本發(fā)明涉及一種用于維修飛機發(fā)動機的風(fēng)扇殼體的方法。作為非限制性示例，該用于維修風(fēng)扇殼體的方法適用于cfm56-7b型飛機發(fā)動機中使用的風(fēng)扇殼體。

背景技術(shù)：

如圖1所示，飛機發(fā)動機1通常包括由風(fēng)扇殼體4和中間殼體5包圍的安裝有壓縮機軸3的低壓壓縮機2。風(fēng)扇殼體4尤其保持風(fēng)扇葉片6和風(fēng)扇葉片6的碎片。當異物與風(fēng)扇葉片6碰撞時，其可能會損壞。當發(fā)生這種損壞時，葉片的碎片可以從旋轉(zhuǎn)葉片6上分離，并且在離心作用下被取代，使得它們與風(fēng)扇殼體4的內(nèi)表面接觸。這種損壞也可能是由于振動現(xiàn)象引起的。

更具體地說，如圖2所示，這種類型的風(fēng)扇殼體4通常具有三個獨立的零件7，8，9，所述零件尺寸被設(shè)計成在葉片6損失的情況下包括每個葉片碎片。當葉片6丟失時，厚度較小的上游部分7和下游部分9分別包含葉片尖端和葉片根部，而中心部分8(稱為容納部分)使得在離心力下被取代的較高能量的葉片碎片能夠被包括。因此，在飛機發(fā)動機1的壽命期間，沖擊類型的損壞在風(fēng)扇葉片4上出現(xiàn)，并且其必須保證其能夠抵抗這種損壞。為了提高風(fēng)扇殼體4的壽命，可以使用具有較厚的容納區(qū)域的風(fēng)扇殼體4。

但是，自從這種增厚在2013年開始應(yīng)用以來，在此之前銷售的大多數(shù)飛機發(fā)動機1均沒有這種增厚。因此，在損壞被發(fā)現(xiàn)之后，大量的殼體4停止運行。這種增厚也增加了裝配有該風(fēng)扇殼體的飛機的總質(zhì)量，并因此增加了燃料消耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

通過提出一種用于維修其內(nèi)表面已經(jīng)被損壞的風(fēng)扇殼體的方法，本發(fā)明提供了解決上述問題的方案，其中該維修方法使風(fēng)扇殼體的壽命能夠延長，同時在質(zhì)量方面具有有限的影響。

本發(fā)明的一個方面涉及一種用于維修其內(nèi)表面損壞的風(fēng)扇殼體的方法，其中所述方法包括將加強構(gòu)件連接到風(fēng)扇殼體的步驟，其中所述加強構(gòu)件被連接到風(fēng)扇殼體的外表面，與損壞的位置相對

術(shù)語“內(nèi)表面”被理解為風(fēng)扇殼體的內(nèi)周表面，術(shù)語“外表面”被理解為表示風(fēng)扇殼體的外周表面。

換句話說，通過根據(jù)本發(fā)明的方法進行的維修采用加強構(gòu)件(或貼片)的形式，所述加強構(gòu)件(或貼片)連接到風(fēng)扇的外表面，即與內(nèi)表面中的損壞的位置相對。該加強構(gòu)件吸收外表面上的應(yīng)力(牽引力和剪切力)，并且在損壞部分的區(qū)域中提供額外的局部厚度。該加強構(gòu)件改善了風(fēng)扇殼體的機械特性。此外，通過將該加強構(gòu)件連接到外表面，可以避免與內(nèi)表面的維修有關(guān)的限制，該限制特別是指操作間隙和維修的復(fù)雜性。

因此，根據(jù)本發(fā)明的方法允許在風(fēng)扇殼體的外表面上進行簡單的維修，其中該維修使得能夠恢復(fù)其內(nèi)表面已經(jīng)被損壞的風(fēng)扇殼體的初始機械性能。

根據(jù)本發(fā)明的方法也適用于所有發(fā)動機型號(任意地關(guān)于在鋁殼體、鈦殼體、鋼殼體甚至復(fù)合材料殼體)。

此外，由于不改變風(fēng)扇殼體的內(nèi)表面，因此不改變操作間隙。

加強構(gòu)件也可以適用于所有類型的損壞和所有尺寸。

此外，與其厚度比現(xiàn)有技術(shù)提出的厚度更大的風(fēng)扇殼體相比，質(zhì)量增益是顯著的，因為加強構(gòu)件允許損壞的局部維修。

此外，根據(jù)本發(fā)明的維修方法防止由于內(nèi)表面上的損壞而被認為是不可接受的風(fēng)扇殼體的報廢。

除了前面段落提到的特征之外，根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇殼體的維修方法可以具有以下可能的附加特性中的一個或多個：單獨地考慮或以技術(shù)上可能的組合：

在根據(jù)本發(fā)明的維修方法的非限制性實施方案中，該方法包括加強構(gòu)件的確定尺寸的先前步驟。

在根據(jù)本發(fā)明的維修方法的非限制性實施方案中，加強構(gòu)件的確定尺寸的步驟通過估計開裂區(qū)域完成，所述開裂區(qū)域源于損壞的內(nèi)表面和周邊，并且隨著其沿著外表面的方向傳遞而變得更寬，從而在風(fēng)扇殼體的外表面上形成外部開裂面積，其中要連接到風(fēng)扇殼體的外表面的加強構(gòu)件的面積必須至少相等于外部開裂面積。

加強構(gòu)件的這種尺寸使得所維修的風(fēng)扇殼體具有的機械性能類似于未損壞風(fēng)扇殼體的機械性能。

在根據(jù)本發(fā)明的維修方法的非限制性實施方案中，加強構(gòu)件的確定尺寸的步驟通過估計開裂區(qū)域完成，所述開裂區(qū)域源于損壞的內(nèi)表面和周邊，并且隨著其沿著外表面的方向傳遞而變得更寬，從而在風(fēng)扇殼體的外表面上形成外部開裂表面，其中要連接到風(fēng)扇殼體的外表面的加強構(gòu)件的面積必須相等于外部開裂面積。由于加強構(gòu)件的尺寸小，所以加強構(gòu)件的尺寸使得所維修的風(fēng)扇殼體具有的機械性能類似于未損壞風(fēng)扇殼體的機械性能的，并且也不會顯著增加風(fēng)扇殼體的重量。

在根據(jù)本發(fā)明的維修方法的非限制性實施中，開裂區(qū)域起始于損壞的內(nèi)表面和周邊，并且隨著其以在40和50度之間的傳遞角度沿著外表面的方向傳遞而變得更寬。

在根據(jù)本發(fā)明的維修方法的非限制性實施方案中，加強構(gòu)件的厚度等于損壞深度的至少1.5倍。

在根據(jù)本發(fā)明的維修方法的非限制性實施方案中，加強構(gòu)件通過焊接、鉚接或粘結(jié)而連接到風(fēng)扇殼體的外表面。

本發(fā)明的另一方面涉及一種風(fēng)扇殼體，其具有：

損壞，所述損壞位于風(fēng)扇殼體的內(nèi)表面上的，以及

加強構(gòu)件，所述加強構(gòu)件連接到風(fēng)扇殼體的外表面，與損壞位置相對。

在根據(jù)本發(fā)明的修補方法的非限制性實施方案中，加強構(gòu)件由鋁、鉻鎳鐵合金或鈦制成。

在根據(jù)本發(fā)明的修補方法的非限制性實施方案中，加強構(gòu)件的形狀是矩形、圓形或橢圓形。

附圖說明

附圖僅作為指示來表示，并不以任何方式限制本發(fā)明。附圖顯示：

在圖1中，示出了安裝有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)扇殼體的飛機發(fā)動機的示意圖；

在圖2中，示出了圖1所示的風(fēng)扇殼體的一部分的放大圖；

在圖3中，示出了根據(jù)本發(fā)明的用于維修風(fēng)扇殼體的方法的步驟的框圖；

在圖4中，示出了損壞的風(fēng)扇殼體的一部分和加強構(gòu)件；

在圖5a中，示出了損壞的風(fēng)扇殼體的一部分、開裂區(qū)域和加強構(gòu)件的側(cè)視圖，

在圖5b中，示出了圖5a所示的風(fēng)扇殼體的一部分和外部開裂面積的俯視圖。為清楚起見，圖5b不表示圖5a所示的加強件，

在圖6中，示出了包括加強構(gòu)件的風(fēng)扇殼體。

具體實施方式

除非另有說明，在不同附圖中出現(xiàn)的給定元件具有單一的附圖標記。

圖3表示根據(jù)本發(fā)明的非限制性實施方案的用于維修風(fēng)扇殼體的方法100的步驟。

為清楚起見，圖4僅示意性地示出了風(fēng)扇殼體10的僅一部分，在其內(nèi)表面12中具有損壞11(例如沖擊型的損壞)。該圖4還示出了根據(jù)通過維修方法100所使用的那個的加強構(gòu)件13。加強構(gòu)件13連接到風(fēng)扇殼體10的外表面14。

用于維修風(fēng)扇殼體10的方法100包括確定加強構(gòu)件13的尺寸的步驟101。在隨后的步驟102過程中，尺寸被確定的加強構(gòu)件13被連接到風(fēng)扇殼體10的外表面14，與損壞11相對。

在一非限制性實施方案中，通過估計開裂面積來完成確定加強構(gòu)件13的尺寸的步驟101。為此，首先確定開裂區(qū)域。

風(fēng)扇殼體10在其運行時確實受到剪切應(yīng)力的作用。因此，當風(fēng)扇殼體10在內(nèi)表面12上具有損壞11時，剪切應(yīng)力被施加在損壞11的區(qū)域中。在這些應(yīng)力的作用下，損壞11傾向于沿著風(fēng)扇殼體10的外表面14的方向傳播。損壞11的該傳播形成開裂區(qū)域。

因此，當模擬施加到損壞11上的剪切應(yīng)力時，可以預(yù)測開裂區(qū)域。

圖5a示出了這樣的開裂區(qū)域15，其在風(fēng)扇殼體10的外表面14上形成一外部開裂面積s15。更具體地說，開裂區(qū)域15起始于內(nèi)表面12中損壞11的周邊，并且隨著其沿著外表面14的方向傳播而變寬，從而形成位于風(fēng)扇殼體10的外表面14上的外部開裂面積s15(圖5b)。加強構(gòu)件13根據(jù)該外部開裂面積s15來確定尺寸。例如，連接到風(fēng)扇殼體10的外表面14的加強件13的面積18至少等于外部開裂面積s15。加強構(gòu)件13完全覆蓋外部開裂面積s15，使得風(fēng)扇殼體10的機械性能類似于它們在損壞11出現(xiàn)之前的機械性能。

在圖5a和5b所示的非限制性實施方案中，開裂區(qū)域15起始于內(nèi)表面12中損壞11的周邊，并且隨著其以45度的傳播角a沿著外表面14的方向傳播而變寬。在內(nèi)表面12和開裂區(qū)域15的周邊表面之間測量該傳播角。

以非限制性的方式，傳播角a可在40度與50度之間。

加強構(gòu)件e13的厚度也可以等于損壞11的深度p11的1.5倍。

在一非限制性示例中，加強構(gòu)件13的最小厚度是1mm。

根據(jù)這樣的實施方案，對于1mm深的損壞11，加強構(gòu)件13的厚度e13是1.5mm。

總而言之，在使用圖5a和5b中詳細描述的示例性例子中，在風(fēng)扇殼體10的厚度e10為22mm、損壞具有1mm的深度p11，并且其中損壞11的傳播發(fā)生在傳播角a為45度處的情況下，尺寸被確定的加強件13具有一區(qū)域18，所述區(qū)域必須與風(fēng)扇殼體的外表面14接觸，其必須至少等于外部開裂面積s15，并且必須為1.5mm厚。

加強構(gòu)件13是一附加構(gòu)件，該附加構(gòu)件可以由例如鋁、鎳基合金或鈦制成。該加強構(gòu)件13可以是例如正方形、矩形或橢圓形。

根據(jù)本發(fā)明的用于維修風(fēng)扇殼體的方法100還包括將加強構(gòu)件13連接到風(fēng)扇殼體10的步驟102。加強構(gòu)件13連接到風(fēng)扇殼體的外表面14，與沖擊11相對。

例如，加強構(gòu)件13可以通過焊接、鉚接或粘結(jié)而連接到風(fēng)扇殼體10的外表面14。應(yīng)當理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以提出將加強構(gòu)件13連接到風(fēng)扇殼體10的外表面14的其他方式，而不超出本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明的一個方面還涉及如圖6所示的風(fēng)扇殼體10，其在其內(nèi)表面12上具有損壞11。風(fēng)扇殼體10在其外表面14上還具有連接到損壞11相對處的加強構(gòu)件13。

這種類型的風(fēng)扇殼體10的機械性能類似于具有未損壞的內(nèi)表面的風(fēng)扇殼體的機械特性。