專利名稱：渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的填隙片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的填隙片，該填隙片具有適于環(huán)繞在葉根側(cè)面的兩個(gè)支片。本發(fā)明更特別涉及一種渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)機(jī)葉片的填隙片。該填隙片和葉根都被設(shè)置在由形成在葉盤中的軸向槽所形成的殼體內(nèi)。殼體的上游端開口，而下游端由壁關(guān)閉。壁由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子上游面構(gòu)成。應(yīng)該注意到壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子在該位置通常具有相對小的厚度。
背景技術(shù)：
在本申請中，將軸向限定為與風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸平行的方向。此外，相對于氣流穿過渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的正常方向限定部件的上游側(cè)和下游側(cè)。
常規(guī)的填隙片具有下列缺陷在風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中，填隙片在殼體內(nèi)前后軸向移動(dòng)，反復(fù)撞擊低壓壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子。填隙片對壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的反復(fù)撞擊會(huì)損壞壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子并縮短使用壽命。通常在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子上會(huì)發(fā)現(xiàn)缺口并形成裂縫開始區(qū)。這種現(xiàn)象特別麻煩，因?yàn)閴嚎s機(jī)轉(zhuǎn)子是相對比較昂貴的部件。
為了克服這些缺陷，已知的方法是提供一種帶有分別從其支片上游端伸出的兩個(gè)薄片的填隙片，這些薄片朝向彼此折疊。當(dāng)填隙片向下移動(dòng)時(shí)，薄片開始鄰接葉根的前表面。因此在填隙片撞擊壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子之前保持填隙片。
雖然這樣，但是該薄片在葉根所施加的拉力作用下容易展開。一旦展開，薄片則不再起到鄰接的作用，則填隙片不再被保持而會(huì)撞擊壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子。
發(fā)明專利內(nèi)容本發(fā)明所涉及渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的填隙片，該填隙片具有適于環(huán)繞在葉根側(cè)面的兩個(gè)支片。本發(fā)明更特別涉及一種渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)機(jī)葉片的填隙片。該填隙片和葉根都被設(shè)置在由形成在葉盤中的軸向槽所形成的殼體內(nèi)。殼體的上游端開口，而下游端由壁關(guān)閉。壁由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子上游面構(gòu)成。應(yīng)該注意到壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子在該位置通常具有相對小的厚度。
在本申請中，將軸向限定為與風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸平行的方向。此外，相對于氣流穿過渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的正常方向限定部件的上游側(cè)和下游側(cè)。
本發(fā)明試圖通過提供一種渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的填隙片以避免上述問題，該填隙片具有適于環(huán)繞在葉根側(cè)面的兩個(gè)支片，并具有兩個(gè)分別從一個(gè)支片的一端延伸的兩個(gè)薄片，填隙片的特征在于兩個(gè)薄片以不能展開的方式結(jié)合在一起。
在第一實(shí)施方式中，所述薄片足夠長以便將一個(gè)薄片折疊在另一個(gè)上面直接連接起來。例如，可以焊接、鉚接、螺栓連接或?qū)嶋H上相互接合的方式連接在一起。
在第二實(shí)施方式中，該填隙片包括使所述薄片互連以防止其展開的連接部件。此第二實(shí)施方式可以提供比第一實(shí)施方式更短且比其形狀更簡單的薄片。
所使用的連接部件可以是各種形狀的。而且，可以將連接部件固定在薄片上，即以防止其自身與薄片相對運(yùn)動(dòng)的方式裝配到薄片上，或者相反地其可以裝配有具有一定相對運(yùn)動(dòng)自由度的薄片。
在產(chǎn)生本發(fā)明的工作過程中，可以發(fā)現(xiàn)為了減少葉盤和/或葉根的磨損，優(yōu)選地使葉根能夠在填隙片中沿與軸向不同的方向移動(dòng)。
因而，在優(yōu)選實(shí)施方式中，將連接部件裝配到薄片上以允許填隙片的支片可以展開(這就意味著必須允許所述薄片展開)，因而使葉根可以在填隙片內(nèi)橫向移動(dòng)。
因而，例如，連接部件可以是軌道，將所述薄片容納在其兩端內(nèi)。
為了允許所述薄片展開，可以以兩個(gè)薄片都保持沿填隙片的支片展開的方向自由直線移動(dòng)的方式將兩個(gè)薄片裝配到軌道的端部，或者也可以例如通過焊接方式將一個(gè)薄片固定在軌道上，而另一個(gè)薄片保持直線移動(dòng)的自由度。


通過下面的描述，本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)會(huì)更加易于理解。該描述參考下列附圖，其中圖1是裝配前部件的示意圖，包括葉盤、隔葉塊、根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的填隙片，和風(fēng)機(jī)葉根；圖2是沿箭頭II觀察的平面圖，表示與圖1中的相同部件在裝配后的情況；圖3是沿圖2中組件III-III線的軸向剖面圖；圖4是沿箭頭V觀察的立體圖的詳圖，示出了圖1至圖3中填隙片的連接部件；圖5是平面V-V上的剖面圖，示出了圖4的連接部件；圖6是與圖5類似的剖面圖，示出了另一類型的連接部件；圖7是立體圖的詳圖，示出了根據(jù)本發(fā)明裝配有另一類型連接部件的填隙片的一個(gè)實(shí)施例；圖8是立體圖的詳圖，示出了根據(jù)本發(fā)明沒有裝配連接部件的填隙片的一個(gè)實(shí)施例；和圖9是立體圖的詳圖，示出了根據(jù)本發(fā)明沒有連接部件的填隙片的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1至圖3中示出下列部件葉盤2，其外周上帶有多個(gè)軸向槽4，與低壓壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子6的上游面8共同限定適于容納隔葉塊、一片填隙片20和葉片14的葉根16的殼體10。應(yīng)該注意到存在不包括隔葉塊的類似組件。
填隙片20包括兩個(gè)橫向支片21A和21B，適于環(huán)繞在葉根16上。如圖2所示，填隙片20靠在隔葉塊12上。葉根16、隔葉塊12、轉(zhuǎn)子6和葉盤2例如由鈦合金制成。填隙片20是易耗件，由例如已知的鉻鎳鐵合金718商標(biāo)等更硬的合金制成，其功能是用來減少對葉根16和葉盤2的磨損。由于填隙片20由比轉(zhuǎn)子6材料更硬的材料制成，所以這兩個(gè)部件之間的反復(fù)撞擊會(huì)損壞壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子。
為了避免上述撞擊，填隙片20上設(shè)置兩個(gè)薄片22，從葉根側(cè)面的上游端伸出并可朝向彼此折疊。通過連接部件24將薄片22連接起來，防止其展開。對于填隙片和其它部件，術(shù)語“上游”和“下游”是相對于氣流穿過渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的正常方向，如圖3中箭頭F所示。
在一個(gè)實(shí)施方式中，通過焊接、鉚接、螺栓連接或其它適宜的緊固裝置將薄片22固定在連接部件24的端部。在圖4和圖5的實(shí)施例中，在每個(gè)薄片22與部件24之間設(shè)有焊點(diǎn)26。此外，連接部件24適于沿將支片21A和21B展開的方向即沿與如圖4所示的水平軸A平行的方向拉伸。
為了允許這樣的拉伸，連接部件24可以是撓性片，具有至少一個(gè)弧形或可折疊部分。在圖4和圖5所示的實(shí)施例中，連接部件24為在中間部分具有多個(gè)折痕28的撓性片，以使連接部件24向下游側(cè)即朝向葉根16凸出。當(dāng)支片21A和21B以及它們各自的薄片22試圖沿軸A展開時(shí)，連接部件24的凸出部分展開以使連接部件24拉伸，允許支片21A和21B展開。
由于凸出部分25與葉根16開始接觸時(shí)會(huì)變形(變平)，所以部件24朝向容納在填隙片20內(nèi)葉根16的方向即下游側(cè)凸出的事實(shí)，阻尼填隙片20與葉根16之間的撞擊。此外，凸出部分使焊點(diǎn)26和薄片22遠(yuǎn)離葉根16，因而保護(hù)部件免受撞擊。
在如圖6所示的另一實(shí)施例中，連接部件124可以向上游側(cè)凸出。在此情況下，凸出部分125不會(huì)與葉根16接觸(其不執(zhí)行阻尼功能)，但是其仍然允許部件124拉伸。
凸出部分25、125的剖面具有折痕和/或至少一個(gè)弧形區(qū)域。在圖6中，凸出部分125由弧形區(qū)域構(gòu)成，而圖5中的凸出部分25由四個(gè)折痕形成五個(gè)相互連接的平側(cè)面。應(yīng)該觀察到由凸出部分25所表示的折痕數(shù)量越多則越容易變形，因而易于拉伸部件24并阻尼薄片22撞擊葉根16。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，如圖7所示，所述連接部件是軌道224，在其兩端內(nèi)容納所述薄片22。例如，可以通過折疊葉盤得到軌道224。在圖7所示的實(shí)施例中，將一個(gè)薄片22固定在連接部件224的一端，而將另一個(gè)薄片22以此方式即保持沿著允許支片展開方向，即平行于水平軸A’自由移動(dòng)的方式，接合在連接部件224的另一端中。
為了易于插入在軌道224中自由直線移動(dòng)的薄片22，將軌道的對應(yīng)端做成倒角。
通過將至少一個(gè)薄片22固定到連接部件24上，可以確保填隙片能夠作為單一部件進(jìn)行處理。此外，可以避免在操作中連接部件脫離的危險(xiǎn)。
下面參考圖8和圖9描述不包含連接部件的填隙片的實(shí)施例。
在圖8所示的實(shí)施例中，填隙片20的兩個(gè)薄片22互搭并彼此固定。例如，可以利用焊點(diǎn)26緊固在一起。為了使填隙片能夠沿使支片21A和21B展開的A”方向拉伸，至少一個(gè)所述薄片是撓性片，其至少一部分為弧形或可折疊的。在此實(shí)施例中，為避免產(chǎn)生不平衡，兩個(gè)薄片2具有各自的凸出部分325，向下游延伸并由各自的弧形區(qū)域構(gòu)成?？蛇x地，該凸出部分325可以呈現(xiàn)為折痕和/或向上游側(cè)延伸。由于凸出部分325與葉根16在開始接觸時(shí)會(huì)發(fā)生變形，所以凸出部分325朝向填隙片20內(nèi)側(cè)即朝向葉根16延伸的事實(shí)阻尼了填隙片20與葉根16之間的撞擊。
在如圖9所示的實(shí)施例中，填隙片20的兩個(gè)薄片22互搭，并以保持沿支片展開方向直線移動(dòng)自由移動(dòng)的方式互相接合。在該實(shí)施例中，一個(gè)薄片22的上、下凸緣23折疊形成使另一薄片22可以在其中滑動(dòng)的軌道形式。
在未示出的另一實(shí)施例中，一個(gè)薄片22呈現(xiàn)為長方形開口，雙頭螺栓在其中滑動(dòng)。雙頭螺栓可以固定在另一個(gè)薄片22上，也可以在另一個(gè)薄片22所形成的長方形開口中滑動(dòng)。
上述描述涉及渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)機(jī)葉片的填隙片的實(shí)施例，然而，這個(gè)填隙片也可以用于渦輪機(jī)的其它類型的葉片上，例如渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓壓縮機(jī)的葉片上。
而且，在這些實(shí)施例中，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)被保護(hù)的部分，即低壓壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子6，位于填隙片的下游。因此，薄片22從填隙片20的上游端延伸。然而，也可能發(fā)生渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)需要保護(hù)的部分在填隙片的上游的情況。在此情況下，薄片22將從填隙片20的下游端延伸。
權(quán)利要求
1.一種用于渦輪機(jī)葉片(14)的填隙片(20)，所述填隙片具有兩個(gè)適于環(huán)繞在葉根(16)側(cè)面的支片(21A、21B)，并具有兩個(gè)從每個(gè)支片一端延伸的薄片(22)，所述填隙片的特征在于兩個(gè)薄片以不能展開的方式連接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)葉片的填隙片，其特征在于所述填隙片包括連接部件(24、124、224)，與所述薄片以防止其展開的方式互相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的填隙片，其特征在于所述連接部件(24、124、224)以允許所述填隙片的支片(21A、21B)展開的方式與所述薄片裝配。
4.如權(quán)利要求2或3所述的填隙片，其特征在于所述連接部件(224)是軌道，在其兩端內(nèi)容納所述薄片(22)。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的填隙片，其特征在于將一個(gè)所述薄片(22)固定在所述連接部件(224)的一端上，而將另一個(gè)薄片(22)以保持沿使支片(21A、21B)展開方向直線移動(dòng)自由的方式裝配到所述連接部件(224)的另一端上。
6.如權(quán)利要求2或3所述的填隙片，其特征在于兩個(gè)薄片(22)都被固定在所述連接部件(24、124)的各端上，所述連接部件適于沿使支片(21A、21B)展開的方向拉伸。
7.如權(quán)利要求2、3和6中任一項(xiàng)所述的填隙片，其特征在于所述連接部件(24、124)是撓性片，包括至少一個(gè)弧形或可折疊部分(25、125)。
8.如權(quán)利要求1所述的填隙片，其特征在于所述薄片(22)互搭并彼此固定，至少一個(gè)所述薄片(22)是撓性片，包括至少一個(gè)弧形或可折疊部分(325)。
9.如權(quán)利要求1所述的填隙片，其特征在于所述薄片(22)以保持沿支片(21A、21B)展開方向直線移動(dòng)自由的方式互相接合。
10.如權(quán)利要求7或8所述的填隙片，其特征在于所述連接部件(24、124)的或所述薄片(22)的所述弧形或可折疊部分(25、125、325)朝向所述填隙片(20)內(nèi)部凸出。
11.一種風(fēng)機(jī)葉片(14)，具有被環(huán)繞在如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的填隙片(20)中的葉根(16)。
12.一種渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于包括風(fēng)機(jī)葉片(14)，其具有環(huán)繞在如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的填隙片(20)中的葉根(16)。
全文摘要
一種用于渦輪機(jī)葉片(14)的填隙片(20)，該填隙片具有兩個(gè)適于環(huán)繞在葉根(16)側(cè)面的支片(21A、21B)，并具有兩個(gè)從每個(gè)支片一端延伸的薄片(22)，薄片(22)朝向彼此折疊且以防止其展開的方式互相連接。優(yōu)選地，填隙片(20)包括連接部件(24)，與所述薄片(22)以防止其展開的方式互相連接。連接部件(24)以允許填隙片的支片(21A、21B)展開的方式與薄片(22)裝配在一起。例如，連接部件可適于沿使支片(21A、21B)展開的方向拉伸。
文檔編號F04D29/32GK1932251SQ20061015416
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月15日
發(fā)明者讓-博納德·弗格, 杰克-皮埃爾·拉維奈特, 蒂埃里·尼特赫, 帕垂克·雷格埃茲 申請人:斯奈克瑪