещению сварного шва в положениях 2 и 3 согласно второму варианту осуществления обеспечивается непрерывность волокон лопатки (позиция 2) или пластинки (позиция 3) в зоне, наиболее подверженной действию механических напряжений.

Claims (15)

1. Способ изготовления композитного спрямляющего аппарата турбомашины, имеющего обод, снабженный рядом статорных лопаток (2), каждая из которых имеет перо (4), включающий в себя, по меньшей мере, следующие этапы:
a) наматывают на оправку первые слои (6) армирующей детали, причем указанная оправка служит также формой и имеет выступающие части, а указанные первые слои (6) армирующей детали имеют удлиненные прорези (7), расположенные напротив выступающих частей;
b) на каждую из выступающих частей помещают заранее изготовленную пластинку (9);
c) поверх пластинок (9) наматывают последние слои (8) армирующей детали с формированием при этом предварительной заготовки;
d) в закрытую форму, содержащую предварительную заготовку, впрыскивают смолу и полимеризуют пропитанную смолой предварительную заготовку;
e) извлекают из формы полимеризованную предварительную заготовку и с помощью сварки закрепляют на каждой из пластинок (9) основание пера (4) или полку (3) лопатки, если таковая у нее имеется.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заранее изготовленная пластинка (9) и лопатка (2) выполнены из термопластичного материала.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что заранее изготовленная пластинка (9) и лопатка (2) выполнены из металла.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что пластинка (9) имеет выступы (10) и/или неровности, обеспечивающие ее крепление в предварительной заготовке.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что лопатка (2) и пластинка (9) снабжены армирующим слоем с длинными, средними или короткими волокнами.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что на этапе е) лопатку (2) закрепляют на пластинке (9) методом термопластической сварки.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве смолы используют термоотверждаемую смолу.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что смолу полимеризуют при температуре ниже температуры плавления пластинки (9).
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве термоотверждаемой смолы используют эпоксидную смолу.
10. Способ по п.2, отличающийся тем, что термопластичная пластинка (9) выполнена из ПЭЭК (полиэфирэфиркетона), ПЭКК (полиэфиркетонкетона) или ПЭИ (полиэфиримида).
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что армирующая деталь (6, 8) включает в себя оплетки, ткани или нетканые ткани МПТ (многонаправленные прошитые ткани).
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные выступающие части имеют заостренные концы.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае поломки или повреждения лопатки (2) на пластинке (9) с помощью сварки закрепляют новую лопатку (2).
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что сварной шов (11) выполняют на уровне внутренней поверхности обода или снаружи от внутренней поверхности обода.
15. Спрямляющий аппарат турбомашины, полученный с использованием способа по любому из предшествующих пунктов.
RU2011108051/06A 2010-04-02 2011-03-03 Способ изготовления спрямляющего аппарата и полученный таким способом спрямляющий аппарат RU2564740C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10159064.4 2010-04-02
EP10159064.4A EP2371521B1 (fr) 2010-04-02 2010-04-02 Procédé de fabrication d'un redresseur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011108051A RU2011108051A (ru) 2012-09-10
RU2564740C2 true RU2564740C2 (ru) 2015-10-10

Family

ID=42983542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011108051/06A RU2564740C2 (ru) 2010-04-02 2011-03-03 Способ изготовления спрямляющего аппарата и полученный таким способом спрямляющий аппарат

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8807933B2 (ru)
EP (1) EP2371521B1 (ru)
CN (1) CN102241105B (ru)
CA (1) CA2735408C (ru)
RU (1) RU2564740C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661429C1 (ru) * 2017-02-06 2018-07-16 Владимир Александрович Грибановский Способ изготовления направляющего лопаточного аппарата компрессора авиационного двигателя

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554381C2 (ru) * 2011-03-09 2015-06-27 АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН Крепежная конструкция направляющих лопастей и вентилятор
EP2805022B1 (en) * 2011-12-30 2018-11-07 Rolls-Royce Corporation Gas turbine bypass vane system, gas turbine engine and method for manufacturing a bypass vane stage
GB201200845D0 (en) * 2012-01-19 2012-02-29 Rolls Royce Plc Method of sealing cooling holes
WO2014110569A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-17 United Technologies Corporation Organic matrix composite structural inlet guide vane for a turbine engine
WO2014164483A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-09 United Technologies Corporation Structural guide vane outer diameter k gussets
EP2966264B1 (fr) * 2014-07-07 2021-09-22 Safran Aero Boosters SA Caisson à aubes de redresseur de compresseur de turbomachine axiale
DE102014012562B3 (de) * 2014-08-29 2015-10-08 Technische Universität München Verfahren zum Herstellen einer Fügestelle an einem Bauteil aus einem Faserverbundwerkstoff
BE1023134B1 (fr) * 2015-05-27 2016-11-29 Techspace Aero S.A. Aube et virole a fourreau de compresseur de turbomachine axiale
CN110573313A (zh) * 2017-04-25 2019-12-13 日产自动车株式会社 复合材料的成形方法和复合材料的成形装置
CN110435087B (zh) * 2019-08-09 2021-06-29 张家港倍恩特磁塑科技有限公司 热固性bmc塑封定子包塑模具
PL431184A1 (pl) * 2019-09-17 2021-03-22 General Electric Company Polska Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Zespół silnika turbinowego
US11333037B2 (en) * 2020-02-06 2022-05-17 Raytheon Technologies Corporation Vane arc segment load path
CN112009217A (zh) * 2020-07-23 2020-12-01 中国第一汽车股份有限公司 一种复合材料车门防撞梁及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU333291A1 (ru) * Направляющий аппарат
FR2675537A1 (fr) * 1991-04-17 1992-10-23 Snecma Aube en composite avec plates-formes surmoulees en polyurethane, pour redresseur de turbomachine.
US6196794B1 (en) * 1998-04-08 2001-03-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Gas turbine stator vane structure and unit for constituting same
US6543995B1 (en) * 1999-08-09 2003-04-08 United Technologies Corporation Stator vane and stator assembly for a rotary machine
RU2293885C1 (ru) * 2005-08-08 2007-02-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Корпус вентилятора авиационного двигателя
DE102006062414A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Technische Universität Dresden Zylinderrohr für einen Hydraulikzylinder aus Faserverbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2995294A (en) * 1954-12-02 1961-08-08 Studebaker Packard Corp Stator casing and blade assembly
US5820338A (en) 1997-04-24 1998-10-13 United Technologies Corporation Fan blade interplatform seal
FR2890126B1 (fr) * 2005-08-26 2010-10-29 Snecma Ensemble et procede pour le montage du pied d'une aube de turbomachine, soufflante, compresseur et turbomachine comportant un tel ensemble
AT503840B1 (de) * 2006-06-30 2010-09-15 Facc Ag Leitschaufelanordnung für ein triebwerk
EP1936121B1 (fr) 2006-12-22 2012-05-02 Techspace Aero Calage angulaire d'aubes de redresseur de turbomachine
US8894370B2 (en) * 2008-04-04 2014-11-25 General Electric Company Turbine blade retention system and method
EP2204547B1 (fr) 2008-12-29 2013-12-11 Techspace Aero Virole extérieure et procédé de montage par soudage entre cette virole et une aube fixe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU333291A1 (ru) * Направляющий аппарат
FR2675537A1 (fr) * 1991-04-17 1992-10-23 Snecma Aube en composite avec plates-formes surmoulees en polyurethane, pour redresseur de turbomachine.
US6196794B1 (en) * 1998-04-08 2001-03-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Gas turbine stator vane structure and unit for constituting same
US6543995B1 (en) * 1999-08-09 2003-04-08 United Technologies Corporation Stator vane and stator assembly for a rotary machine
RU2293885C1 (ru) * 2005-08-08 2007-02-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Корпус вентилятора авиационного двигателя
DE102006062414A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-26 Technische Universität Dresden Zylinderrohr für einen Hydraulikzylinder aus Faserverbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661429C1 (ru) * 2017-02-06 2018-07-16 Владимир Александрович Грибановский Способ изготовления направляющего лопаточного аппарата компрессора авиационного двигателя

Also Published As

Publication number Publication date
US8807933B2 (en) 2014-08-19
CA2735408A1 (en) 2011-10-02
RU2011108051A (ru) 2012-09-10
EP2371521A1 (fr) 2011-10-05
US20110243752A1 (en) 2011-10-06
EP2371521B1 (fr) 2014-07-02
CN102241105A (zh) 2011-11-16
CN102241105B (zh) 2015-09-02
CA2735408C (en) 2017-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2564740C2 (ru) Способ изготовления спрямляющего аппарата и полученный таким способом спрямляющий аппарат
US10724397B2 (en) Case with ballistic liner
US8449260B2 (en) Composite load-bearing rotating ring and process therefor
US10427452B2 (en) Wheel rim with a rim base made of fiber composite material and method of manufacture
CA2725238C (en) Architecture of a compressor rectifier
US10759122B2 (en) Method and tooling for shaping a fan casing
CA2811069C (en) Assembly of a blade and a composite carrier, obtained by sealing
US11040506B2 (en) Method for manufacturing a composite casing for a turbomachine compressor
CN102536326B (zh) 复合材料制成的轮叶
US9120250B2 (en) Structure comprising an annular housing made of composite material
KR20080046108A (ko) 장착 플랜지를 갖는 복합 구조체를 포함하는 물품
JP5745633B2 (ja) 複合構造体を製造する方法およびその方法によって得られる複合構造体
CN104608939B (zh) 一种卫星用轻质复合材料动量飞轮及其制备方法
US10131073B2 (en) Monobloc blade preform and module for a turbo machine intermediate casing
KR20080046110A (ko) 장착 플랜지를 갖는 구조체 제조 방법
US9976429B2 (en) Composite disk
JP2013517180A (ja) 航空機の着陸装置構造のロッカアームなどの蝶着された構造のアームを作成する方法
US20210108521A1 (en) Composite blade and method for producing composite blade
JP2016519012A (ja) 複合材と金属の相互連結を含む複合材物品及びその製造方法
JP2016527452A (ja) エネルギー保存用フライホイールおよびその製造方法
US20130052021A1 (en) Rotor asymmetry
JP2016075272A (ja) ダブテール根元を有する編組ブレード及びベーン

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200304