專利名稱：渦輪引擎風扇的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及渦輪引擎的風扇，例如飛機噴氣引擎或渦輪螺旋槳發(fā)動機的風扇。
背景技術(shù)：
在已知的方式中，渦輪引擎風扇包括轉(zhuǎn)子盤，轉(zhuǎn)子盤在其外周邊處具有多個縱向肋，各縱向肋在其間限定各縫，用于沿軸向安裝和沿徑向保持葉片根部。每個肋的下游端包括徑向凸部，徑向凸部包括孔，供螺釘或螺栓穿過以將風扇盤固定到被布置在風扇下游的低壓壓縮機的上游法蘭上。低壓壓縮機因而通過渦輪機軸被驅(qū)動隨風扇轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。每個凸部的側(cè)腰形成止動部用于保持葉片并由此限制葉片的角向運動。在葉片損 失的情況下，與盤脫離連接的葉片碰撞相鄰葉片，相鄰葉片沿角向傾斜并變得與凸部側(cè)腰上鄰接，這將由于脫離連接的葉片碰撞在相鄰葉片上而釋放的能量傳遞到整個盤并由此防止各葉片相繼損失。當飛機著陸且渦輪引擎停轉(zhuǎn)時，渦輪引擎的旋轉(zhuǎn)部件可能會經(jīng)歷自動旋轉(zhuǎn)(被稱為“風車旋轉(zhuǎn)”)。這是因為，進入渦輪引擎的空氣導致風扇轉(zhuǎn)子以約40至50轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)。這種低速旋轉(zhuǎn)不允許葉片具有足夠大的離心力，以將葉片在縫中鎖定就位。結(jié)果，風扇葉片可能傾斜在盤肋的凸部的側(cè)腰上。這些重復接觸導致在凸部側(cè)腰與葉片之間的摩擦，從而導致止動部上的過快磨損，這需要對止動部進行更頻繁的維修。目前，對凸部側(cè)腰的維修通過等離子體沉積金屬層而實現(xiàn)。然而，如此維修的盤的凸部具有比新盤的凸部更低的疲勞強度。此外，這些材料沉積物具有有限的抗沖擊性，并可能隨時間逐漸解體。最后，這種操作不能在機翼下實現(xiàn)，并且需要在維護車間中拆卸和維修，這導致冗長和昂貴的停エ時間，并需要使用昂貴和復雜的加工方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的特別地在于，針對這些各種問題，提供一種簡單、經(jīng)濟和高效的解決方案。對此，本發(fā)明提出一種渦輪引擎風扇，包括轉(zhuǎn)子盤，所述轉(zhuǎn)子盤在其外周邊上具有縫用以安裝通過各縱向肋限定的葉片根部，每個縱向肋具有徑向凸部用以將所述盤固定在下游壓縮機轉(zhuǎn)子上，所述凸部的側(cè)腰形成止動部用以保持被安裝在所述盤上的葉片，其特征在干，U形夾安裝在所述盤的凸部上，每個U形夾包括兩個側(cè)向突翼以遮蓋徑向凸部的側(cè)腰。這樣，本發(fā)明提出，將用于保護盤凸部的夾集成，以防止凸部的側(cè)腰上由于將風扇設定為自轉(zhuǎn)時葉片重復接觸所致的磨損。這樣，不再有必要拆卸渦輪引擎以修復風扇盤肋的凸部。這些夾的集成易于實施，并可在安裝于飛機機翼下的渦輪引擎上實現(xiàn)，以避免拆卸和運送到維護車間。所述夾可從上游側(cè)沿軸向接合在所述凸部上。
在本發(fā)明的一個實施例中，每個夾包括施加于凸部的上游徑向面的橫向壁，并包括與所述凸部中的對應孔對準的孔，供螺釘或螺栓穿過用以固定在下游壓縮機轉(zhuǎn)子上。這樣，每個夾在與下游壓縮機轉(zhuǎn)子固定時在盤的徑向凸部上夾緊。橫向壁的厚度足夠小，從而不需要將固定螺釘或螺栓更換為更大的螺釘或螺栓。有利地，夾的每個側(cè)向突翼包括縱向U形折疊部，所述縱向U形折疊部裝配在所述徑向凸部的側(cè)腰的止動部上，這確保所述夾沿軸向安裝在凸部上和使該夾沿徑向保持在此凸部上。根據(jù)本發(fā)明的另ー特征，所述夾的每個橫向壁包括至少ー個徑向突翼，所述徑向突翼的自由端沿所述盤的肋向上游延伸。優(yōu)選地，每個夾包括兩個前述徑向突翼，所述兩個徑向突翼相互平行且沿周向分開，這在所述夾被夾緊在凸部上時防止所述夾旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明還涉及ー種夾，用于保護先前所述風扇盤的周邊肋的徑向凸部的側(cè)腰，其特征在于，所述夾包括兩個大致平行的側(cè)向突翼，這兩個大致平行的側(cè)向突翼通過包括中心孔的橫向壁而連接，每個夾的橫向壁通過兩個成角度的突翼而延伸，這兩個成角度的突翼的自由端沿與所述夾的所述側(cè)向突翼相反的方向延伸。


通過閱讀以下利用非限制性示例且參照附圖給出的描述，本發(fā)明將會被更好地理解，而且本發(fā)明的其他細節(jié)、優(yōu)點和特征將變得顯見，其中圖I是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的風扇盤的立體局部示意圖； 圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的風扇盤的縫中安裝的葉片的橫向截面局部示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的盤的一部分的從上游所見示意圖，該部分包括保護所述盤的凸部的結(jié)構(gòu)；圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明的用于保護風扇的盤的徑向凸部的夾的立體圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的風扇盤的軸向截面示意圖，其中該風扇盤固定到被布置在下游的低壓壓縮機轉(zhuǎn)子。
具體實施例方式首先參照圖1，其中示意性顯示出渦輪引擎風扇盤10的一部分，渦輪引擎風扇盤10在其外周邊處包括縱向肋12，各縱向肋12在其間限定縫14，用于沿軸向安裝和沿徑向保持葉片16。每個葉片16包括翼片18、平臺20，平臺20形成在翼片的基底處并在內(nèi)限定環(huán)形流，用于進入渦輪引擎的空氣流。已知為“撐體(prop) ”的區(qū)22使平臺20和翼片18連接到葉片根部24。風扇盤10的每個肋12包括形成在其下游端處的徑向凸部(Iug) 26。這些凸部26中的每個包括軸向孔28，將會與布置在下游的低壓壓縮機轉(zhuǎn)子的環(huán)形法蘭中形成的對應孔對準(見圖5)。固定螺釘(screw)插入盤10的凸部26中的孔28中并插入壓縮機轉(zhuǎn)子的環(huán)形法蘭中的孔中。每個徑向凸部26包括側(cè)向側(cè)腰(flank)，每個側(cè)向側(cè)腰具有突出縱向止動部30。每個在凸部26側(cè)腰上形成的止動部30與相鄰凸部的止動部30沿周向?qū)?圖2)。
當葉片16安裝在風扇盤10上時，撐體22定位于與縱向止動部30相対的位置。在葉片損失的情況下，脫離連接的葉片碰撞相鄰葉片16，相鄰葉片15傾斜且其撐體22變得與徑向凸部26的止動部30接觸。這些止動部30因而限制經(jīng)受脫離連接葉片壓力的葉片16的角向運動，并允許碰撞能量傳送到風扇盤10。在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)，這些止動部30承受主要由于渦輪引擎起動和停止時碰撞及其當放置在地面上時臨時起作用自轉(zhuǎn)所致的相對較高的磨損。這是因為，進入渦輪引擎的空氣導致的風扇旋轉(zhuǎn)不足夠強以實現(xiàn)葉片16的離心和將葉片根部24鎖定在縫14中的穩(wěn)定位置。結(jié)果葉片16隨即傾斜，導致?lián)误w22與止動部30之間的摩擦，從而導致在徑向凸部26的止動部30上的磨損。在現(xiàn)有技術(shù)中提出且先前公開的解決方案并不持久，而且需要拆卸渦輪引擎以實現(xiàn)在維護車間中進行維修并需要昂貴的設備。根據(jù)本發(fā)明，夾32安裝在風扇盤10的徑向凸部26上，并遮蓋凸部26的側(cè)腰以保 護止動部30 (圖3)。每個夾具有U形形狀并包括大致矩形形狀的橫向壁34，橫向壁34連接到兩個平行的側(cè)向突翼(tab)36、38。橫向壁34包括中心孔40，并且通過兩個徑向扁平突翼42、44延イ申，兩個徑向扁平突翼42、44平行且其端部沿與側(cè)向突翼36、38相反的方向彎曲，這兩個徑向突翼42、44相互分開(圖4A和4B)。夾32的側(cè)向突翼36、38中的每個包括U形的縱向折疊部(fold) 41，將會裝配在盤10的凸部26的縱向止動部30上。為了使夾32安裝在渦輪引擎盤10的凸部26上，夾32位于盤10上，使得徑向凸部42、44沿肋12并朝向盤10的上游側(cè)延伸。夾32然后向下游平移，使得側(cè)向突翼36、38的U形折疊部41裝配在盤10的徑向凸部26的縱向止動部30上，夾32的橫向壁34變得抵靠徑向凸部26的上游徑向面而施加。固定螺釘46然后從下游側(cè)插入夾32、凸部26和低壓壓縮機轉(zhuǎn)子的環(huán)形法蘭48的對準孔中。固定螺母50固緊在夾32的上游面上(圖5)。如果橫向壁34具有極小厚度(約為幾十毫米)，則夾32的插入不會使固定螺釘46的尺度改變。希望設置夾32的尺寸而使得徑向突翼42、44被安裝而相對于盤10上的肋12具有徑向間隙J，以補償徑向凸部26上的孔28的徑向定位容差，并由此確保在所有環(huán)境中夾32中的孔40與徑向凸部26中的孔28對準。這種類型的用于凸部側(cè)腰的保護夾32可用在新風扇盤10上和用在使用過程中的盤上。在后一種情況下，如果止動部30具有任何磨損，則有必要執(zhí)行修整，其中通過研磨止動部30的表面以具有與夾32接觸的平滑表面。因此，這種操作包括去除已磨損凸部的在側(cè)腰處的O. 2至O. 5毫米之間的材料。當渦輪引擎在飛機機翼下就位時，夾32可集成在風扇盤10的凸部26上，這減少了停エ時間而且不需要復雜設備，這是因為，每個夾32利用預先存在的固定元件被緊固。夾32可通過諸如INC0NEL之類的金屬材料制成，葉片16可通過鈦制成。通過這種方式，夾32的磨損慢于葉片16。夾32可通過以下連續(xù)操作而制成折疊和剪切金屬片，或者，機加工材料塊。
權(quán)利要求
1.一種渦輪引擎風扇，包括轉(zhuǎn)子盤(10)，所述轉(zhuǎn)子盤(10)在其外周邊上具有縫(14)用以安裝通過各縱向肋(12)限定的葉片根部(24)，每個縱向肋(12)包括徑向凸部(26)用以將所述盤(10)固定在下游壓縮機轉(zhuǎn)子上，所述凸部(26)的側(cè)腰形成止動部用以保持被安裝在所述盤(10)上的葉片(16)，其特征在于， U形夾(26)安裝在所述盤凸部上，每個U形夾包括兩個側(cè)向突翼(36，38)以遮蓋徑向凸部的側(cè)腰。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風扇，其特征在于， 夾(32)從上游側(cè)沿軸向接合在所述凸部(26)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的風扇，其特征在于， 每個夾(32)包括施加于凸部(26)的上游徑向面的橫向壁(34)，并包括與所述凸部(32)中的對應孔(28)對準的孔(40)供螺釘或螺栓穿過用以固定在下游壓縮機轉(zhuǎn)子上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風扇，其特征在于， 每個側(cè)向突翼(36，38)包括縱向折疊部(41)，所述縱向折疊部(41)裝配在所述徑向凸部(26)的側(cè)腰的止動部(30)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的風扇，其特征在于， 所述夾(32)的所述橫向壁(34)包括至少一個徑向突翼(42，44)，所述徑向突翼(42，44)的端部沿所述盤(10)的肋(12)朝向上游側(cè)延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風扇，其特征在于， 每個夾包括兩個前述徑向突翼(42，44)，所述兩個徑向突翼(42，44)相互平行且沿周向分開。
7.—種夾(32)，用于保護根據(jù)權(quán)利要求I至6中任何一項所述風扇盤(10)的周邊肋(12)的徑向凸部(26)的側(cè)腰，其特征在于， 所述夾包括兩個大致平行的側(cè)向突翼(36，38)，這兩個大致平行的側(cè)向突翼(36，38)通過包括中心孔(40)的橫向壁(34)而連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的夾，其特征在于， 所述夾的橫向壁(34)通過兩個成角度的突翼(42，44)而延伸，這兩個成角度的突翼(42，44)的自由端沿與所述夾(32)的所述側(cè)向突翼(36，38)相反的方向延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦輪引擎風扇，包括轉(zhuǎn)子盤，該轉(zhuǎn)子盤在其外周邊上具有縱向肋(12)，每個縱向肋(12)包括徑向凸部(26)用以將所述盤固定在下游壓縮機轉(zhuǎn)子上，所述凸部(26)的側(cè)腰形成止動部用以保持被安裝在所述盤上的葉片，一用于保護該凸部(26)側(cè)腰的工具(32)沿周邊插在凸部(26)與葉片之間。
文檔編號F04D29/32GK102753788SQ201180008540
公開日2012年10月24日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者帕特里克·吉恩-路易斯·里格斯, 米歇爾·德拉皮埃爾 申請人:斯奈克瑪