專利名稱：渦輪引擎支撐臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪引擎支撐臂、渦輪引擎支撐組件和形成渦輪引擎支撐臂的方法。
背景技術(shù)：
在噴氣引擎中，保持渦輪的完整性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。圖1是外后風(fēng)扇殼10、中間內(nèi)管整流裝置12、和渦輪內(nèi)殼或中間殼14的示意圖。外殼10和內(nèi)管整流裝置12常通過(guò)上、下分裂部16、18連接。分裂部16、18沿預(yù)期空氣流方向伸長(zhǎng)并具有空氣動(dòng)力學(xué)形狀的端以減少分裂部的阻力。通風(fēng)孔20設(shè)置在內(nèi)管整流裝置12中。如果渦輪葉片變松，則至關(guān)重要的是，引擎即使在其處于失衡狀態(tài)時(shí)也保持就位。為了輔助使引擎保持就位，中間殼14通過(guò)對(duì)準(zhǔn)的內(nèi)支撐部22和對(duì)準(zhǔn)的外支撐部 24(其將內(nèi)管整流裝置12連接到風(fēng)扇殼10)而間接連接到外殼10。每個(gè)支撐部22和M 構(gòu)成單一臂，所述單一臂在一端樞軸連接到內(nèi)殼14。支撐部22和M在圖1中被示意性顯示。支撐部22和M均包括由多個(gè)不同部分構(gòu)成的鈦組件。當(dāng)引擎被組裝完畢時(shí)，所述支撐部連接在中間殼14與內(nèi)管整流裝置12和內(nèi)管整流裝置12與風(fēng)扇殼10之間。為了輔助組裝所述支撐部，整流裝置沿周向被分為至少四個(gè)部分，所述至少四個(gè)部分可在支撐部22、M就位之后組裝以在整流裝置的區(qū)域中包圍所述支撐部。每個(gè)支撐部22、M制造復(fù)雜，這是由于不同的必要組裝部分的數(shù)量所致。此外，每個(gè)支撐部22、M必須連接到一起以形成臂。然后所述臂有必要單獨(dú)地連接到外殼和內(nèi)殼。 而且，各部分費(fèi)時(shí)并要求精確加工。此外，由于存在許多必要組裝部分，因而組件存在某些形式缺陷的風(fēng)險(xiǎn)更大，維護(hù)成本更高，各部分在使用過(guò)程中變松的風(fēng)險(xiǎn)更大。US 3 540 682、GB 2 188 987、WO 2005/012696、GB 712783、GB 728670 和 DE 1985^03涉及渦輪引擎。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服上述或其他問(wèn)題中的至少一種。本發(fā)明在權(quán)利要求書中或在本專利文件中的其他部分中限定。所述臂可從第一端區(qū)域朝向中間區(qū)域沿其整個(gè)延伸方向?yàn)橹锌盏模⒖稍谡麄€(gè)中間區(qū)域?yàn)橹锌盏?，且可從中間區(qū)域朝向且直到第二端區(qū)域?yàn)橹锌盏?。所述臂的外部?或內(nèi)部的截面可在第一端區(qū)域與中間區(qū)域之間和/或在中間區(qū)域與第二端區(qū)域之間沿所述臂的延伸方向而不同。這些截面中的一種或兩種可沿從一個(gè)端區(qū)域朝向另一個(gè)端區(qū)域延伸的方向向外沿所述臂的延伸方向的至少一部分變化。本發(fā)明還包括一種形成用于引擎裝配的渦輪引擎支撐臂的方法，所述引擎具有內(nèi)殼、外殼、和與所述內(nèi)殼和所述外殼分開的中間整流裝置，所述臂包括具有公共的第一端區(qū)域的整體形成的臂，所述整體形成的臂被布置為在使用時(shí)通過(guò)公共的第一端區(qū)域連接到外
3殼并被布置為在使用時(shí)通過(guò)所述臂的分開的第二端區(qū)域連接到外殼，且每個(gè)臂的中間區(qū)域被布置為延伸穿過(guò)所述整流裝置。


本發(fā)明可通過(guò)各種方式付諸實(shí)施，不過(guò)現(xiàn)在將參照?qǐng)D1和以下附圖利用示例描述一個(gè)實(shí)施例，其中圖2是顯示出中間殼14與風(fēng)扇殼在一側(cè)的連接的示意性側(cè)視圖(在另一側(cè)的連接是相同的)；圖3是支撐部連接到風(fēng)扇殼的細(xì)節(jié)；圖4是支撐部連接到中間殼14的細(xì)節(jié)；圖5是支撐部連接到內(nèi)管整流裝置12的細(xì)節(jié)；圖6是通過(guò)圖2的線6-6的截面；和圖7是通過(guò)圖2的線7-7的截面。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參見圖2，支撐部沈包括整體形成的臂28。每個(gè)臂在公共區(qū)域處連接到風(fēng)扇殼10。臂從風(fēng)扇殼向內(nèi)相互分叉，其中所述臂穿過(guò)內(nèi)管整流裝置12并最終樞軸連接到中間殼14。支撐部沈通過(guò)樹脂傳遞模塑形成。干燥的碳纖維位于模具中。然后將樹脂在壓力下注射到模具中。組合的樹脂和碳纖維然后在高壓容器中固化，由此形成所述支撐部。圖3顯示出支撐部沈形成于風(fēng)扇殼上。每個(gè)臂28的外延伸部是中空的，而且均包括外層構(gòu)30和內(nèi)層構(gòu)32。外層構(gòu)30和內(nèi)層構(gòu)32是沿每個(gè)支撐部延伸的連續(xù)層構(gòu)的一部分。每個(gè)臂的內(nèi)層構(gòu)32的最外部終止于開口 34。鈦板36被插入穿過(guò)開口 34并通過(guò)四個(gè)延伸穿過(guò)外層構(gòu)30的緊固件38連接到外層構(gòu)30的公共端。支撐部沈通過(guò)八個(gè)穿過(guò)風(fēng)扇殼10、外層構(gòu)30和板36的附接螺栓40及螺母(未示出)而連接到風(fēng)扇殼10，從而將層構(gòu)30夾緊在板36與風(fēng)扇殼10之間。如果需要，則可在模制層構(gòu)30時(shí)將襯套設(shè)置在供螺栓延伸穿過(guò)的開口中。圖4顯示出一個(gè)臂觀附接到中間殼14。另一臂的附接是相同的。臂終止于叉42 中。對(duì)準(zhǔn)的開口 44形成在叉中，這些開口進(jìn)而與法蘭46(延伸自且緊固于中間殼14)中的開口對(duì)準(zhǔn)。樞轉(zhuǎn)構(gòu)件(未示出)然后穿過(guò)對(duì)準(zhǔn)的開口以實(shí)施臂觀到中間殼14的樞轉(zhuǎn)連接。圖2和5顯示出臂28穿過(guò)內(nèi)管整流裝置12。另一臂的穿過(guò)是相同的。所述臂延伸穿過(guò)整流裝置12中的開口 48。PPS模制包括以插件50填充開口 48，其中，套52從整流裝置向外延伸以在整流裝置附近包圍支撐部。整流裝置包括如前所述的被組裝以包圍支撐部的分立部分。圖6是圖2的線6-6上的截面。其中顯示出由鈦導(dǎo)風(fēng)板M限定的前邊緣。導(dǎo)風(fēng)板M被栓接到模具上。導(dǎo)風(fēng)板討包括開口 56，開口 56可供引擎系統(tǒng)控制器、監(jiān)控器從風(fēng)扇殼10穿過(guò)整流裝置12至引擎。鈦整流裝置是可選的。如果需要，則模具可具有與圖6中所示相同的外部形狀。
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圖7是通過(guò)圖2的線7-7的截面。其中顯示出臂沈?yàn)榄h(huán)形管。在整流裝置12與中間殼14之間的延伸部中，臂沈可通過(guò)周圍隔離層58受到保護(hù)。每個(gè)臂的沿臂長(zhǎng)度的形式可以變化，以優(yōu)化所述臂的強(qiáng)度和空氣動(dòng)力學(xué)質(zhì)量。相應(yīng)地，支撐部沈的重量可保持至最小值。而且，所述臂可為中空的，而不需要任何機(jī)器或緊固件來(lái)形成這樣的中空。此外，所述臂的外部形狀和/或所述臂的內(nèi)部形狀和/或每個(gè)臂的材料的厚度在所述臂的不同的縱長(zhǎng)延伸方向處可以不同，這些因素中的任何一個(gè)或多個(gè)可沿所述臂的至少一個(gè)延伸方向連續(xù)改變，并可沿所述臂的整個(gè)延伸方向連續(xù)改變。本發(fā)明涉及與本申請(qǐng)相關(guān)的當(dāng)前提交的或在此專利文件之前的通過(guò)本專利文件公開的所有論文和文件，且所有這樣的論文和文件的內(nèi)容在此通過(guò)引用并入本文。在此專利文件(包括任何所附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征、和/ 或在此公開的任何方法或工藝的所有步驟，可以通過(guò)任何組合方式組合，除非在組合中這樣的特征和/或步驟中的至少一些不相容。在此專利文件(包括任何所附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個(gè)特征可被替換為用于相同、等同、或類似目的的替代性特征，除非另行明確說(shuō)明。這樣，除非另行明確說(shuō)明，否則，所公開的每個(gè)特征僅為一系列通用的等同或類似特征中的一個(gè)示例。本發(fā)明不受限于前述實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明延伸到在此專利文件(包括任何所附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的特征的任何新的實(shí)施例或任何新的組合，或者延伸到在此公開的任何方法或工藝的步驟的任何新的實(shí)施例或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種渦輪引擎支撐臂，用于引擎裝配，所述引擎具有內(nèi)殼、外殼、和與所述內(nèi)殼和所述外殼分開的中間整流裝置，所述引擎支撐臂包括整體形成的臂，所述整體形成的臂被布置為在使用時(shí)從所述外殼延伸到所述內(nèi)風(fēng)扇殼并且分別通過(guò)第一和第二端區(qū)域連接到這些殼，所述臂的中間區(qū)域布置為延伸穿過(guò)所述整流裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的臂，包括整體形成在一起的成對(duì)的臂，各所述臂具有公共的第一公共區(qū)域，所述公共的第一公共區(qū)域被布置為在使用時(shí)位于所述外殼的區(qū)域中，其中各所述臂在使用時(shí)朝向所述內(nèi)殼相互分叉。
3.如權(quán)利要求2所述的臂，其中，在使用時(shí)，一緊固結(jié)構(gòu)被布置為將所述外殼連接到所述成對(duì)的臂，所述緊固結(jié)構(gòu)沿所述兩個(gè)臂之間朝向所述第一端區(qū)域延伸的方向可拆卸。
4.如權(quán)利要求3所述的臂，其中，至少一個(gè)臂包括在所述公共的第一外區(qū)域中的成對(duì)的分開的壁，其中所述緊固結(jié)構(gòu)通過(guò)在這些分開的壁的內(nèi)壁中的開口可拆卸。
5.如權(quán)利要求4所述的臂，其中，每個(gè)臂包括在所述公共的外區(qū)域中的成對(duì)的分開的壁，其中所述緊固結(jié)構(gòu)通過(guò)所述兩個(gè)臂的公共的開口可拆卸。
6.如任一前述權(quán)利要求所述的臂，其中，所述臂的第二端區(qū)域被布置為在使用時(shí)樞軸連接到所述內(nèi)殼。
7.如權(quán)利要求6所述的臂，其中，所述第二端區(qū)域包括狹槽，所述狹槽在每側(cè)上具有對(duì)準(zhǔn)的開口，在使用時(shí)，樞轉(zhuǎn)構(gòu)件被布置為延伸穿過(guò)所述開口
8.如任一前述權(quán)利要求所述的臂，其中，所述第一端區(qū)域被布置為在使用時(shí)與所述外殼緊固。
9.如任一前述權(quán)利要求所述的臂，其中，所述臂沿其延伸方向的至少一部分是中空的。
10.如任一前述權(quán)利要求所述的臂，其中，所述臂的截面在不同位置處可以不同。
11.如任一前述權(quán)利要求所述的臂，其中，所述臂包括沿所述臂的長(zhǎng)度的至少一部分包圍所述臂的隔離部。
12.如任一前述權(quán)利要求所述的臂，其中，所述臂包括沿所述臂的延伸方向的至少一部分延伸的引擎系統(tǒng)。
13.如任一前述權(quán)利要求所述的臂，其中，所述引擎系統(tǒng)由所述臂封閉。
14.如任一前述權(quán)利要求所述的臂，其中，所述臂包括復(fù)合材料。
15.如任一前述權(quán)利要求所述的臂，其中，所述臂包括邊緣部分，所述邊緣部分緊固到所述臂并沿所述臂的邊緣的至少一部分延伸。
16.如權(quán)利要求15所述的臂，其中，所述邊緣部分包括鈦。
17.—種渦輪引擎支撐組件，包括內(nèi)殼、外殼、和與所述內(nèi)殼和所述外殼分開的中間整流裝置、以及如任一前述權(quán)利要求所述的引擎支撐臂，所述引擎支撐臂從所述內(nèi)殼延伸到所述外風(fēng)扇殼并且穿過(guò)所述整流裝置，所述臂連接到所述內(nèi)殼和外殼。
18.如權(quán)利要求17所述的組件，其中，所述整流裝置包括套，所述套至少部分地包圍所述臂并從所述整流裝置朝向所述臂的至少一個(gè)端區(qū)域延伸。
19.一種形成如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的臂的方法，包括模制所述臂。
全文摘要
一種渦輪引擎支撐部(26)，包括整體形成的臂(26)，所述整體形成的臂(26)在公共區(qū)域處連接到外殼(10)并在遠(yuǎn)區(qū)域處連接到內(nèi)殼。
文檔編號(hào)F02C7/20GK102348880SQ201080011145
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者伊恩·泰勒, 朱利安·里什頓 申請(qǐng)人:埃賽有限公司