用于制造具有牺牲边缘的叶片间平台的方法与流程

专利2026-03-06  12


本发明涉及涡轮发动机的风机,例如飞机涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机的风机,并且特别地涉及涡轮发动机的风机中的叶片间平台。


背景技术:

1、以已知的方式,涡轮发动机风机包括转子盘,该转子盘包括多个叶片,这些叶片在其径向内端处被叶片间平台分开。因此,涡轮发动机风机叶片间平台布置在风机的入口锥体的延伸部中的风机叶片之间。它们尤其使得可以在内侧界定风机内入口的空气环形流,该空气环形流在外侧由壳体界定。这些平台通常包括构造成界定空气环形流的基部和朝转子盘径向延伸的凸耳。这些凸耳可以形成盒子的一部分,或者对应于加强筋。

2、由于叶片不与平台相连,因此叶片根部在运行中所承受的机械应力大大降低。这样就可以减小叶片根部的尺寸以减轻风机的重量,从而提高涡轮发动机的性能。

3、平台的基部通常包括牺牲侧边缘,其被设计成在来自叶片的强压力作用在所述牺牲边缘的情况下破裂。这些牺牲侧边缘通常比基部的其余部分更薄。因此,在风机叶片损坏的情况下,位于所述叶片两侧的两个平台的牺牲边缘弯曲(yield),使得可以耗散部分能量并减少叶片和平台之间的接触力以限制结构损坏。此外,两个平台可以通过防止损坏叶片的任何碎片与这些叶片的径向内端接触来保护周围的风机叶片。因此,大大降低了风机叶片和平台遭受额外损坏的风险。

4、因此,风机平台通常由复合材料制成,并且包括由基质致密化的纤维增强材料。特别已知通过三维或多层编织来生产单件纤维坯件。例如,在文献wo 2013/088040中描述了用于平台的π(pi)形纤维坯件的三维编织生产。然后,根据常规方法通过基质使预制件致密化。

5、然后通过机加工基部的边缘来产生牺牲侧边缘,以获得所需的减小的厚度。然而,复合材料的这种加工操作实施起来复杂且精细,特别是为了满足部件的引用尺寸和表面的拟合。


技术实现思路

1、因此,本发明的主要目的是通过促进叶片间平台的制造来弥补上述缺陷。

2、为此,本发明提出了一种用于制造涡轮发动机风机的叶片间平台的方法,所述平台包括基部和至少两个凸耳,所述基部包括中心部分,所述中心部分包括构造成限定风机燃料流的第一表面,与第一表面相对的第二表面;所述至少两个凸耳从该第二表面径向延伸,基部还包括第一和第二牺牲侧边缘,第一和第二牺牲侧边缘从基部的中心部分任一侧上延伸,并且其厚度小于基部的中心部分;

3、该方法包括通过在多层纬纱和多层经纱之间一体式三维编织来生产平台的纤维预制件;

4、该方法还包括通过基质致密化纤维预制件以形成具有待制造的平台的形状的部件;

5、该方法的特征在于平台的纤维预制件包括用于形成平台的基部的纤维增强件的基部部分,纤维预制件的所述基部部分包括中心部件部分和厚度小于中心部件部分的两个牺牲边缘部分,第一多根纬纱在中心部件部分和牺牲边缘部分之间连续,牺牲边缘部分包括编织到第一多根纬纱的第一多根经纱,侧边缘部分和中心部件部分之间的厚度差是通过撤回位于中心部件部分之外并且不与纬纱编织的第二多根经纱而形成的。

6、因此,通过致密化已经具有与待制造的部件基本相同的形状的纤维预制件,简化了叶片间平台的制造。因此,省去了复杂的机加工步骤,从而也限制了材料的损失,同时确保满足尺寸等级。

7、根据本发明的特定特征,纤维预制件的致密化是通过以下方式实现:将纤维预制件布置在包括下表面的模具的浸渍室中,将旨在形成平台基部的中心部件的第一表面的纤维预制件的表面抵靠在所述下表面上;浸渍室由柔性膜封闭,该柔性膜将所述浸渍室与压实室分隔开;浸渍流体被注入到浸渍室中,压缩流体被注入到压实室,以便向膜施加压力。

8、浸渍流体可以例如是,包含基质前体颗粒或树脂的浆料。

9、膜注射技术为注射模具的几何形状提供了更大的灵活性。事实上,使用柔性膜而不是像在rtm技术中使用刚性反模具,尤其可以更容易地适应凸耳的特定几何形状。此外,膜注射技术还可以更好地控制纤维体积比,因为引入所需的精确树脂体积以获得精确且预定的纤维体积比。

10、根据本发明的另一特定特征,浸渍流体的注入在压缩流体的注入之前进行。

11、根据本发明的另一特定特征,压缩流体的注入在浸渍流体的注入在之前开始。

12、在该变型中,获得了对浸渍流体的流动以及因此对纤维预制件的浸渍的改善的控制。

13、根据本发明的另一特定特征,压实液体的注入在浸渍流体的注入之前开始。

14、后者的变型有利地使得可以向纤维预制件施加压力,该压力值使得甚至可以在注入浸渍流体之前获得期望的纤维体积比例。然后开始注入浸渍流体,这可以在继续注入压缩流体的同时进行,以便补偿压降,特别是在浸渍流体是浆料的情况下。



技术特征:

1.一种制造涡轮发动机风机(1)的叶片间平台(100)的方法,所述平台(100)包括基部(110)和至少两个凸耳(150);所述基部(110)包括中心部件(120),其包括构造成界定风机的流动路径的第一表面(121)和与第一表面(121)相对的第二表面(122);所述至少两个凸耳(150)从该第二表面径向延伸,基部(110)还包括第一和第二牺牲侧边缘(131、132),第一和第二牺牲侧边缘(131、132)在基部(110)的中心部件(120)的两侧延伸并且其厚度小于基部(110)的中心部件(120)的厚度;该方法包括通过在多层纬纱和多层纬纱之间以三维编织成单件的方式来生产平台(100)的纤维预制件(200);

2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,通过将纤维预制件(200)布置在包括下表面的模具(70)的浸渍室(71)中来进行纤维预制件(200)的致密化,通过将旨在形成平台(100)的基部(110)的中心部件(120)的第一表面(121)的纤维预制件(200)的表面(221)抵靠在纤维预制件(200)的所述下表面(221)上,浸渍室(71)被柔性膜(73)封闭,该柔性膜将所述浸渍室(71)与压实室(72)分开,浸渍流体(8)被注入到浸渍室(71)中,并且压缩流体(9)被注入到压实室(72)中以便在膜(73)上施加压力(q)。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述浸渍流体(8)的注射在所述压缩流体(9)的注射之前开始。

4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述压缩流体(9)的注射在所述浸渍流体(8)的注射之前开始。


技术总结
本发明涉及一种用于制造涡轮发动机风机(1)的叶片间平台(100)的方法,该平台(100)包括具有第一和第二牺牲侧边缘(131、132)的基部(110),第一和第二牺牲侧边缘(131、132)的厚度小于基部(110)的中心部件(120)的厚度;该方法包括通过三维编织生产平台(100)的预制件(200),该预制件包括中心部件部分(220)和两个牺牲边缘部分(231、232),两个牺牲边缘部分的厚度小于中心部件部分(220)的厚度,侧边缘部分(231、232)和中心部件部分(220)之间的厚度差是通过去除位于中心部件部分(220)外侧并且不与纬纱编织多根经纱实现。

技术研发人员:亨利·奥特拉巴迪,马农·康马蒙,安托万·加尔夫,理查德·阿南达维洛·穆尼安
受保护的技术使用者:赛峰航空器发动机
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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