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燃?xì)廨啓C(jī)導(dǎo)葉的制作方法

文檔序號(hào):11649546閱讀:428來(lái)源:國(guó)知局
燃?xì)廨啓C(jī)導(dǎo)葉的制造方法與工藝

本發(fā)明大體上涉及用于燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)向?qū)~,并且更具體地,本發(fā)明提供了具有改善的柔性的創(chuàng)新導(dǎo)向?qū)~,其導(dǎo)致了導(dǎo)葉平臺(tái)與導(dǎo)葉載體之間的界面處的應(yīng)力減小。



背景技術(shù):

如所公知的,用于燃?xì)廨啓C(jī)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造構(gòu)想出了牢固地連接到外殼或?qū)~載體上的多個(gè)導(dǎo)葉,外殼或?qū)~載體包繞由安裝到其上的葉片引導(dǎo)的旋轉(zhuǎn)軸。具體而言,各個(gè)導(dǎo)葉均包括翼型件,其連接到導(dǎo)葉平臺(tái)上,導(dǎo)葉平臺(tái)繼而又固持到外殼中。當(dāng)熱燃燒氣體經(jīng)過(guò)殼來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸時(shí),導(dǎo)葉經(jīng)歷高溫。

大體上,導(dǎo)葉可在其外徑處以懸臂方式,或在其外徑和內(nèi)徑處固定到外殼上(后一設(shè)計(jì)稱(chēng)為搖動(dòng)導(dǎo)葉)。

參看圖1,示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平的懸臂設(shè)計(jì)的定子導(dǎo)葉100,其中導(dǎo)葉100包括安裝到包括前緣鉤102和后緣鉤101的導(dǎo)葉平臺(tái)104上的翼型件103,鉤102和鉤101繼而又安裝在導(dǎo)葉載體105中。軸向和周向固定可在前緣鉤102或后緣鉤101上操作。

參看以下附圖2,示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的以"搖動(dòng)導(dǎo)葉"構(gòu)造的定子導(dǎo)葉200。在此情況下,導(dǎo)葉200包括安裝在導(dǎo)葉平臺(tái)204上的翼型件203,導(dǎo)葉平臺(tái)204繼而又包括配合到導(dǎo)葉載體收納部分205中的單個(gè)外鉤201。鉤201提供外軸向、周向和徑向支承,且將軸向、徑向和周向?qū)~負(fù)載轉(zhuǎn)移到導(dǎo)葉載體205上。

此外,導(dǎo)葉200在其內(nèi)徑202處由內(nèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)件208支承,內(nèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)件208提供內(nèi)軸向支承。如附圖中示意性指出的,構(gòu)件202配合到導(dǎo)葉載體205中。導(dǎo)葉200通過(guò)施加到翼型件203上的軸向氣體負(fù)載相對(duì)于外軸向?qū)~載體支承件205和內(nèi)軸向?qū)~載體支承件208推動(dòng)。

由于瞬變模式中的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)部分的不同熱膨脹,故導(dǎo)葉200的內(nèi)軸向支承件205和外軸向支承件208將關(guān)于彼此沿軸向改變。

如圖3中所示,這將促使導(dǎo)葉200關(guān)于導(dǎo)葉載體205傾斜。此外,由于導(dǎo)葉自身中的熱應(yīng)力,故鉤201可沿任何方向彎曲。

大體上,根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)內(nèi)容,導(dǎo)葉200提供周向鉤201,其具有外側(cè)上的周向空間和內(nèi)側(cè)上的平面表面。如圖4中所示,導(dǎo)葉載體205中的收納凹槽提供外圓柱表面和內(nèi)圓柱表面,其產(chǎn)生外側(cè)處的表面接觸206和內(nèi)側(cè)處的軸向線接觸207。為了防止鉤201在導(dǎo)葉載體205的收納凹槽內(nèi)沿周向方向的非期望傾斜,導(dǎo)葉鉤201與導(dǎo)葉載體205之間的空隙通常保持盡可能小。

具體而言,對(duì)于搖動(dòng)類(lèi)型的導(dǎo)葉,現(xiàn)有技術(shù)存在若干缺陷。

首先,鉤的熱變形(例如,彎曲)可將導(dǎo)葉卡在凹槽內(nèi)。這將高的力引入導(dǎo)葉或載體中,這導(dǎo)致壽命縮短。

此問(wèn)題的可能的部分解決方案可為增大空隙,然而這可允許導(dǎo)葉沿周向方向的相當(dāng)大傾斜。此外,導(dǎo)葉應(yīng)當(dāng)圍繞鉤自由旋轉(zhuǎn)大約幾度(最大+/-5°),以補(bǔ)償相對(duì)的外支承件和內(nèi)支承件的移動(dòng),這在軸向線接觸和表面接觸的情況下是不可能的。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于通過(guò)提供如在獨(dú)立權(quán)利要求1中基本限定的燃?xì)廨啓C(jī)導(dǎo)向?qū)~來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題。

此外,本發(fā)明還提供了如在獨(dú)立權(quán)利要求8中基本限定的導(dǎo)向?qū)~載體。

優(yōu)選實(shí)施例在對(duì)應(yīng)的從屬權(quán)利要求中限定。

根據(jù)僅出于示例性而非限制性目的在以下詳細(xì)描述中描述的優(yōu)選實(shí)施例,本解決方案提供了一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)向?qū)~,其包括導(dǎo)葉平臺(tái)和連接到導(dǎo)葉平臺(tái)上的導(dǎo)葉翼型件,其中導(dǎo)葉平臺(tái)包括沿燃?xì)廨啓C(jī)的周向方向延伸且適于收納在導(dǎo)向?qū)~載體凹槽中的長(zhǎng)形鉤,其中導(dǎo)向?qū)~還包括位于長(zhǎng)形鉤的外側(cè)的遠(yuǎn)端處且布置成抵靠導(dǎo)向?qū)~載體凹槽的第一突出墊和第二突出墊,其中突出墊具有圓形的形狀。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面,導(dǎo)向?qū)~還包括位于長(zhǎng)形鉤的內(nèi)側(cè)的遠(yuǎn)端處且布置成抵靠導(dǎo)向?qū)~載體的第三突出墊和第四突出墊,內(nèi)側(cè)與所述長(zhǎng)形鉤的外側(cè)相對(duì)。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面,第三突出墊和第四突出墊均具有基本平坦的形狀。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面,第一突出墊和第二突出墊各自沿長(zhǎng)形鉤的周向方向延伸長(zhǎng)度l,其選擇成長(zhǎng)形鉤的整個(gè)周向長(zhǎng)度的5%到25%的范圍中。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面,長(zhǎng)度l選擇成在長(zhǎng)形鉤的整個(gè)周向長(zhǎng)度的10%到15%的子范圍中。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面,長(zhǎng)度l為長(zhǎng)形鉤的整個(gè)周向長(zhǎng)度的12.5%。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面,長(zhǎng)形鉤包括位于外側(cè)上的槽口,槽口適于收納徑向鎖定銷(xiāo)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種導(dǎo)向?qū)~載體,其包括沿燃?xì)廨啓C(jī)的周向方向延伸且適于收納導(dǎo)向?qū)~的導(dǎo)葉平臺(tái)的對(duì)應(yīng)長(zhǎng)形鉤的凹槽,凹槽包括位于其相應(yīng)上遠(yuǎn)端處的上內(nèi)表面上的第一接觸部分和第二接觸部分,上內(nèi)表面與長(zhǎng)形鉤的外側(cè)相對(duì),其中第一接觸部分和第二接觸部分具有在沿軸向方向的截面視圖中的基本平坦的表面。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面,導(dǎo)向?qū)~載體還包括位于其下遠(yuǎn)端處的下內(nèi)表面上的第三接觸部分和第四接觸部分,下遠(yuǎn)端與上遠(yuǎn)端相對(duì)且下內(nèi)表面與長(zhǎng)形鉤的內(nèi)側(cè)相對(duì),以及其中第三接觸部分和第四接觸部分具有基本圓形的表面。

因此,發(fā)明出了新穎構(gòu)想,其提供導(dǎo)向?qū)~與導(dǎo)向?qū)~載體之間的僅周向線接觸或點(diǎn)接觸。

鉤設(shè)計(jì)成比中間部分中的載體凹槽的更細(xì),這允許了鉤彎曲而不卡住。在鉤的兩個(gè)周向端處,墊位于內(nèi)側(cè)和外側(cè)上,以提供與載體的局部接觸。

外墊成形為沿軸向方向?yàn)閳A形,且也圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)中心線是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的。這提供了外墊和載體凹槽外表面的線性接觸。

內(nèi)墊是平坦的,且與載體凹槽內(nèi)表面相切。然而,載體凹槽內(nèi)表面成形為沿軸向方向?yàn)閳A形。這提供了沿軸向和周向方向的切線的交點(diǎn)處的內(nèi)墊與載體的點(diǎn)接觸。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,允許導(dǎo)向?qū)~圍繞鉤傾斜,即使在接觸位置處的有限空隙的情況下也保持了鉤的周向端處的限定接觸。此有限空隙需要最小化導(dǎo)葉沿周向方向的傾斜。

對(duì)于載體中的導(dǎo)葉的周向鎖定,徑向銷(xiāo)接合至鉤的中心中的槽口。通常,銷(xiāo)不承載任何軸向或徑向負(fù)載,而是僅將周向負(fù)載傳遞到載體中。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的前述目的和許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)將在其通過(guò)連同附圖時(shí)參照以下詳細(xì)描述變得更好理解時(shí)變得更容易認(rèn)識(shí)到。

圖1-4示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的配合到對(duì)應(yīng)導(dǎo)向?qū)~載體中的不同種類(lèi)的導(dǎo)向?qū)~;

圖5-6示出了根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)向?qū)~的鉤元件的透視圖;

圖7-8示出了沿垂直于燃?xì)廨啓C(jī)的軸向方向的平面插入導(dǎo)向?qū)~載體中的導(dǎo)向?qū)~的截面視圖;

圖9示出了當(dāng)插入導(dǎo)向?qū)~載體中時(shí)根據(jù)本發(fā)明的鉤元件的細(xì)節(jié)。

具體實(shí)施方式

參看圖5,示出了按照本發(fā)明的用于燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)向?qū)~1。導(dǎo)向?qū)~1包括以參考標(biāo)號(hào)2指出的導(dǎo)葉平臺(tái),翼型件3連接到導(dǎo)葉平臺(tái)2上。導(dǎo)葉平臺(tái)2包括長(zhǎng)形鉤4,其沿燃?xì)廨啓C(jī)的周向方向c延伸。導(dǎo)葉平臺(tái)2適于收納到導(dǎo)向?qū)~載體(未示出)中,導(dǎo)向?qū)~載體具有構(gòu)造成收納長(zhǎng)形鉤4的周向凹槽。多個(gè)導(dǎo)向?qū)~1然后按順序沿周向方向c插入導(dǎo)葉載體凹槽中,這樣以沿徑向方向r設(shè)置多個(gè)翼型件3,且構(gòu)成燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)葉級(jí)。多個(gè)級(jí)然后沿燃?xì)廨啓C(jī)的軸向方向(附圖中由軸線a指出)形成。

長(zhǎng)形鉤4還包括第一突出墊42和第二突出墊43,其位于長(zhǎng)形鉤4的外側(cè)41的相應(yīng)的遠(yuǎn)端411和412處。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,突出墊42和43具有基本圓形的形狀。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例,突出墊42,43的圓形的形狀具有大約40mm的曲率半徑。

現(xiàn)在將參照以下圖6,從不同角示出了長(zhǎng)形鉤4,示出了與外側(cè)41相對(duì)的長(zhǎng)形鉤4的內(nèi)側(cè)44。具體而言,長(zhǎng)形鉤4包括第三突出墊45和第四突出墊46,其位于長(zhǎng)形鉤4的內(nèi)側(cè)44上,且布置成抵靠導(dǎo)葉載體凹槽(未示出)。突出墊45,46位于內(nèi)側(cè)44的相應(yīng)遠(yuǎn)端441,442處。突出墊45,46具有基本平坦的形狀,且可在幾何上與平行六面體形關(guān)聯(lián)。

參照以下圖7,示出了沿長(zhǎng)形鉤4的徑向平面的區(qū)段,其沿周向方向c延伸,插入導(dǎo)向?qū)~載體凹槽5中。在附圖中,清楚地示出了長(zhǎng)形鉤4的外側(cè)41面對(duì)凹槽5的上內(nèi)表面51,而長(zhǎng)形鉤4的內(nèi)側(cè)44面對(duì)凹槽5的下內(nèi)表面56。

載體凹槽5包括第一接觸部分52和第二接觸部分53,其位于上內(nèi)表面51的相應(yīng)遠(yuǎn)端511和512上。接觸部分52,53分別抵靠長(zhǎng)形鉤4的突出墊42和43。

類(lèi)似地,載體凹槽5包括第三接觸部分54和第四接觸部分55,其位于下內(nèi)表面56的相應(yīng)遠(yuǎn)端561和562上。載體凹槽5的接觸部分54,55分別抵靠突出墊45和46。

接下來(lái)查看圖8,在同一視圖中仍示出了插入導(dǎo)向?qū)~載體凹槽5中的長(zhǎng)形鉤4。根據(jù)優(yōu)選幾何形狀,突出墊43和42各自沿周向方向c延伸長(zhǎng)度l,其選擇成在長(zhǎng)形鉤4的整個(gè)周向長(zhǎng)度h的5%到25%的范圍中。更優(yōu)選地,長(zhǎng)度l在長(zhǎng)形鉤4的整個(gè)長(zhǎng)度h的10%到15%的子范圍中選擇。甚至更優(yōu)選地,長(zhǎng)度l基本等于整個(gè)長(zhǎng)度h的12.5%。

仍參看圖8,長(zhǎng)形鉤4包括位于外側(cè)41上的槽口48,其適于收納徑向銷(xiāo)60。徑向銷(xiāo)60然后插入載體凹槽5的上內(nèi)表面中的對(duì)應(yīng)槽口中。銷(xiāo)60具有鎖定功能,因?yàn)槠浞乐箤?dǎo)葉平臺(tái)免于沿載體凹槽5周向地滑動(dòng)。

參看最后的圖9,示出了插入載體凹槽5中的鉤4的側(cè)向區(qū)段。具體而言,附圖示出了抵靠接觸部分52的圓形突出墊42,以及抵靠接觸部分54的平坦突出墊46。

有利地,為了形成凹槽5與鉤4之間的線性周向接觸,位于上內(nèi)表面51上且與圓形墊42接觸的接觸部分52具有沿軸向方向的截面視圖中的基本平坦的表面。更具體而言,對(duì)應(yīng)于接觸部分52的凹槽的曲率半徑沿軸向方向恒定。

此外,位于下內(nèi)表面56上且與平坦突出墊46接觸的接觸部分54具有基本圓形表面。

相同的幾何形狀適用于分別抵靠突出墊43和46(圖9中未示出)的接觸表面53和55。

盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例完整描述了本發(fā)明,但清楚的是,改型可引入其范圍內(nèi),而不認(rèn)為本申請(qǐng)由這些實(shí)施例限制,而是由所附權(quán)利要求的內(nèi)容限制。

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