復(fù)合編織出口引導(dǎo)靜葉的制作方法
【專利說(shuō)明】復(fù)合編織出口引導(dǎo)靜葉
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本PCT實(shí)用型申請(qǐng)主張對(duì)以下目前未決的臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)且從中受益，該臨時(shí)申請(qǐng)具有美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào) N0.61/823，128，題為“Composite Woven Outlet Guide Vanewith Opt1nal Hollow Airfoil (具有可選中空翼型件的復(fù)合編織出口引導(dǎo)靜葉)”且具有申請(qǐng)日2013年5月14日，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]公開(kāi)的實(shí)施例大體涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體而言，本實(shí)施例涉及復(fù)合編織風(fēng)扇出口引導(dǎo)靜葉且可選地包括中空翼型件的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003]在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，空氣在壓縮機(jī)中加壓且在燃燒器中與燃料混合，以用于生成向下游流動(dòng)穿過(guò)渦輪級(jí)的熱燃燒氣體。典型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)大體擁有前端和后端，其中其若干核心或推進(jìn)構(gòu)件軸向地定位在其間。空氣入口或進(jìn)口位于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的前端處。朝后端移動(dòng)，進(jìn)口后依次跟隨有風(fēng)扇、壓縮機(jī)、燃燒室和渦輪。本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解，額外的構(gòu)件也可包括在發(fā)動(dòng)機(jī)中，諸如，例如低壓和高壓壓縮機(jī)，以及低壓和高壓渦輪。然而這不是窮舉的列表。
[0004]壓縮機(jī)和渦輪大體上包括在級(jí)中軸向地堆疊的翼形件的排。各級(jí)包括一排周向地間隔的定子和轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件圍繞中央軸或渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線旋轉(zhuǎn)。在用于對(duì)飛行中的飛行器供能的典型渦輪風(fēng)扇飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造中，多級(jí)低壓渦輪跟隨多級(jí)高壓渦輪，且典型地由第二軸連結(jié)至配置在壓縮機(jī)上游的風(fēng)扇。這些渦輪級(jí)從燃燒氣體提取能量。
[0005]定子由多個(gè)噴嘴節(jié)段形成，該多個(gè)噴嘴節(jié)段在周向端處抵接以圍繞燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線形成完整的環(huán)。各噴嘴節(jié)段可包括一個(gè)或更多個(gè)靜葉，該一個(gè)或更多個(gè)靜葉在內(nèi)帶環(huán)和外帶環(huán)之間延伸。定子噴嘴以使相鄰的下游渦輪葉片處的提取最大化的方式引導(dǎo)熱燃燒氣體。
[0006]渦輪轉(zhuǎn)子組件典型地包括至少一排周向地間隔的轉(zhuǎn)子葉片。各轉(zhuǎn)子葉片包括翼型件，該翼型件具有在前緣和后緣處連接在一起的壓力側(cè)和吸力側(cè)。各翼型件從轉(zhuǎn)子葉片平臺(tái)徑向朝外延伸。各轉(zhuǎn)子葉片還可包括燕尾件，該燕尾件從柄徑向朝內(nèi)延伸，該柄在平臺(tái)與燕尾件之間延伸。燕尾件用于將轉(zhuǎn)子組件內(nèi)的轉(zhuǎn)子葉片安裝至轉(zhuǎn)子盤或卷盤。已知的葉片為中空的，使得通過(guò)翼型件、平臺(tái)、柄、和燕尾件至少部分地限定內(nèi)部冷卻腔。
[0007]在操作中，空氣在壓縮機(jī)中加壓且在燃燒器中與燃料混合，以用于生成熱燃燒氣體，該熱燃燒氣體向下游流動(dòng)穿過(guò)多個(gè)渦輪級(jí)。典型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)利用高壓渦輪和低壓渦輪，以使能量從高溫燃燒氣體的提取最大化。在高壓渦輪中，燃燒氣體接合定子噴嘴組件，該定子噴嘴組件將燃燒氣體向下游引導(dǎo)穿過(guò)高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片排，該高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片排從支撐轉(zhuǎn)子盤徑向朝外延伸。高壓渦輪首先接收來(lái)自燃燒器的熱燃燒氣體。高壓渦輪包括第一級(jí)噴嘴和轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件具有盤和多個(gè)渦輪葉片。內(nèi)部軸行進(jìn)穿過(guò)渦輪且沿發(fā)動(dòng)機(jī)的中央縱向軸線軸向地配置。葉片周向地分布在轉(zhuǎn)子上且徑向地延伸，從而引起內(nèi)部軸的旋轉(zhuǎn)。內(nèi)部軸連接至轉(zhuǎn)子和空氣壓縮機(jī)，使得渦輪對(duì)空氣壓縮機(jī)提供旋轉(zhuǎn)輸入，以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)葉片。這在操作期間對(duì)壓縮機(jī)供能且隨后驅(qū)動(dòng)渦輪。在燃燒氣體向下游流動(dòng)穿過(guò)渦輪級(jí)時(shí)，從其提取能量且降低燃燒氣體的壓力。
[0008]在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇和旁通管道的區(qū)域中，風(fēng)扇框架組件配置為具有多個(gè)引導(dǎo)靜葉。這些靜葉典型地由金屬形成，且用于在旁通管道內(nèi)使離開(kāi)風(fēng)扇的空氣轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，和關(guān)于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)最關(guān)心的一樣，包括航空用途，期望降低發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，以作為提高燃料效率和發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)方式。
[0009]包括在說(shuō)明書(shū)的【背景技術(shù)】部分中的信息，包括在本文中引用的任何參考文獻(xiàn)及其任何描述或論述，僅出于技術(shù)參考目的而包括，且不認(rèn)為是界定本發(fā)明的范圍的主旨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]形成復(fù)合編織出口引導(dǎo)靜葉的方法包括:形成編織預(yù)成型件形狀、利用兩個(gè)半尺寸的編織部編織預(yù)成型件形狀的第一部分、利用三個(gè)尺寸的編織部編織預(yù)成型件形狀的第二部分、在預(yù)成型件形狀的一個(gè)端部處形成至少一個(gè)凸緣、將可移除的核心在兩個(gè)半尺寸的編織部的區(qū)域中插入到編織預(yù)成型件中、利用預(yù)成型件形狀和核心形成期望的翼型件形狀、在至少一個(gè)凸緣處附接至少一個(gè)蓋板、將編織預(yù)成型件放置在模具中，和將樹(shù)脂注射到該模具中以形成模制的外引導(dǎo)靜葉。
[0011]出口引導(dǎo)靜葉包括:具有外凸緣和內(nèi)凸緣的出口引導(dǎo)靜葉、前緣、后緣、吸力側(cè)和壓力側(cè)、與該出口引導(dǎo)靜葉一體地形成的外凸緣和內(nèi)凸緣、配置在復(fù)合出口引導(dǎo)靜葉上的快速發(fā)動(dòng)機(jī)更換結(jié)構(gòu)、配置在內(nèi)凸緣上的內(nèi)蓋板和配置在外凸緣上的外蓋板，所述復(fù)合出口弓丨導(dǎo)靜葉在該外凸緣與內(nèi)凸緣之間為中空的。
[0012]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
以以簡(jiǎn)單的方式介紹構(gòu)思的選擇，其下面在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步得到描述。本
【發(fā)明內(nèi)容】
既不意圖確定主張保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或本質(zhì)特征，也不意圖用于限制主張保護(hù)的主題的范圍。本發(fā)明的特征、細(xì)節(jié)、用途和優(yōu)點(diǎn)的更廣泛的陳述在本發(fā)明的各種實(shí)施例的以下書(shū)面描述中得到提供，在附圖中例示且在所附權(quán)利要求中限定。
【附圖說(shuō)明】
[0013]通過(guò)參考結(jié)合附圖作出的實(shí)施例的下列說(shuō)明，這些示范實(shí)施例的上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)以及獲得它們的方式將變得更顯而易見(jiàn)，且復(fù)合編織出口引導(dǎo)靜葉將更好理解，在附圖中:
圖1是示范渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)截面圖；
圖2是風(fēng)扇出口引導(dǎo)靜葉組件的等距圖；
圖3是翼型件的等距圖；
圖4是用于在制造翼型件的第一步驟中使用的預(yù)成型件結(jié)構(gòu)的等距圖；
圖5是用于在制造示范復(fù)合翼型件的第二步驟中使用的受控預(yù)成型件的等距圖；
圖6是制造示范復(fù)合翼型件的又一步驟的等距圖；
圖7是在制造示范翼型件的過(guò)程中的又一步驟期間的預(yù)成型件的立視圖；
圖8是從圖7旋轉(zhuǎn)的立視圖； 圖9是在制造示范翼型件的過(guò)程中的再一步驟的俯視圖；
圖10是描繪形成復(fù)合編織出口引導(dǎo)靜葉的示范方法的流程圖；
圖11是示范核心的等距圖；且，
圖12是備選示范核心的等距圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)在將詳細(xì)地參照所提供的實(shí)施例，其一個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在附圖中示出。作為公開(kāi)實(shí)施例的解釋而非限制提供各實(shí)例。事實(shí)上，對(duì)于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員而言顯而易見(jiàn)的是，在本發(fā)明中可進(jìn)行各種更改和變化，而不脫離本公開(kāi)的精神和范疇。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的一部分例示或描述的特征可與另一實(shí)施例一起使用，以再形成其他實(shí)施例。因此，意圖本發(fā)明覆蓋在在所附權(quán)利要求和它們的等同物的范圍內(nèi)的這種更改和變化。
[0015]參照?qǐng)D1-12，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種實(shí)施例被描繪為具有復(fù)合出口引導(dǎo)靜葉，該復(fù)合出口引導(dǎo)靜葉在以下過(guò)程工藝中形成，該過(guò)程利用纖維基質(zhì)預(yù)成型件且操縱該預(yù)成型件直到獲得期望的形狀，且隨后樹(shù)脂轉(zhuǎn)移模制且固化，以形成翼型件形狀。這些結(jié)構(gòu)可但不必須與快速發(fā)動(dòng)機(jī)更換組件一起使用，該快速發(fā)動(dòng)機(jī)更換組件允許推進(jìn)器構(gòu)件的快速連接或移除。
[0016]如在本文中所使用的，用語(yǔ)“軸向”或“軸向地”指沿發(fā)動(dòng)機(jī)縱向軸線的尺寸。結(jié)合“軸向”或“軸向地”使用的用語(yǔ)“向前”指沿朝發(fā)動(dòng)機(jī)入口或如下構(gòu)件的方向移動(dòng)，該構(gòu)件與另一構(gòu)件相比距發(fā)動(dòng)機(jī)入口相對(duì)更近。結(jié)合“軸向”或“軸向地”使用的用語(yǔ)“向后”指沿朝發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴或如下構(gòu)件的方向移動(dòng)，該構(gòu)件與另一構(gòu)件相比距發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴相對(duì)更近。
[0017]如在本文中使用的，用語(yǔ)“徑向”或“徑向地”指在發(fā)動(dòng)機(jī)的中央縱向軸線與外發(fā)動(dòng)機(jī)圓周之間延伸的尺寸。用語(yǔ)“近側(cè)”或“向近側(cè)”自身的或與用語(yǔ)“徑向”或“徑向地”結(jié)合的使用指沿朝中央縱向軸線或如下構(gòu)件的方向移動(dòng)，該構(gòu)件與另一構(gòu)件相比距該中央縱向軸線相對(duì)更近。用語(yǔ)“遠(yuǎn)側(cè)”或“向遠(yuǎn)側(cè)”自身的或與用語(yǔ)“徑向”或“徑向地”結(jié)合的使用指沿朝外發(fā)動(dòng)機(jī)圓周或如下構(gòu)件的方向移動(dòng)，該構(gòu)件與另一構(gòu)件相比距該外發(fā)動(dòng)機(jī)圓周相對(duì)更近。
[0018]如在本文中所使用的，用語(yǔ)“側(cè)向”或“側(cè)向地”指與軸向和徑向尺寸二者垂直的尺寸。所有的方向基準(zhǔn)(例如，徑向、軸向、近側(cè)、遠(yuǎn)側(cè)、較高、較低、朝上、朝下、左、右、側(cè)向、前、后、頂部、底部、上面、下面、豎直、水平、順時(shí)針、逆時(shí)針)僅用于識(shí)別目的，以幫助讀者理解本發(fā)明，且不形成限制，具體而言不限制位置、定向或本發(fā)明的用途。連接基準(zhǔn)(例如，附接、聯(lián)接、連接、和連結(jié))可被概括地解釋且可包括在元件集合之間的中間部件