制造用于渦輪發(fā)動機的由復合材料所制造的渦輪機噴嘴或壓氣機定子葉片的扇體的方法 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及單葉片的葉片，其中每個葉片具有內(nèi)平臺（114）、外平臺（116）和葉片（118），并且通過一體的纖維坯體的三維編織獲得它們，成形纖維坯體以獲得一體的纖維預制件，并且用基質(zhì)致密預制件以獲得由復合材料所制造的葉片，該葉片形成帶有內(nèi)平臺和外平臺的一體部件。將多個葉片組裝和連接在一起，以形成由復合材料所制造的渦輪機噴嘴或壓氣機定子葉片的多葉片扇體。
【專利說明】制造用于渦輪發(fā)動機的由復合材料所制造的渦輪機噴嘴或壓氣機定子葉片的扇體的方法，以及包括由所述扇體所組成噴嘴或定子葉片的渦輪機或壓氣機
[0001]發(fā)明的背景
[0002]本發(fā)明涉及用于渦輪發(fā)動機，特別地用于航空發(fā)動機或用于工業(yè)渦輪機的渦輪機或壓氣機。
[0003]改進渦輪發(fā)動機的性能和減少它們的污染排放已經(jīng)引起設想使用更高的運轉(zhuǎn)溫度。
[0004]對于渦輪發(fā)動機的熱部分中的零件，因此已經(jīng)提出使用陶瓷基質(zhì)復合(CMC)材料的建議。這種材料具有顯著的熱結(jié)構(gòu)特性，即，機械特征，該特性使得它們適于構(gòu)造結(jié)構(gòu)零件，以及具有在高溫下保持這些特性的能力。而且，CMC材料的密度顯著地低于常規(guī)地用于渦輪發(fā)動機的熱部分中零件的金屬材料的密度。
[0005]因此，文獻W02010/061140、W02010/116066 和 W02011/080443 描述了制造用于由CMC所制成的渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉輪的葉片，該葉片具有所結(jié)合的內(nèi)平臺和外平臺。特別地，在文獻W02010/146288中也已經(jīng)提出CMC材料用于渦輪機噴嘴的建議。
[0006]常規(guī)的金屬渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器由多個扇體的組件所組成，每個扇體具有內(nèi)平臺、外平臺以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的多個翼型。內(nèi)平臺和外平臺限定流過噴嘴或擴壓器的氣體或空氣流道。在外側(cè)上，扇體的外平臺固定于翼片，該翼片能夠使渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器被安裝在外殼中。
[0007]發(fā)明的目的和概述
[0008]本發(fā)明的目的是提出一種能夠使用于渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器的扇體由復合材料制造的方法，該方法適于呈現(xiàn)金屬扇體的各種功能，特別地通過內(nèi)平臺和外平臺，限定氣體或空氣流道的功能，以及連接在外殼中的功能。
[0009]通過下述的方法達到該目的，該方法包括:
[0010].制造單翼型的單元導向葉片，每個導向葉片具有內(nèi)平臺、外平臺、以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型，通過下述制造每個導向葉片:
[0011].通過三維編織制造單件纖維坯體；
[0012].成形纖維坯體以獲得單件纖維預制件，該單件纖維預制件具有形成翼型預制件的第一部分、形成內(nèi)平臺預制件的第二部分和形成外平臺預制件的第三部分；和
[0013].用基質(zhì)致密預制件，以獲得復合材料葉片，該復合材料葉片具有預制件所形成和基質(zhì)所致密的纖維加強，并且與其中所包括的內(nèi)平臺和外平臺形成單件；和
[0014].將多個葉片組裝和結(jié)合在一起，以形成渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器的復合材料多翼型扇體，通過包括選自下面的至少一個步驟的方法進行結(jié)合:通過銅焊的結(jié)合步驟；通過用共同的基質(zhì)共致密已經(jīng)被組裝在一起，但在致密的中間階段的葉片的結(jié)合步驟。
[0015]在方法的實施中，每個葉片的制造包括用基質(zhì)部分地致密纖維預制件的步驟，和隨后的機械加工步驟，并且多個葉片結(jié)合在一起包括組裝機械加工的葉片和用共同基質(zhì)共致密組裝的葉片。對于由陶瓷基質(zhì)復合材料所制造的渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器，機械加工葉片的組裝可以包括預先陶瓷化粘合劑結(jié)合的步驟。
[0016]在方法的另一個實施方式中，對于由陶瓷基質(zhì)復合材料所制造的渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器，每個葉片的制造包括用陶瓷基質(zhì)致密的第一步驟和第二步驟，這兩個步驟被機械加工的步驟分開，以及多個葉片結(jié)合在一起包括銅焊在第二次致密步驟后組裝在一起的葉片的步驟。
[0017]有利地，第一葉片的外平臺或內(nèi)平臺包括外或內(nèi)通道構(gòu)成平臺和沿著至少一個結(jié)合區(qū)域，至少部分地連接到相鄰的第二葉片的外平臺或內(nèi)平臺，該結(jié)合區(qū)域在第一葉片的外通道構(gòu)成平臺的一部分外側(cè)表面上延伸和/或在第一葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺的一部分內(nèi)側(cè)表面上上延伸。
[0018]每個葉片可以制造成帶有外平臺，該外平臺具有形成外通道構(gòu)成平臺的部分和形成翼片的部分，外通道構(gòu)成平臺和連接翼片在翼型的兩側(cè)上延伸，并且連接翼片位于外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上。
[0019]在變化形式中，每個葉片可以制造成帶有外平臺，該外平臺在翼型的一側(cè)上具有形成外通道構(gòu)成平臺的部分，以及在翼型的另一側(cè)上具有形成連接翼片的部分，通過將兩個葉片中一個葉片的連接翼片接合在兩個葉片中另一個葉片的外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上，組裝兩個相鄰的葉片。
[0020]在變化形式中，進行下列步驟:
[0021].制造第一葉片，每個葉片具有內(nèi)平臺、形成外通道構(gòu)成平臺的外平臺，以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型；
[0022].制造第二葉片，每個葉片具有內(nèi)平臺、形成連接翼片的外平臺，以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型；和
[0023].通過交替地組裝第一葉片和第二葉片形成扇體，第二葉片的連接翼片接合在第一葉片的外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上。
[0024]而且，每個葉片可以制造成帶有內(nèi)平臺，該內(nèi)平臺具有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分和形成凸肋或鉤體的部分，內(nèi)通道構(gòu)成平臺以及凸肋或鉤體在翼型的兩側(cè)上延伸，并且凸肋或鉤體位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上。
[0025]在變化形式中，每個葉片可以制造成帶有內(nèi)平臺，該內(nèi)平臺具有在翼型的一側(cè)上形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分，以及在翼型的另一側(cè)上形成鉤體或凸肋的部分，并且通過將兩個葉片中一個葉片的鉤體或凸肋接合在兩個葉片中另一個葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上，將兩個相鄰的葉片組裝在一起。
[0026]在變化形式中，進行下列的步驟:
[0027].制造第一葉片，每個葉片具有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)平臺、外平臺，以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型；
[0028].制造第二葉片，每個葉片具有形成凸肋或鉤體的內(nèi)平臺、外平臺，以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型；和
[0029].通過交替地組裝第一葉片和第二葉片形成扇體，第二葉片的鉤體或凸肋接合在第一葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上。
[0030]有利地，在對應于待要被制造的葉片的縱向方向的坯體的縱向方向上編織纖維坯體，在所述的方向編織纖維坯體，使用:[0031].至少部分地互連以形成坯體的第一部分的第一組多個紗線層，該坯體的第一部分將要形成翼型預制件；和
[0032].至少部分地互連以形成坯體的第二部分和以形成坯體的第三部分的第二組多個紗線層，該坯體的第二部分將要形成內(nèi)平臺預制件，該坯體的第三部分將要形成外平臺預制件。
[0033].第一組紗線層的紗線不與第二組紗線層的紗線互連；和
[0034].在分別地對應于用于內(nèi)和外平臺的預制件位置的第一和第二交叉位置處，第一組紗線層與第二組紗線層交叉。
[0035]然后，可以用第二連續(xù)組的紗線層編織纖維坯體，并且纖維坯體的成形包括:
[0036].通過切掉第二組紗線層的部分，而排出第二和第三坯體部分外側(cè)的第二組紗線層的部分；和
[0037].在第一組紗線層的任一側(cè)上，在第一和第二交叉位置處展開沒有被排除的第二組紗線層的部分。
[0038]在第一實施方式中，方法包括制造具有外平臺的葉片，該外平臺帶有形成用于構(gòu)成通道的外平臺的部分，以及帶有用于形成連接翼片的部分，該連接翼片位于構(gòu)成通道的外平臺的外側(cè)上，并且在所述縱向方向上編織纖維坯體，以還具有:
[0039].至少部分地互連以形成坯體的第四部分的第三組紗線層，該坯體的第四部分對應于連接翼片預制件；
[0040].第一組紗線層的紗線不與第三組紗線層的紗線互連；和
[0041].在對應于連接翼片預制件位置的第三交叉位置處，第一組紗線層與第三組紗線層交叉。
[0042]然后，用第三連續(xù)組的紗線層可以編制纖維坯體，并且坯體的成形包括:
[0043].通過切掉第三組紗線層的部分，而排出坯體第四部分外側(cè)的第三組紗線層的部分；和
[0044].在第一組紗線層的任一側(cè)上，在第三交叉位置處展開沒有被排除的第三組紗線層的部分。
[0045]根據(jù)第一實施方式的特征，方法包括制造具有內(nèi)平臺的葉片，該內(nèi)平臺帶有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分以及形成鉤體或凸肋的部分，該鉤體或凸肋位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上，以及:
[0046].至少部分地互連以形成纖維坯體的第五部分的第三組紗線層，該纖維坯體的第五部分對應于鉤體或凸肋預制件；和
[0047].在對應于鉤體或凸肋預制件位置的第四交叉位置處，第一組紗線層也與第三組紗線層交叉。
[0048]然后，用第三連續(xù)組的紗線層可以編織纖維坯體，并且坯體的成形包括:
[0049].通過切掉第三組紗線層的部分，而排出坯體第四部分和坯體第五部分外側(cè)的第三組紗線層的部分；和
[0050].在第一組紗線層的任一側(cè)上，在第三交叉位置和第四交叉位置處展開沒有被排除的第三組紗線層的部分。
[0051]在第二實施方式中，方法包括制造具有外平臺的葉片，該外平臺帶有形成外通道構(gòu)成平臺的部分，以及帶有形成連接翼片的部分，該連接翼片位于外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上，以及:
[0052].編織纖維坯體，同時在相對于第二交叉位置的外側(cè)上坯體的第一部分的延伸部中，提供在第一組紗線層內(nèi)非互連的區(qū)域；以及
[0053].坯體的成形包括展開位于非互連的區(qū)域的任一側(cè)上第一組紗線層的部分，以形成連接翼片預制件。
[0054]根據(jù)第二實施方式的特征，方法包括制造具有內(nèi)平臺的葉片，該內(nèi)平臺帶有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分以及形成鉤體或凸肋的部分，該鉤體或凸肋位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上，以及:
[0055].編織纖維坯體，同時在第一組紗線層內(nèi)留下非互連的第二區(qū)域，其從第一交叉位置朝向內(nèi)側(cè)延伸坯體的第一部分；和
[0056].坯體的成形包括展開位于非互連的第二區(qū)域的任一側(cè)上第一組紗線層的部分，以形成鉤體或凸肋預制件。
[0057]在第三實施方式中，方法包括制造具有外平臺的葉片，該外平臺帶有形成外通道構(gòu)成平臺的部分，以及帶有形成連接翼片的部分，該連接翼片位于外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上，以及:
[0058]?在第二交叉位置處，第一組紗線層與第二組紗線層交叉，第一組紗線層的兩個相對面中交叉的出口在坯體的縱向方向上互相偏移；以及 [0059].坯體的成形包括展開第二組紗線層的部分，其從第一組紗線層的所述相對面中每個交叉出口延伸，以分別地形成用于外平臺的預制件和用于連接翼片的預制件，所述預制件在縱向方向上相互偏移。
[0060]根據(jù)第三實施方式的特征，方法包括制造具有內(nèi)平臺的葉片，該內(nèi)平臺帶有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分以及形成鉤體或凸肋的部分，該鉤體或凸肋位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上，以及:
[0061]?在第一交叉位置處，第一組紗線層與第二組紗線層交叉，第一組紗線層的兩個相對面中交叉的出口在坯體的縱向方向上互相偏移；以及
[0062].坯體的成形包括展開第二組紗線層的部分，其從第一組紗線層的所述相對面中第一交叉位置的每個交叉出口延伸，以分別地形成用于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的預制件和用于鉤體或凸肋的預制件，所述預制件在縱向方向上相互偏移。
[0063]本發(fā)明也提供了用于渦輪發(fā)動機的渦輪機，該渦輪機具有渦輪機外殼和由CMC材料所制造的渦輪機噴嘴，渦輪機噴嘴包括通過上述方法所獲得的噴嘴扇體。通過葉片的外平臺所具有的連接翼片，有利地噴嘴安裝在渦輪機外殼中。
[0064]本發(fā)明也提供了用于渦輪發(fā)動機的壓氣機，該壓氣機具有壓氣機外殼和由復合材料所制造的至少一個壓氣機擴壓器，壓氣機擴壓器具有通過上述方法所獲得的擴壓器扇體。通過葉片的外平臺所具有的連接翼片，有利地擴壓器安裝在壓氣機外殼中。
[0065]有利地，通過葉片的內(nèi)平臺所具有的鉤體，噴嘴或擴壓器支撐耐磨材料支撐環(huán)。
[0066]本發(fā)明是特別顯著的，因為從單翼型單元葉片制造由復合材料所制造的噴嘴或壓氣機扇體使得可以通過簡化的方法制造纖維預制件和模塑它們，該簡化的方法是與制造用于多翼型噴嘴或擴壓器扇體的復雜預制件的方法比較的。[0067]本發(fā)明也是特別顯著的，因為通過與單元葉片連接的連接翼片，噴嘴或擴壓器可以連接在渦輪機或壓氣機外殼中，并且施加在葉片上的力可以由連接翼片所占據(jù)，而不會在葉片之間的連接處引起過多的力。
[0068]本發(fā)明也提供了渦輪發(fā)動機，其具有上述的渦輪機和/或壓氣機。
[0069]附圖的簡要描述
[0070]通過閱讀下面參考附圖和非限制性表示所進行的描述，可以更好地理解本發(fā)明，其中:
[0071]圖1是渦輪發(fā)動機中低壓渦輪機的詳細示意性部分軸向半截面視圖，并且具有由CMC材料所制造的渦輪機噴嘴。
[0072]圖2是圖1噴嘴的扇體的示意性立體圖。
[0073]圖3是圖1的耐磨材料支撐環(huán)的扇體的示意性立體圖。
[0074]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施方式，形成諸如圖2中所示和由CMC材料所制造的噴嘴扇體部件的單翼型噴嘴葉片。
[0075]圖5到圖8表示在制造用于諸如圖4中所示噴嘴葉片的纖維預制件的方法中詳細示意性地連續(xù)步驟。
[0076]圖9給出了制造諸如圖2中所示噴嘴扇體的方法的連續(xù)步驟。
[0077]圖10給出了制造諸如圖2中所示噴嘴扇體的另一種方法的連續(xù)步驟。
[0078]圖11是根據(jù)本發(fā)明的實施方式，形成由CMC材料所制造的噴嘴扇體部件的單翼型噴嘴葉片。
[0079]圖12到圖15表示制造用于諸如圖11中所示噴嘴葉片的纖維預制件的方法的詳細示意性地連續(xù)步驟。
[0080]圖16是通過將諸如圖11中所示葉片組裝在一起所獲得的噴嘴扇體的示意性立體圖。
[0081]圖17是根據(jù)本發(fā)明的實施方式，形成由CMC材料所制造的噴嘴扇體部件的單翼型噴嘴葉片。
[0082]圖18到圖21表示制造用于諸如圖17中所示噴嘴葉片的纖維預制件的方法的詳細示意性地連續(xù)步驟。
[0083]圖22是通過將諸如圖19中所示葉片組裝在一起所獲得的噴嘴扇體的示意性立體圖。
[0084]圖23詳細地示意了當制造噴嘴扇體時，如何將兩個諸如圖17中所示葉片組裝在一起。
[0085]圖24是根據(jù)本發(fā)明的實施方式，形成由CMC材料所制造的噴嘴扇體部件的兩個單翼型噴嘴葉片。
[0086]圖25到圖28詳細地示意了制造用于諸如圖24的葉片之一的噴嘴葉片的纖維預制件的方法的連續(xù)步驟。
[0087]圖29是通過將諸如圖24中所示葉片組裝在一起所獲得的噴嘴扇體的示意性立體圖。
[0088]圖30詳細地示意了當制造噴嘴扇體時，如何將兩個諸如圖24中所示葉片組裝在一起。[0089]圖31是詳細示意性局部截面圖，表示渦輪機外殼中噴嘴連接的變化形式；以及
[0090]圖32是包括由復合材料所制造的壓氣機擴壓器的渦輪發(fā)動機壓氣機的詳細示意性局部軸向半截面視圖。
[0091]實施方式的詳細描述
[0092]定義
[0093]在整個本申請文件中，術(shù)語“外平臺”或“內(nèi)平臺”兩者都用于雙功能的平臺，該平臺具有形成適于構(gòu)成流道的平臺的一部分，以及具有形成連接翼片或鉤體或凸肋的另一部分，并且也用于單功能的平臺，該平臺限于這些部分中僅僅一個部分。
[0094]術(shù)語“通道構(gòu)成平臺”用于意指形成一部分內(nèi)壁或外壁的的零件，該內(nèi)壁和外壁限定通過渦輪機噴嘴中渦輪機的氣體流動通道或通過壓氣機擴壓器中壓氣機的空氣流動通道。
[0095]應用于渦輪發(fā)動機的發(fā)動機
[0096]渦輪發(fā)動機，例如航空發(fā)動機的和如圖1中部分地所示的多級低壓(LP)渦輪機包括在通過渦輪機的氣流流動方向上(箭頭F)與轉(zhuǎn)子葉輪30交替和安裝在渦輪機外殼40內(nèi)的多個定子噴嘴10。
[0097]每個轉(zhuǎn)子葉輪30具有多個葉片32，每個葉片32具有內(nèi)平臺34、外平臺36以及在平臺34和36之間延伸和與它們連接的翼型38。在內(nèi)平臺34的內(nèi)側(cè)上，葉片延伸有根部，該根部接合在盤33的狹槽中。在外側(cè)，外平臺36帶有刮擦件37，該刮擦件37面對扇形環(huán)42所帶有的耐磨材料41，以提供在葉片32頂端的密封。
[0098]在整個本申請文件中，術(shù)語“內(nèi)”和“外”參考相對于渦輪機軸線的位置或方向而使用。
[0099]葉片32可以是常規(guī)的金屬葉片或者它們可以是例如，如在上述文獻W02010/061140、W02010/116066或W02011/080443中所述而獲得的由CMC材料所制造的葉片。
[0100]至少噴嘴之一，諸如圖1中噴嘴10是通過將多個CMC材料所制造的環(huán)形噴嘴扇體聯(lián)合而形成。
[0101]每個噴嘴扇體12 (圖1和圖2)包括內(nèi)平臺14、外平臺16以及在平臺14和16之間延伸和與其固定的多個翼型18。平臺14和16具有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺和外通道構(gòu)成平臺的部分14a、16a,平臺14a和34的外面以及平臺16a和36的內(nèi)面限定通過潤輪機的氣流流動通道45。
[0102]在外側(cè)上，從外平臺16a突出，存在分別地基本上S形截面的環(huán)形扇體形式的上游連接翼片17a和下游連接翼片17b。連接翼片17a、17b與平臺16a延伸相同的角度。連接翼片17a、17b的末端部分分別地朝向上游和下游，并且它們接合在外殼40所帶有的鉤體中，用于通過與安裝金屬渦輪機噴嘴相似的方式，將噴嘴10安裝在外殼40中。
[0103]在整個本申請文件中，術(shù)語“上游”和“下游”參考通過渦輪發(fā)動機的氣流的流動方向而使用。
[0104]在內(nèi)側(cè)上，上游鉤體15a和下游鉤體15b在內(nèi)平臺14a下面突出，這些鉤體是基本上C形截面的環(huán)形扇體形式，并且它們分別地向下游和上游折疊。
[0105]鉤體15a和15b軸向地支撐和保持扇形金屬環(huán)50在適當位置中，該扇形金屬環(huán)50支撐耐磨材料51，該耐磨材料51面對盤33所帶有的刮擦件35，以在內(nèi)側(cè)上提供通道的密封50。金屬環(huán)50由并置的扇體52所制成,每個扇體52構(gòu)成耐磨材料筒(圖1和圖3)。在外側(cè)上，每個環(huán)扇體52包括基部53，從基部53向外地突出有形成上游和下游連接翼片55a和55b的部分55。連接翼片55a、55b是環(huán)形扇體形式，在該實施例中，它們與環(huán)扇體52延伸相同角度。在所示實施例中，通過將鉤體15a、15b的末端部分151a、151b接合于在連接翼片55a、55b的末端所形成的分別的滑道551a、551b中，進行鉤體15a和連接翼片55a之間的相互接合，以及鉤體15b和連接翼片55b之間的相互接合。
[0106]通過在周向方向上滑動，直到接觸止擋支座為止，以將噴嘴扇體12徑向地對齊環(huán)扇體52,獲得接合。舉例說明,通過在鉤體15a、15b的末端部分151a、151b的周向端部形成槽口 152a、152b (圖2)以及在連接翼片55a、55b的周向末端之一，用實心部分552a、552b封閉滑道551a、551b制成支座。
[0107]在所示的實施例中，環(huán)扇體52和噴嘴扇體12具有相同的角度尺寸。在變化形式中，環(huán)扇體的角度尺寸可以是噴嘴扇體的角度尺寸的倍數(shù)或一部分。
[0108]第一實施方式:具有“對稱”的雙功能平臺的單翼型葉片和第一種編織方法
[0109]在第一實施方式中，通過將諸如圖4中所示的CMC材料的單個翼型單元葉片112組裝在一起，形成噴嘴扇體12，所述單個翼型單元葉片112包括內(nèi)平臺114，外平臺116以及在平臺114和116之間延伸和與其固定的單個翼型18。平臺114具有部分114a，其形成構(gòu)成通道45的平臺，和具有形成鉤體115a、115b的部分，鉤體115a、115b分別地具有與鉤體15a、15b相同的輪廓，并且位于部分114a的內(nèi)側(cè)上。在外側(cè)上，平臺116具有部分116a，其形成構(gòu)成通道45的平臺，和具有形成連接翼片117a、117b的部分，該連接翼片117a、117b分別地具有與翼片17a、17b相同的輪廓和位于部分116a的外側(cè)上。
[0110]一旦已經(jīng)組裝渦輪機時，在位于軸向平面中它們的縱向邊緣之一上，所示實施例中通道構(gòu)成平臺114a、116a具有退后部114b、116b，這樣當組裝葉片112以形成噴嘴扇體時，能夠使通道構(gòu)成平臺的相鄰邊緣互相重疊。以與通過榫接相似的方式制造后退部114b、116b，S卩，它們偏移的量等于平臺114a、116a的厚度，以能夠通過重疊，而不干涉通道45表面的連續(xù)性來組裝。在相對于具有后退部114b、116b的邊緣的邊緣上，通道構(gòu)成平臺114a、116a突出超過鉤體115b、115b和連接翼片117b、117b—定寬度，該寬度對應于后退部114b、116b 的寬度。
[0111]下面描述諸如圖4中所示葉片112的實施方式。該實施方式與文獻W02011/080443中描述用于渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉輪的葉片的實施方式相似，文獻W02011/080443的內(nèi)容在此以參考文獻的方式并入。
[0112]圖5是詳細示意性的纖維坯體100的視圖，葉片纖維預制件可以從其被成形，這樣通過基質(zhì)對它致密和可選地也對它機械加工以后，獲得CMC材料所制造的葉片，諸如葉片112。
[0113]坯體100包括通過三維編織或多層編織所獲得的三個部分102、104和106，在圖5中僅僅示出了這三個部分的包絡面。成形后，部分102將構(gòu)成用于翼型18的預制件部分。成形后，部分104將構(gòu)成用于內(nèi)通道構(gòu)成平臺114a和外通道構(gòu)成平臺116a的預制件部分。成形后，部分106將構(gòu)成用于鉤體115a、115b和用于翼片117a、117b的預制件部分。
[0114]三個部分102、104和106是在對應于待要被制造葉片的通常方向的X方向上通常地延伸的編織條帶形式。舉例說明，用在X方向上延伸的經(jīng)紗進行編織；用在該方向上延伸的緯紗編織也是可能的，這是被理解的。在每個部分102、104和106中，經(jīng)紗布置在多個層中，該多個層至少部分地與占據(jù)多個緯紗層的緯紗互連。可以使用各種不同的編織，例如互鎖類型編織、多緞紋類型編織或多平紋類型編織。例如，可以參考文獻W02006/136755。
[0115]纖維條帶102可以具有根據(jù)待要被制造葉片的翼型輪廓確定的變化厚度和可以具有根據(jù)(平)展開時翼型的輪廓的長度所選擇的寬度。例如，通過使用各種不同重量的經(jīng)紗，可以獲得橫穿其寬度的纖維條帶102的厚度變化。在變化形式中，或者此外地，可以改變經(jīng)紗的計數(shù)(即，緯線方向上每單位長度的紗線數(shù)量)，當成形葉片預制件時，較少的計數(shù)能夠使薄化獲更顯著。
[0116]纖維條帶104和106具有基本上恒定的和根據(jù)待要被制造的葉片的平臺114、116的厚度確定的厚度。條帶104的寬度對應于通道構(gòu)成平臺114a、116a平展開時最長的輪廓，而條帶106的寬度對應于平展開時成組的鉤體115a、115b和成組的連接翼片117a、117b的最長輪廓。條帶104和106中每個條帶具有沿著條帶102的第一面102a和在其附近延伸的第一部分104a、106a，沿著條帶102的第二面102b和在其附近延伸的第二部分104b、106b，以及沿著條帶102的第一面102a和鄰近其延伸的第三部分105a、107a。條帶102和104遵循著平行但是它們不相互交叉的路徑。
[0117]條帶104的部分104a和104b通過連接部分140c連接在一起,該連接部分140c在對應于待要被制造葉片112的內(nèi)通道構(gòu)成平臺的位置的位置處相對于條帶102橫向地延伸，橫穿它。同樣地，條帶106的部分106a和106b通過連接部分150c連接在一起,該連接部分150c相對于條帶102橫向地延伸，橫穿它以及在內(nèi)側(cè)上鄰近或非常鄰近連接部分140c。
[0118]條帶140的部分104b和105a通過連接部分160c連接在一起，該連接部分160c在對應于待要被制造葉片112的外通道構(gòu)成平臺的位置的位置處相對于條帶102橫向地延伸，穿過它。同樣地，條帶106的部分106b和107a通過連接部分170c連接在一起，該連接部分170c相對于條帶102橫向地延伸，穿過它以及在外側(cè)上鄰近或非常鄰近連接部分160c。
[0119]連接部分140c、150c、160c和170c以相對于方向X的平面法線呈非零的角度橫穿條帶102，這樣在所描述的實施例中，它們符合待要被制造的葉片在其內(nèi)平臺和外平臺處的形狀。同時地編織條帶102、104和106，在條帶102和條帶104的部分104a、104b和105a之間沒有互連，在條帶102和條帶106的部分106a、106b和107a之間沒有互連，并且在條帶104和106之間沒有互連。有利地，在方向X上，可以連續(xù)地編織多個連續(xù)的坯體100。也可以同時地編織多個平行排的坯體100。
[0120]圖6至圖8詳細地示意地表示如何可以從坯體100獲得具有接近待要被制造葉片112 (圖4)形狀的形狀的纖維預制件200.[0121]在連接部分140c、150c上游的一端切割纖維條帶102，以形成額外長度124，并且在連接部分160c、170c后面的相對端切割它，以形成額外的長度126，額外的長度124和126有助于保持連接部分140c、160c在它們橫穿纖維條帶102的適當位位置。
[0122]切割纖維條帶104和106以在連接部分140c的任一側(cè)上留下保留段140a和140b，在連接部分150c的任一側(cè)上留下段150a、150b，在連接部分160c的任一側(cè)上留下段160a、160b，在連接部分170c的任一側(cè)上留下段170a、170b，如圖6中所示。根據(jù)用于待要被制造葉片112的內(nèi)通道構(gòu)成平臺和外通道構(gòu)成平臺展開時的長度選擇這些段140a、140b、160a和160b的長度。根據(jù)待要被制造的葉片112的內(nèi)平臺和外平臺所具有的鉤體和連接翼片的寬度選擇段150a、150b、170a和170b的長度。
[0123]因為它們與條帶102沒有互連，條帶104的段140a、140b和160a、160b可以折疊以形成板140、160，而條帶106的段150a、150b和170a、170b可以折疊以形成板150,170,
如圖7中所示。
[0124]然后，通過使用成形工具模塑，獲得待要被制造葉片112的纖維預制件200，以變形條帶102，這樣獲得葉片翼型18的輪廓，以變形板140、160，這樣產(chǎn)生與內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺114a、116a形狀相似的形狀，以及變形板150、170，以產(chǎn)生與鉤體115a、115b和翼片117a、117b的形狀相似的形狀。如圖8中所示，這產(chǎn)生了葉片預制件200，其帶有內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的預制件部分214a、216b，鉤體預制件部分215a、215b，連接翼片預制件部分217a、217b，以及翼型預制件部分218。
[0125]應該觀察到在坯體100的纖維處理后和已經(jīng)被浸潰固結(jié)組合物后，有利地進行從坯體100制造葉片預制件200的步驟，如下面參考圖9所述，圖9給出了用于制造由CMC材料所制造的多翼型噴嘴扇體的方法實施的連續(xù)步驟。
[0126]在步驟301中，通過三維編織來編織成組的纖維條帶，構(gòu)成例如，在經(jīng)紗方向上延伸的多個纖維坯體100，如圖5中所示?？梢允褂锰沾伤圃斓募?，特別地基于碳化硅(SiC)的紗，例如由日本供應商Nippon Carbon所供應的名字為“Nicalon”的紗進行編織?？梢允褂闷渌奶沾杉?，特別地由高熔點氧化物所制造的紗，諸如，基于鋁氧化物或氧化鋁Al2O3的紗，特別地在氧化物/氧化物類型的CMC材料中(有高熔點氧化物所制造的纖維加強和基質(zhì)兩者)。可以使用碳纖維或具有碳纖維加強的CMC材料。
[0127]在步驟302中，處理成組的纖維條帶，以排除纖維上存在的漿料和以排除纖維表面上氧化物的存在。通過熱處理可以排除漿料和通過酸處理可以排除氧化物。
[0128]在步驟303中，通過化學蒸汽滲透(CVI)，在所有纖維條帶中的纖維上形成脆性緩解相間涂層的薄層。舉例說明，相間材料可以是熱解碳PyC、氮化硼B(yǎng)N或摻雜硼的碳BC。所形成的層的厚度例如,可以位于10納米(nm)到IOOnm的范圍，以保持在纖維坯體中變形的能力。
[0129]在文獻US 5 071 679中描述了排除漿料、酸處理以及在SiC纖維的基質(zhì)上形成相間涂層的步驟。
[0130]在步驟304中，然后用固化組合物，通常地，可能地在溶劑中稀釋的碳前體樹脂或陶瓷前體樹脂浸潰纖維條帶組。
[0131]干燥后(步驟305)，切割單獨的纖維坯體(步驟306)，如圖6中所示。
[0132]在步驟307中，成形通過這種方式所切割的坯體(如圖7和圖8中所示)，并且將其放置在例如，由石墨所制造的工具中，用于成形構(gòu)成翼型預制件、通道構(gòu)成平臺預制件的部分、以及成形構(gòu)成組件翼片和鉤體的預制件的部分。
[0133]此后，固化樹脂(步驟308)，然后熱解樹脂(步驟309)，可以通過逐漸地升高工具內(nèi)溫度一個接一個進行固化和熱解。
[0134]熱解后，獲得由熱解殘基所固結(jié)的葉片預制件。選擇固結(jié)樹脂的量足夠，但是不過量，以確保熱解殘基充分地將預制件纖維結(jié)合在一起，以使預制件能夠被處理，同時不需要工具的幫助而保存它的形狀。[0135]通過CVI形成例如，由PyC、BN或BC所制造的第二脆性緩解相間涂層，其厚度優(yōu)選地不小于IOOnm (步驟310)。在文獻EP 2 154 119中描述了固結(jié)前和后，制造有兩層所組成的相間涂層。
[0136]此后，例如，通過CVI，致密陶瓷基質(zhì)的固結(jié)的預制件?；|(zhì)可以是由SiC所制造的基質(zhì)或者它可以是自愈合基質(zhì)，包括特別地如文獻US 5 246 756和US 5 965266中所述的熱解碳PyC、碳化硼B(yǎng)4C或三元S1-B-C系統(tǒng)的基質(zhì)相。如上所述，可以設想其它類型的陶瓷基質(zhì)，特別地，用于氧化物/氧化物類型的CMC材料的，特別地氧化鋁的高熔點氧化物基質(zhì)。然后，通過液體技術(shù)可以進行致密，例如，通過使用陶瓷基質(zhì)液體前體的浸潰，然后通過熱處理轉(zhuǎn)化前體，或者通過用包含陶瓷粉末的組合物浸潰，然后通過燒結(jié)獲得基質(zhì)。
[0137]優(yōu)選地，在兩個步驟311和313中進行致密，這兩個步驟311和313被機械加工葉片成為其期望的尺寸的插入步驟312隔開。這產(chǎn)生了葉片，諸如圖4的葉片112。
[0138]下一步314在于將多個葉片聯(lián)合和結(jié)合在一起，以形成由CMC材料所制造的多翼型噴嘴扇體，諸如圖2中扇體12。在內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺114a和116a之間相鄰邊緣之間重疊處，通過銅焊將葉片結(jié)合在一起。在結(jié)合區(qū)域中葉片之間由此獲得結(jié)合，該結(jié)合區(qū)域在內(nèi)通道構(gòu)成平臺的一部分的內(nèi)表面上和外通道構(gòu)成平臺的外表面的一部分上延伸。由CMC材料，并且特別地SiC基質(zhì)材料所制造的部件的銅焊是已知的。例如，可以參考文獻FR 2664 518和FR 2 745 808，其內(nèi)容在此以參考文獻的方式并入，該文獻描述了基于鎳和也包含鈦、硅和其它可選金屬，諸如銅或鉻的各種銅焊組合物。
[0139]在機械加工步驟312期間，在構(gòu)成噴嘴扇體的葉片之一中可以制造槽口 152a、152b (圖2)。在變化形式中，可以在組裝扇體后制造它們。
[0140]圖2的實施例中噴嘴葉片的數(shù)量是六個。自然地，該數(shù)量可以更多或更少。
[0141]在已經(jīng)獲得由CMC材料所制造的渦輪機噴嘴扇體之后，如上所述，它們設有耐磨材料支撐環(huán)50的扇體。
[0142]然后，通過連接翼片17a、17b，通過在渦輪機外殼中安裝噴嘴扇體12，組成帶有耐磨材料支撐環(huán)的由CMC材料所制造的完整的渦輪機噴嘴。例如，組成完整噴嘴的扇體的數(shù)量可以位于16到40的范圍。
[0143]通過在扇體端部處通道構(gòu)成平臺的相鄰邊緣之間的重疊，增強扇體之間的密封，并且通過在相鄰噴嘴扇體之間界面處設置舌片，可以改進扇體間密封，這對于由金屬所制造的噴嘴扇體已經(jīng)是公知的。
[0144]應該觀察到單翼型葉片通過接觸不重疊的通道構(gòu)成平臺，外和內(nèi)通道構(gòu)成平臺組裝在一起，然后具有與各個組的連接翼片117a、117b和鉤體115a、115b相同的寬度。然后，沿著構(gòu)成通道的平臺、連接翼片和鉤體的縱向邊緣，進行銅焊。
[0145]圖10給出了制造由CMC所制造的渦輪機噴嘴扇體的另一方法的連續(xù)步驟。步驟301到312與圖9方法中的步驟相同。
[0146]在機械加工步驟312后，多個葉片被保持在一起，以形成噴嘴扇體(步驟315)。通過用于并排地保持葉片的工具，將葉片組裝在一起，和/或通過預先陶瓷化的粘結(jié)劑，即，通過使用陶瓷前體樹脂，例如聚硅烷、聚硅氧烷、聚硅氨烷、聚碳硅烷或硅酮樹脂的粘合劑，通過已知的方法將葉片組裝在一起。然后，與圖9的方法的步驟313相似，但不是在完整的噴嘴扇體上進行，而是在組裝在一起的葉片上，進行第二致密或共致密的步驟(步驟316)。當通過預先陶瓷化粘合劑結(jié)合已經(jīng)進行組裝時，為了將它轉(zhuǎn)換為陶瓷的樹脂的固化和熱解可以在用于進行第二次致密步驟的溫度升高期間進行。
[0147]第二實施方式:具有“對稱”的雙功能平臺的單翼型葉片和第二種編織方法
[0148]在第二實施方式中(圖11)，通過將諸如圖11中所示的由CMC材料所制造的單個翼型單元葉片412組裝在一起，形成噴嘴扇體12，并且所述單個翼型單元葉片412具有內(nèi)平臺414，外平臺416以及在平臺414和416之間延伸和與其固定的翼型18。平臺414在內(nèi)側(cè)上具有形成通道構(gòu)成內(nèi)平臺的部分414a,形成一對具有相同輪廓的上游鉤體AlSa1WlSa2和具有相同輪廓的一對下游鉤體415b1、415b2的部分。平臺416具有形成外通道構(gòu)成平臺的部分416a，并且在外側(cè)上，形成具有相同輪廓的一對上游連接翼片417a1、417a2和具有相同輪廓的一對下游連接翼片4171^417?的部分。在所示的實施例中，通道構(gòu)成平臺414a和416a的寬度與各自組的鉤體415a1,415a2,415b1,415b2和連接翼片AllalAna2Anbl,417b2的寬度相同。在變化形式中，如圖4的實施方式中，通道構(gòu)成平臺可以具有沿著它們的縱向邊緣之一的各自的退后部，能夠當葉片組裝在一起以形成噴嘴扇體時，使相鄰的邊緣重疊。
[0149]下面，參考圖12到圖15描述諸如圖11中所示的制造葉片412的方法。
[0150]圖12非常示意性地表示纖維坯體400，其包括通過三維編織或多層編織所獲得的兩個部分402、404，僅僅示出了部分402、404的包絡面。成形后，部分402將要構(gòu)成用于翼型18的預制件部分以及用于鉤體4158^415^.4151^415?和用于連接翼片417a1、417a2、417b1、417b2的預制件部分。成形后，部分404將要構(gòu)成用于內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺414a、416a的預制件部分。
[0151 ] 兩個部分402、404是通常地在對應于待要被制造的葉片的通常方向的方向X上延伸的編織條帶形式。如同上·述與圖5實施方式的條帶102、104和106編織方法一樣，編織條帶 402、404。
[0152]根據(jù)平展開時成組的鉤體415^415^4151^415?和連接翼片AllalAna2,417b1、417b2的最長輪廓，選擇條帶402的寬度。在將要形成用于翼型18的預制件的條帶402的部分中，條帶402可以具有根據(jù)待要被制造的葉片的翼型18的輪廓變化的厚度，如對圖5的實施方式的條帶102所述。
[0153]條帶404具有基本上恒定的厚度，該恒定的厚度根據(jù)待要被制造葉片的通道構(gòu)成平臺414a、416a的厚度確定。條帶404的寬度對應于當平展開時通道構(gòu)成平臺414a、416a的最長輪廓。條帶404具有沿著條帶402的第一面402a和在其附近延伸的第一部分404a，沿著條帶402的第二面402b和在其附近延伸的第二部分404b，以及沿著條帶402的第一面402a和鄰近其延伸的第三部分405a。
[0154]條帶404的部分404a和404b通過連接部分440c連接在一起，該連接部分440c在對應于待要被制造葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺414a的位置的第一位置處相對于條帶402橫向地延伸，橫穿它。條帶404的部分404b、405a通過連接部分460c連接在一起,該連接部分460c在對應于待要被制造葉片的外通道構(gòu)成平臺416a的位置的第二位置處相對于條帶402橫向地延伸，橫穿它。連接部分440a和460c以相對于方向X的平面法線呈非零的角度橫穿條帶402，這樣在所述的實施例中，它們符合待要被制造的葉片在其內(nèi)平臺和外平臺處的形狀。[0155]同時地編織條帶402、404，在條帶402和條帶404的部分404a、404b和405a之間沒有互連。在方向X上，可以連續(xù)地編織多個連續(xù)的坯體400。也可以同時地編織多個平行排的坯體400。
[0156]當編織條帶402時，非互連的區(qū)域405和407以基本上一半厚度形成，和形成在條帶402的延伸部中條帶402的整個寬度上，該延伸部不位于第一和第二交叉的位置之間。
[0157]因此，在非互連的區(qū)域405中，條帶402有兩個部分405a、405b組成，其中經(jīng)紗層與緯紗層互連，但是在兩個部分405a、405b之間沒有緯紗互連。以相似的方式，在非互連的區(qū)域407，條帶402由兩個部分407a、407b組成。
[0158]圖13到圖15詳細地示意地表示如何可以從坯體400開始獲得與待要被制造葉片412形狀相似的形狀的纖維預制件500。
[0159]在第一和第二交叉位置之間延伸的部分中，通過排除鄰近其縱向邊緣的部分，減少條帶402的寬度，以留下剩余的中心部分418，該中心部分418的寬度對應于當待要被制造的葉片平展開時翼型18輪廓的長度(圖13)。應該觀察到在第一和第二交叉位置之間延伸的這部分條帶402中，用緯紗的編織可以限于保留的中心部分418。
[0160]在縱向方向上，在兩端切割條帶402 (圖13)，以留下非互連部分405a、405b，其保持延伸第一交叉位置旁邊的中心部分418，并且以留下非互連的部分407a、407b，其保持延伸第二交叉位置旁邊的中心部分418。
[0161]切割條帶404以在連接部分440c的任一側(cè)上留下保留段440a和440b，在連接部分460c的任一側(cè)上留下段460a、460b (圖13)。根據(jù)待要被制造葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺和外通道構(gòu)成平臺，即，限定氣流通道的平臺平展開時的長度選擇這些段440a、440b和460a和460b的長度。
[0162]因為它們與條帶402沒有互連，條帶404的段440a、440b、460a、460b可以折疊以形成板440、460，因為非互連的區(qū)域405、407，部分405a、405b和部分407a、407b也可以折疊以形成半板45(^45(^和47(V4702，如圖14中所示。
[0163]然后，通過成形工具中模塑，獲得待要被制造葉片的纖維預制件500，同時變形條帶418以獲得葉片翼型18的輪廓，變形板440、460以獲得內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺414a和416a的輪廓，變形半板450i以獲得鉤體4158^4151^的輪廓，變形半板450以獲得鉤體415a2、415b2的輪廓，變形半板470i以獲得連接翼片47^,4711^的輪廓，以及變形半板4702以獲得連接翼片471a1、471b2的輪廓。這產(chǎn)生了(圖15)葉片預制件500，其帶有形成用于內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的預制件的部分514a、516b,形成用于鉤體的預制件的部分5158^5151^、515a2、515b2，用于形成連接翼片預制件的部分5178^171^5178^17?,以及形成翼型預制件的部分518。
[0164]應該觀察到，根據(jù)當鉤體預制件的部分5158^5151^515^.515?和連接翼片預制件的部分5178^5171^517^.517?平展開時輪廓的尺寸確定已經(jīng)切割坯體后保留的非互連的部分405a、405b、407a、407b的尺寸(圖13)。
[0165]通過與參考圖9所描述的方法相似的方法或者與參考圖10所描述的方法相似的方法，從與圖12的葉片相似的單元葉片獲得如圖16中所示的CMC材料的噴嘴扇體12，在處理坯體纖維和用固結(jié)樹脂浸潰它們之后，進行從坯體400制造葉片預制件500的步驟。 [0166]在已經(jīng)制造CMC材料的噴嘴扇體后，通過將它們接合在扇體的鉤體上，它們設有耐磨材料支撐環(huán)50的扇體，并且通過使用連接翼片，將它們安裝在渦輪發(fā)動機外殼中，如上所述。
[0167]第三實施方式:具有“非對稱”的雙功能平臺的單翼型葉片
[0168]在第三實施方式中(圖17)，通過將諸如圖17中所示的單個翼型單元葉片612組裝在一起，形成噴嘴扇體12，并且所述單個翼型單元葉片612具有內(nèi)平臺614，外平臺616以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型18。內(nèi)平臺614和外平臺616具有分別地形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺614a和外通道構(gòu)成平臺616a的部分，它們在翼型18的同一側(cè)上從翼型18的端部延伸，該側(cè)可以是壓力側(cè)或吸力側(cè)(在所示的實施例中，它是吸力側(cè))。
[0169]在內(nèi)通道構(gòu)成平臺614a的內(nèi)側(cè)上，翼型延伸有延伸部615，該延伸部615連接上游鉤體615a和下游鉤體615b的基體部分615c,該基體部分615c位于與內(nèi)通道構(gòu)成平臺614a所位于上面的翼型側(cè)面的翼型18的相對側(cè)上。鉤體615a、615b在相對于內(nèi)通道構(gòu)成平臺614a連接到翼型18的位置縱向地向內(nèi)偏移的位置連接延伸部615。在外通道構(gòu)成平臺618a的外側(cè)上，翼型延伸有延伸部617，該延伸部617連接上游翼片617a和下游連接翼片617b的基體部分617c，該基體部分617位于翼型18的側(cè)面上，該側(cè)面與外通道構(gòu)成平臺616a所位于上面的側(cè)面相對。連接翼片617a、617b在相對于外通道構(gòu)成平臺616a連接到翼型18的位置縱向地向外偏移的位置連接延伸部617。
[0170]下面參考圖18到圖21描述制造葉片，諸如圖17的葉片612的方法。
[0171]圖18非常示意性地表示纖維坯體600，其具有通過三維編織或多層編織所獲得的兩個部分602和604，僅僅示出了部分602、604的輪廓。部分602將要構(gòu)成用于待要被制造的葉片的翼型18的預制件部分。成形后，部分604將要構(gòu)成用于內(nèi)通道構(gòu)成平臺614a，用于鉤體615a、615b，用于外通道構(gòu)成平臺616a，以及用于連接翼片617a、617b的預制件部分。
[0172]兩個部分602、604是通常地在對應于待要被制造的葉片的縱向方向的方向X上延伸的編織條帶形式。如同上述與圖5實施方式的條帶102、104和106編織方法一樣，編織條帶 602、604。
[0173]條帶602可以具有根據(jù)待要被制造的葉片的翼型18的輪廓所確定的變化厚度，并且它可以具有根據(jù)翼型的輪廓平展開時的長度所選擇的寬度。
[0174]條帶604具有基本上恒定的厚度，該恒定的厚度根據(jù)待要被制造葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的厚度，還有鉤體和連接翼片的厚度而確定。條帶604的寬度對應于當平展開時，待要被制造葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺以及鉤體和連接翼片的最長輪廓。條帶604具有沿著條帶602的第一面602a和在其附近延伸的第一部分604a，沿著條帶602的第二面602b和在其附近延伸的第二部分604b，以及沿著條帶602的第一面602a和鄰近其延伸的第三部分605a。
[0175]條帶604的部分604a、604b通過連接部分640c連接在一起，該連接部分640c在具有位于面602a、602b中交叉出口的第一交叉位置橫穿條帶602，該交叉出口在縱向方向上互相偏移和位于分別地對應于待要被制造的葉片的鉤體和內(nèi)通道構(gòu)成平臺的水平的水平。條帶604的部分604b、605a通過連接部分660c連接在一起，該連接部分660c在具有位于面602a、602b中交叉出口的第二交叉位置橫穿條帶602，該交叉出口在縱向方向上互相偏移和位于分別地對應于待要被制造的葉片的外通道構(gòu)成平臺和連接翼片的水平的水平上。此外，連接部分640c、660c以相對于方向X的平面法線呈非零的角度橫穿條帶602，這樣在所述的實施例中，它們符合待要被制造的葉片在其內(nèi)平臺和外平臺處的形狀。
[0176]同時地編織條帶602、604，在條帶602和條帶604的部分604a、604b和605a之間沒有互連。在方向X上，可以連續(xù)地編織多個連續(xù)的坯體600。也可以同時地編織多個平行排的坯體600。
[0177]圖19到圖21詳細地示意地表示如何可以從坯體600獲得與待要被制造葉片612形狀接近形狀的纖維預制件700。
[0178]在縱向方向上，在兩端切割條帶602，以留下保留的部分608，其將要形成用于待要被制造的葉片的翼型預制件，該預制件在其端部延伸有內(nèi)延伸部605和外延伸部607(圖19)。
[0179]切割條帶604，以在位于條帶602的面602a中的第一交叉位置的出口旁邊留下保留段650a，在位于條帶602的面602b中的第一交叉位置的出口旁邊留下保留段640a，在位于條帶602的面602b中的第二交叉位置的出口旁邊留下保留段660a，在位于條帶602的面602a中的第二交叉位置的出口旁邊留下保留段670a。
[0180]根據(jù)待要被制造的葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的寬度，選擇段640a和660a的長度。根據(jù)待要被制造的葉片的鉤體和連接翼片的寬度，選擇段650a和670a的長度。段640a和段650a的長度基本上互相相等，段660a和段670a的長度也是這樣。
[0181]因為它們與條帶602沒有互連，段640a和650a可以在部分608的任一側(cè)上折疊，段660a和670a也可以折疊，因此形成板640、650、660和670(圖20)。可以切掉端部分，板640、660的長度分別地對應于當待要被制造的葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺平展開時輪廓的長度，而板650、670的長度分別地對應于當待要被制造的葉片的鉤體和連接翼片平展開時輪廓的長度。因此，根據(jù)將要給予板640、650、660和670的最大長度和如上所述通過切除多余的部分而獲得的較短長度的板，選擇條帶104的寬度。
[0182]然后，通過使用成形工具模塑，獲得待要被制造葉片的纖維預制件700，該成形工具變形部分608以獲得葉片的翼型18的輪廓，變形板640、660以分別地產(chǎn)生與待要被制造的葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺614a和616形狀相似的形狀，變形板650以產(chǎn)生與鉤體615a、615b形狀相似的形狀，并且變形板670以產(chǎn)生與連接翼片617a、617b形狀相似的形狀。這產(chǎn)生了(圖21)葉片預制件700，其帶有用于內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的預制件部分714a、716a，用于鉤體和連接翼片的預制件部分715、717，用于翼型的預制件部分718。
[0183]通過與參考圖9所描述的方法相似的方法或者與參考圖10所描述的方法相似的方法，從與圖17中所示的葉片相似的單元葉片獲得如圖22中所示的每個CMC材料的噴嘴扇體12，在處理坯體纖維和用固結(jié)樹脂浸潰它們之后，進行從坯體600制造葉片預制件700的步驟。
[0184]應該觀察到，通過將第一葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺614&1接合在相鄰的第二葉片6122的鉤體的基體部分615c2的外側(cè)上，以及通過將第一葉片612i的外通道構(gòu)成平臺616&1接合在第二葉片6122的連接翼片的基體部分617c2的內(nèi)側(cè)上，將單元葉片組裝在一起(圖23)。內(nèi)通道構(gòu)成平臺和鉤體連接到葉片的翼型處的區(qū)域之間的縱向方向上的偏移選擇基本上等于或稍微大于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的厚度。同樣地，外通道構(gòu)成平臺和連接翼片連接到葉片的翼型處的區(qū)域之間的縱向方向上的偏移選擇基本上等于或稍微大于外通道構(gòu)成平臺的厚度。當將單元葉片連接在一起時，通過銅焊和/或通過共致密的連接由此可以在第一葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺614&1的內(nèi)表面和相鄰第二葉片的鉤體的基體部分615c2之間，在第一葉片612i的外通道構(gòu)成平臺616&1的外表面和第二葉片6122的連接翼片的基體部分617c2之間進行，如圖23中非常詳細地示意。此外，當機械加工單位葉片時，可以機械加工葉片的內(nèi)和外構(gòu)成通道平臺的端部邊緣，以基本上匹配它們所位于抵靠的相鄰葉片的翼型的輪廓。
[0185]在已經(jīng)制造CMC材料的噴嘴扇體后，通過將它們接合在扇體的鉤體上，它們設有耐磨材料支撐環(huán)50的扇體，并且通過使用連接翼片，將它們安裝在渦輪發(fā)動機外殼40中，如上所述。
_6] 第四實施方式:具有交替的單功能平臺的單翼型葉片
[0187]在第四實施方式中(圖24)，通過將第一單翼型葉片SU1交替地與第二單翼型葉片8122組裝在一起形成噴嘴扇體，諸如圖24中所述的單翼型葉片。
[0188]第一葉片SU1具有限于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)平臺814a，限于外通道構(gòu)成平臺的外平臺816a，以及在平臺之間延伸和與其固定的翼型18。
[0189]第二葉片8122具有限于通過基體部分815c連接在一起的一組兩個鉤體815a、815b的內(nèi)平臺，限于通過基體部分817c連接在一起的一組兩個連接翼片817a、817b的外平臺，以及在平臺之間延伸和與其固定的翼型18。
[0190]下面參考圖25到圖28描述制造葉片，諸如圖24的葉片SU1的方法。
[0191]圖25非常示意性地表示纖維坯體800，其具有通過三維編織或多層編織所獲得的兩個部分802和804，僅僅示出了部分802、804的輪廓。成形后，部分802將要構(gòu)成用于待要被制造的葉片的翼型18的預制件部分。成形后，部分804將要構(gòu)成用于內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺814a和814b的預制件部分。
[0192]兩個部分802、804是通常地在對應于待要被制造的葉片的縱向方向的方向X上延伸的編織條帶形式。如同上述與圖5實施方式的條帶102、104和106編織方法一樣，編織條帶 802、804。
[0193]條帶802可以具有根據(jù)待要被制造的葉片的翼型18的輪廓所確定的變化厚度，并且它可以具有根據(jù)翼型的輪廓平展開時的長度所選擇的寬度。
[0194]條帶804具有基本上恒定的厚度，該恒定的厚度根據(jù)待要被制造葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的厚度而確定。條帶804的寬度對應于當平展開時，待要被制造葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的最長輪廓。條帶804具有沿著條帶802的第一面802a和在其附近延伸的第一部分804a，沿著條帶802的第二面802b和在其附近延伸的第二部分804b，以及沿著條帶802的第一面802a和鄰近其延伸的第三部分805a。
[0195]條帶804的部分804a、804b通過連接部分840c連接在一起，該連接部分840c在第一交叉位置橫穿條帶802，該第一交叉位置位于對應于待要被制造的葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺水平的水平。條帶804的部分804b、805a通過連接部分860c連接在一起，該連接部分860c在第二交叉位置橫穿條帶802，該第二交叉位置位于對應于待要被制造的葉片的外通道構(gòu)成平臺水平的水平。而且，連接部分840c、860c橫穿條帶802，同時相對于方向X的平面法線呈非零的角度，這樣在所述的實施例中，它們符合待要被制造的葉片在其內(nèi)平臺和外平臺處的形狀。[0196]同時地編織條帶802和804，在條帶802和條帶804的部分804a、804b和805a之間沒有互連。在方向X上，可以連續(xù)地編織多個連續(xù)的坯體800。也可以同時地編織多個平行排的坯體800。
[0197]圖26到圖28詳細地示意地表示如何可以從坯體800獲得與待要被制造葉片812i形狀接近形狀的纖維預制件900。
[0198]在縱向方向上，在兩端切割條帶802，以留下保留的部分808，其將要形成用于待要被制造的葉片的翼型預制件，該預制件在其端部延伸有內(nèi)額外長度824和外額外長度826 (圖 19)。
[0199]切割條帶804，以在第一交叉位置的任一側(cè)上留下保留段840a和840b，在第二交叉位置的任一側(cè)上留下段860a和860b。
[0200]根據(jù)待要被制造的葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的寬度，選擇段840a和840b以及段860a和860b的長度。
[0201]因為與條帶802沒有互連，段840a和850a可以在部分808的任一側(cè)上折疊，段860a和860b也可以折疊，因此形成板840和860 (圖27)?？梢栽谇械舳瞬糠趾?，板840和860的長度分別地對應于當待要被制造的葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺平展開時輪廓的長度。由此，根據(jù)將要給予板840和860的最大長度，選擇條帶804的長度。
[0202]然后，通過使用成形工具模塑，獲得待要被制造葉片的纖維預制件900，該成形工具變形部分808以獲得葉片的翼型18的輪廓，并且變形板840、860以產(chǎn)生分別地與待要被制造的葉片的內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺814a和816a形狀相似的形狀。這產(chǎn)生了(圖28)葉片預制件900，其帶有用于內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的預制件的部分914a、916a，用于翼型的預制件部分918。
[0203]以與第一葉片SU1相似的方法獲得第二葉片8122的預制件。
[0204]通過與參考圖9所描述的方法相似的方法或者與參考圖10所描述的方法相似的方法，通過將圖24的第一葉片SU1交替地與第二葉片8122組裝在一起，獲得如圖29中所示的CMC材料的噴嘴扇體12，在處理坯體纖維和用固結(jié)樹脂浸潰它們之后，進行從坯體制造葉片預制件的步驟。
[0205]通過下列將葉片812i和8122組裝在一起(圖30):
[0206].將位于第一葉片SU1的翼型18的一側(cè)(例如，壓力側(cè))上的平臺814a的部分插入到位于相鄰第二葉片8122的翼型18的另一側(cè)(特別地，吸力側(cè))上的基體部分815c上面；和
[0207]?將位于第一葉片812i的翼型18的一側(cè)上的平臺816a的部分插入到位于第二葉片8122的翼型18的另一側(cè)上的基體部分817c下面。
[0208]當將葉片連接在一起時，通過銅焊和/或通過共致密的連接由此可以在第一葉片812!的通道構(gòu)成平臺814a的內(nèi)表面和相鄰第二葉片8122的鉤體的基體部分815c的外表面之間，以及在第一葉片SU1的外通道構(gòu)成平臺816a的外表面和第二葉片8122的連接翼片的基體部分817c的內(nèi)表面之間進行，如圖30中非常詳細地示意。此外，當機械加工單位葉片時，可以機械加工第一葉片SU1的內(nèi)和外構(gòu)成通道平臺的端部邊緣，以基本上匹配將它們放置在其旁邊的相鄰第二葉片8122的翼型的輪廓。
[0209]在已經(jīng)制造CMC材料的噴嘴扇體后，通過將它們接合在扇體的鉤體上，它們設有耐磨材料支撐環(huán)50的扇體，并且通過連接翼片，將它們安裝在渦輪發(fā)動機外殼40中，如上所述。
[0210]其它實施方式
[0211]上述，描述鉤體制造為在內(nèi)平臺的內(nèi)側(cè)上，用于連接耐磨支撐環(huán)。代替使用鉤體，在變化形式中，可以形成唇部或凸肋。
[0212]而且，通過將葉片組裝在一起制造扇體，各個實施方式可以組合，所述葉片具有根據(jù)所述任一實施方式所制造的葉片的內(nèi)平臺和根據(jù)另一個實施方式所制造的葉片的外平臺。例如，可以交替地將具有非對稱雙功能的外平臺和具有單功能的內(nèi)平臺的葉片組裝在一起，或反之亦然。
[0213]圖31是表示在渦輪機外殼中組裝CMC噴嘴扇體的變化形式的部分視圖。
[0214]該變化的形式不同于圖1的實施方式，因為下游連接翼片17’ b具有C形輪廓，同時其端部在與上游連接翼片17a相同的方向上向上游彎曲和接合在外殼40的鉤體中。例如，通過彈性變形環(huán)43可以獲得徑向方向上的阻擋，該變形環(huán)具有容納在外殼中所形成的凹槽中和壓靠連接翼片17’ b下游側(cè)的其外周緣部分。
[0215]這用于軸向地保持渦輪機噴嘴，同時容納CMC材料所制造的噴嘴和金屬所制造的渦輪機外殼之間熱源尺寸的差異變化。
[0216]應用于壓氣機擴壓器
[0217]在上面詳細的描述中，在本發(fā)明應用于低壓渦輪機噴嘴中描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可應于除了用于低壓轉(zhuǎn)子外，還用于渦輪機轉(zhuǎn)子的CMC渦輪機噴嘴，還應用于CMC壓氣機擴壓器，特別地在運轉(zhuǎn)中暴露于高溫的壓氣機級中的CMC壓氣機擴壓器。
[0218]在圖32中以部分地和以詳細地示意性方式表示渦輪發(fā)動機，例如航空發(fā)動機的多級壓氣機。壓氣機，例如，高壓壓氣機，包括與轉(zhuǎn)子葉輪1030交替的和安裝在壓氣機外殼1040中多個固定擴壓器1010。
[0219]每個轉(zhuǎn)子葉輪1030具有多個葉片1032，每個葉片1032具有固定于翼型1038的內(nèi)平臺1034。在內(nèi)平臺的內(nèi)側(cè)上，每個葉片1032延伸有根部1031，該根部1031接合在轉(zhuǎn)子1033的狹槽中。在它們的外端部，葉片的翼型1038可以具有面對壓氣機外殼所支撐的扇形環(huán)1042所帶有的耐磨層1041的刮擦件(未示出)。
[0220]通過將由CMC材料所制造的擴壓器扇體1012組裝在一起，制造擴壓器中至少之一，例如，圖32的擴壓器1010。
[0221]通過將單個翼型單元葉片組裝在一起制造每個擴壓器扇體，并且每個擴壓器扇體包括內(nèi)平臺1014、外平臺1016以及在平臺1014和1016之間延伸和與其固定的翼型1018。平臺1014和1016具有形成內(nèi)和外通道構(gòu)成平臺的部分1014a、1016a。
[0222]內(nèi)通道構(gòu)成平臺1014a的外面和外通道構(gòu)成平臺1016a的內(nèi)面限定擴壓器中通過壓氣機的空氣流道1045。
[0223]在外側(cè)上，每個平臺1014具有鉤體1015a、1015b，并且在內(nèi)側(cè)上，每個平臺1016具有連接翼片1017a、1017b。
[0224]連接翼片1017a、1017b的末端部分接合在外殼1040所帶有的鉤體中，以在外殼1040中安裝擴壓器扇體。
[0225]鉤體1015a、1015b在適合位置中支撐和保持扇形金屬環(huán)1050，該扇形金屬環(huán)1050在面對盤1033所帶有的刮擦件1035的其內(nèi)側(cè)上支撐耐磨材料1051。
[0226]金屬環(huán)1050由并置的扇體所組成，例如，該扇體與擴壓器扇體延伸相同的角度，并且每個扇體構(gòu)成耐磨筒。以與用于圖1中環(huán)50相同方式,環(huán)扇體1050在外側(cè)上具有連接翼片1055a、1055b，在連接翼片1055a、1055b端部處形成滑道，其中鉤體1015a、1015b的末端部分接合在滑道中而不與其固定，提供周向的止擋支座以將每個環(huán)扇體1050徑向地對齊擴壓器扇體。
[0227]以與上述用于形成渦輪機噴嘴扇體的單元葉片相同的方式，制造用于構(gòu)成每個擴壓器扇體的單翼型葉片和將它們組裝在一起。
[0228]上述，設想制造由CMC材料所制造的壓氣機擴壓器。當運轉(zhuǎn)中所遇到的溫度較低時，可以使用有機基質(zhì)復合(OMC)材料，例如，碳或玻璃纖維與聚合物基質(zhì)一起所制造的有機基質(zhì)復合材料。
[0229]通過將單翼型單元葉片組裝在一起，獲得由OMC材料所制造的擴壓器扇體。
[0230]如圖9的方法的步驟301、306和307中，編織成組的纖維條帶后，切下單個的坯體，并且通過成形工具成形，通過注射或灌注，用樹脂浸潰在其工具中所保持的每個所得到的葉片預制件。進行樹脂固化熱處理，以獲得部分地致密的固結(jié)的葉片預制件。機械加工后，將多個固結(jié)的葉片預制件組裝在一起，同時保持在成形工具中。共致密組裝的固結(jié)的預制件，通過使用樹脂，然后固化它的至少一個浸潰循環(huán)進行共致密?？蛇x地可以進行最后的機械加工操作。例如，用于固結(jié)和用于共致密的樹脂是聚合物基質(zhì)前體樹脂，諸如環(huán)氧樹月旨、雙馬來酰亞胺樹脂或聚酰亞胺樹脂。
【權(quán)利要求】
1.制造用于渦輪發(fā)動機的渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器的由復合材料所制造的扇體(12 ；1012)的方法，該方法包括: ?制造用于渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器的單翼型的單元葉片(112 ；412 ；612 ;812ρ8122)，每個葉片具有內(nèi)平臺(114 ；414 ；614 ;814a、815a)、外平臺(116 ；416 ；616 ;816a、817a)、以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型(18)，通過下述制造每個噴嘴或擴壓器葉片: ?通過三維編織制造單件纖維坯體(100 ；400 ；600 ；800)； ?成形纖維坯體以獲得單件纖維預制件(200 ；500 ；700 ;900)，該單件纖維預制件具有形成翼型預制件的第一部分、形成內(nèi)平臺預制件的第二部分和形成外平臺預制件的第三部分；和 ?用基質(zhì)致密預制件，以獲得復合材料葉片，該復合材料葉片具有預制件所形成和基質(zhì)所致密的纖維加強，并且與其中所包括的內(nèi)平臺和外平臺形成單件；和 ?將多個葉片組裝和結(jié)合在一起，以形成渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器的復合材料多翼型扇體，通過包括選自下面的至少一個步驟的方法進行結(jié)合:通過銅焊的結(jié)合步驟；通過用共同基質(zhì)共致密已經(jīng)被組裝在一起，但在致密的中間階段的葉片的結(jié)合步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:每個葉片的制造包括用基質(zhì)部分地致密纖維預制件的步驟，和隨后的機械加工步驟，并且多個葉片結(jié)合在一起包括組裝機械加工的葉片和用共同基質(zhì)共致密組裝的機械加工的葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其用于制造由陶瓷基質(zhì)復合材料所制造的渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器扇體，該方法的特征在于:組裝機械加工的葉片包括預先陶瓷化粘合劑結(jié)合的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法 ，其用于制造由陶瓷基質(zhì)復合材料所制造的渦輪機噴嘴或壓氣機擴壓器扇體，該方法的特征在于:每個葉片的制造包括用陶瓷基質(zhì)致密的第一步驟和第二步驟，這兩個步驟被機械加工的步驟分開，以及多個葉片結(jié)合在一起包括銅焊在第二次致密步驟后組裝在一起的葉片的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于:第一葉片的外平臺或內(nèi)平臺(116a ；416a ；616a ；816a ;或114a ；414a ；614a ；814a ;)包括外或內(nèi)通道構(gòu)成平臺和沿著至少一個結(jié)合區(qū)域，至少部分地連接到相鄰的第二葉片的外平臺或內(nèi)平臺，該結(jié)合區(qū)域在第一葉片的外通道構(gòu)成平臺的一部分外側(cè)表面上延伸和/或在第一葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺的一部分內(nèi)側(cè)表面上上延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于:每個葉片制造成帶有外平臺(116 ;416)，該外平臺具有形成外通道構(gòu)成平臺(116a ;416a)的部分和形成連接翼片(117a ；117b ；417a ；417b)的部分，外通道構(gòu)成平臺和連接翼片在翼型(18)的兩側(cè)上延伸，并且連接翼片位于外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于:每個葉片(616)制造成帶有外平臺，該外平臺在翼型(18)的一側(cè)上具有形成外通道構(gòu)成平臺(616a)的部分，以及在翼型的另一側(cè)上具有形成連接翼片(617a ;617b)的部分，通過將兩個葉片中一個葉片的連接翼片接合在兩個葉片中另一個葉片的外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上，組裝兩個相鄰的葉片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于下列步驟:?制造第一葉片(812)，每個葉片具有內(nèi)平臺、形成外通道構(gòu)成平臺的外平臺(816a)，以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型(18)； ?制造第二葉片，每個葉片具有內(nèi)平臺、形成連接翼片(817a ;817b)的外平臺，以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型(18);和 ?通過交替地組裝第一葉片和第二葉片形成扇體，第二葉片的連接翼片接合在第一葉片的外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于:每個葉片(112；412)制造成帶有內(nèi)平臺，該內(nèi)平臺具有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分(114a ;414a)和形成凸肋或鉤體的部分(115a ；115b ；415a ；415b),內(nèi)通道構(gòu)成平臺以及凸肋或鉤體在翼型(18)的兩側(cè)上延伸，并且凸肋或鉤體位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于:每個葉片(612)制造成帶有內(nèi)平臺，該內(nèi)平臺具有在翼型(18)的一側(cè)上形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分(614a)，以及在翼型的另一側(cè)上形成鉤體或凸肋的部分(615a ;615b)，并且通過將兩個葉片中一個葉片的鉤體或凸肋接合在兩個葉片中另一個葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上，將兩個相鄰的葉片組裝在一起。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于下列步驟: ?制造第一葉片(812)，每個葉片具有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺(814a)的內(nèi)平臺、外平臺，以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型(18); ?制造第二葉片(8122)，每個葉片具有形成凸肋或鉤體(815a ;815b)的內(nèi)平臺、外平臺，以及在內(nèi)平臺和外平臺之間延伸和與其固定的翼型；和` ?通過交替地組裝第一葉片和第二葉片形成扇體，第二葉片的鉤體或凸肋接合在第一葉片的內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求的方法，其特征在于:在對應于待要被制造的葉片的縱向方向的坯體的縱向方向上編織纖維坯體，在所述的方向編織纖維坯體，使用: ?至少部分地互連以形成坯體的第一部分的第一組(102 ；402 ；602 ；802)多個紗線層，該坯體的第一部分將要形成翼型預制件；和 ?至少部分地互連以形成坯體的第二部分和以形成坯體的第三部分的第二組(104 ；404 ；604 ；804)多個紗線層，該坯體的第二部分將要形成內(nèi)平臺預制件，該坯體的第三部分將要形成外平臺預制件； ?第一組紗線層的紗線不與第二組紗線層的紗線互連；和 ?在分別地對應于用于內(nèi)和外平臺的預制件位置的第一和第二交叉位置處，第一組紗線層與第二組紗線層交叉。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于:它包括制造具有外平臺的葉片(112)，該外平臺具有形成外通道構(gòu)成平臺的部分(115a)和形成連接翼片的部分(117a、117b)，該連接翼片位于外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上，并且在所述的縱向方向上，也編織纖維坯體(100)，使用: ?至少部分地互連以形成坯體的第四部分的第三組(104)紗線層，該坯體的第四部分對應于連接翼片預制件；?第一組紗線層的紗線不與第三組紗線層的紗線互連；和 ?在對應于連接翼片預制件位置的第三交叉位置處，第一組紗線層與第三組紗線層交叉。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于:它包括制造具有內(nèi)平臺的葉片(112)，該內(nèi)平臺帶有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分(114a)以及形成鉤體或凸肋的部分(115a、115b)，該鉤體或凸肋位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上，以及: ?至少部分地互連以形成纖維坯體的第五部分的第三組(104)紗線層，該纖維坯體的第五部分對應于鉤體或凸肋預制件；和 ?在對應于鉤體或凸肋預制件位置的第四交叉位置處，第一組紗線層也與第三組紗線層交叉。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于:它包括制造具有外平臺的葉片(412)，該外平臺帶有形成外通道構(gòu)成平臺的部分(416a)，以及帶有形成連接翼片(417a、417b)的部分，該連接翼片位于外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上，以及: ?編織纖維坯體(400)，同時在相對于第二交叉位置的外側(cè)上坯體的第一部分的延伸部中，提供在第一組(402)紗線層內(nèi)非互連的區(qū)域(407);以及 ?坯體的成形包括展開位于非互連的區(qū)域的任一側(cè)上第一組紗線層的部分(407a、407b)，以形成連接翼片預制件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于:它包括制造具有內(nèi)平臺的葉片(412)，該內(nèi)平臺帶有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分(414a)以及形成鉤體或凸肋的部分(415a、415b)，該鉤體或凸肋位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上，以及: ?編織纖維坯體，同時在第一組(402)紗線層內(nèi)留下非互連的第二區(qū)域(405)，其從第一交叉位置朝向內(nèi)側(cè)延伸坯體的第一部分；和 ?坯體的成形包括展開位于非互連的第二區(qū)域的任一側(cè)上第一組紗線層的部分(405a、405b),以形成鉤體或凸肋預制件。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于:它包括制造具有外平臺的葉片(612)，該外平臺帶有形成外通道構(gòu)成平臺的部分(616a)，以及帶有形成連接翼片(617a、617b)的部分，該連接翼片位于外通道構(gòu)成平臺的外側(cè)上，以及: ?在第二交叉位置處，第一組(602)紗線層與第二組(604)紗線層交叉，第一組紗線層的兩個相對面中交叉的出口在坯體的縱向方向上互相偏移；以及 ?坯體的成形包括展開第二組紗線層的部分，其從第一組紗線層的所述相對面中每個交叉出口延伸，以分別地形成用于外通道構(gòu)成平臺的預制件和用于連接翼片的預制件，所述預制件在縱向方向上相互偏移。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于:它包括制造具有內(nèi)平臺的葉片(612)，該內(nèi)平臺帶有形成內(nèi)通道構(gòu)成平臺的部分(614a)以及形成鉤體或凸肋的部分(615a、615b)，該鉤體或凸肋位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上，以及: ?在第一交叉位置處，第一組(602)紗線層與第二組(604)紗線層交叉，第一組紗線層的兩個相對面中交叉的出口在坯體的縱向方向上互相偏移；以及 ?坯體的成形包括展開第二組紗線層的部分，其從第一組紗線層的所述相對面中第一交叉位置的每個交叉出口延伸，以分別地形成用于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的預制件和用于鉤體或凸肋的預制件，所述預制件在縱向方向上相互偏移。
19.用于渦輪發(fā)動機的渦輪機，該渦輪機具有至少一個由CMC材料所制造的渦輪機噴嘴(10)的渦輪機外殼(40)，該渦輪機的特征在于:渦輪機噴嘴包括通過根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求的方法所獲得的噴嘴扇體(12 )。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的渦輪機，其特征在于:渦輪機噴嘴(10)包括通過根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一權(quán)利要求的方法所獲得的噴嘴扇體和通過連接翼片(17a、17b)，被安裝在渦輪機外殼(40)中。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或權(quán)利要求20的渦輪機，其特征在于:渦輪機噴嘴(10)包括通過根據(jù)權(quán)利要求14、16和18中任一權(quán)利要求的方法所獲得的噴嘴扇體(12 )，并且通過位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上的鉤體(15a、15b )支撐耐磨材料支撐環(huán)(50 )。
22.用于渦輪發(fā)動機的壓氣機，該壓氣機具有壓氣機外殼(1040)和由復合材料所制造的至少一個壓氣機擴壓器(1010)，該壓氣機的特征在于:壓氣機擴壓器包括通過根據(jù)權(quán)利要求I至18中任一權(quán)利要求的方法所獲得的擴壓器扇體(1012)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的壓氣機，其特征在于:壓氣機擴壓器(1010)包括通過根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一權(quán)利要求的方法所獲得的擴壓器扇體(1012)和通過連接翼片(1017a、1017b)被安裝在壓氣機外殼(1040)中。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或權(quán)利要求23的壓氣機，其特征在于:壓氣機擴壓器(1010)包括通過根據(jù)權(quán)利要求14、16和18中任一權(quán)利要求的方法所獲得的擴壓器扇體(1012)和通過位于內(nèi)通道構(gòu)成平臺的內(nèi)側(cè)上的鉤體(1015a、1015b)支撐耐磨材料支撐環(huán)(1050)。
25.渦輪發(fā)動機，其具有根據(jù)權(quán)利要求19至21中任一權(quán)利要求的渦輪機和/或根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一權(quán)利要求的壓氣機。
【文檔編號】B29L31/08GK103796818SQ201280043538
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月7日
【發(fā)明者】安東尼·吉恩-飛利浦·比賈德, 埃爾里克·喬治斯·安德魯·弗雷蒙特 申請人:斯奈克瑪, 海瑞克里茲