包括柱部对锁定板的涡轮机模块的制作方法

1.本发明涉及涡轮机领域，更具体地涉及构成涡轮机的涡轮机模块。


背景技术：

2.以已知的方式，涡轮机在其最终安装时通过对模块进行组装来进行，模块包括与彼此组装的压缩机模块、燃烧室模块以及涡轮模块。每个模块包括固定元件或定子，固定元件或定子接纳可旋转移动的元件或转子，可旋转移动的元件或转子根据模块是压缩机模块还是涡轮模块来承载压缩机轮叶或涡轮轮叶。定子由管状壳体的组装件构成，管状壳体包括用于附接管状壳体的环形凸缘，环形凸缘通过螺栓连接而组装到彼此。
3.通常，管状壳体的环形凸缘通过柱部和螺母组装在一起。
4.因此，第一管状壳体的第一环形凸缘与第二管状壳体的第二环形凸缘的组装是通过一系列柱部进行的，这些柱部以固定的方式接纳在第一环形凸缘中，更具体地接纳在卡式螺母中，这些卡式螺母被附接到该第一环形凸缘的背部以固定到第一环形凸缘。组装还通过紧固在第二环形凸缘的背部上的一系列对应螺母来进行。特别地，承载柱部的第一凸缘接纳第二凸缘，第二凸缘的孔洞通过螺纹连接到柱部，因此第二环形凸缘通过被接纳在柱部的端部处的螺母而螺栓连接到第一环形凸缘。
5.这种组装件在运行期间经受高水平的振动和热约束，这将在螺栓连接部上产生应力，可能导致螺栓连接部松动。
6.为了避免这种现象，通常提出用于对柱部的旋转进行固定的方法，以防止柱部从接纳柱部的卡式螺母中脱离。
7.为此，柱部的端部通常包括六边形的中间延伸部以固定而不旋转。对于每个柱部，该中间延伸部通过大致横向的锁定板相对于第二凸缘固定而不旋转，该锁定板包括六边形孔口和主体，六边形孔口被接纳在六边形的中间延伸部上，主体相对于轴线c横向延伸，该主体被固定以防止所述板和柱部的旋转。主体包括两个径向突部，两个径向突部延伸到第二环形凸缘的外周，两个径向突片嵌套在第二环形凸缘的外周上。结果，相对于第二环形凸缘固定而不旋转的主体防止柱部的六边形的中间延伸部的旋转，从而防止柱部的旋转。
8.在目前的涡轮机中，锁定板被用于每个柱部，这极大地减轻了这种组装件的总重量。此外，这种锁定板必须通过机加工来实施，这增大了成本。最后，由于锁定板的安装，第一凸缘和第二凸缘的组装件需要多的安装时间，这增加了这种组装件的最终成本。
9.一方面由于柱部通常不是围绕凸缘的外周以均匀的方式成角度地分布(这将强制凸缘在给定的角位置处进行相对安装)，另一方面由于制造这种盘或这种板的成本以及相关的机加工将使制造成本过高，因此没有设想用包括所有六边形孔口的单个锁定盘或单个锁定板来代替锁定板。
10.另一方面，通风金属板通常轴向插入在环形凸缘之间，该金属板通过螺钉附接到第二环形凸缘，螺钉的端部从第二凸缘的外表面突出。这些螺钉的存在将需要在这种锁定板或锁定盘中进行额外的机加工，使得锁定板或锁定盘可以被支撑在第二凸缘上。
11.在现有技术已知的另一种设计中，在文献us-2001/18399a1中提出了一种容置两个成角度的连续的柱部的锁定板。然而，这种板与上述突出的螺钉不相容。
12.因此，确实需要一种在制造上经济、易于安装并且能够适应不同的柱部中心距离和存在突出的附接部螺钉的锁定板。


技术实现要素：

13.本发明通过提出一种简化的锁定板来弥补现有技术中已知的锁定板的缺点，该简化的锁定板通过至少两个柱部之间的共用支撑部来固定。
14.为此，本发明提出了一种飞行器涡轮机模块，该飞行器涡轮机模块包括具有轴线x的第一管状壳体以及具有轴线x的第二管状壳体，第一管状壳体配备有第一环形凸缘，第二管状壳体配备有第二环形凸缘，第二环形凸缘通过多个柱部组装到第一环形凸缘，多个柱部具有与轴线x平行的轴线c，并且多个柱部围绕轴线x分布，每个柱部穿过第二凸缘并且包括端部，端部从第二凸缘的外表面突出并且能够接纳紧固螺母，每个柱部还包括六边形的中间延伸部，所述涡轮机模块包括被施加到第二环形凸缘的至少一个锁定板，所述至少一个锁定板包括第一孔口，第一孔口被接纳在所述中间延伸部上，并且第一孔口的至少两个相对的壁与六边形的中间延伸部配合，所述装配板包括横向于轴线c延伸的主体，主体被固定以防止所述板旋转并且防止柱部围绕柱部的轴线旋转，每个板被装配在两个紧邻的柱部上，并且主体为此包括与第一孔口相对的第二孔口，第二孔口被接纳在紧邻的柱部的中间延伸部上，并且第二孔口的至少两个相对的壁与所述紧邻的柱部的所述六边形的中间延伸部配合，其特征在于，该飞行器涡轮机模块包括环形金属板，环形金属板通过具有轴线b的螺钉附接在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间，螺钉围绕轴线x分布并且平行于所述轴线x，并且螺钉各自成角度地布置在两个连续的柱部之间，所述螺钉各自包括从第二凸缘的外表面突出的端部，端部以一间隙被接纳在凹槽中，凹槽形成在每个装配板的横向延伸的所述主体中，
15.根据涡轮机模块的其他特征：
[0016]-每个柱部以固定的方式接纳在第一凸缘中，
[0017]-第一孔口和第二孔口的相对的壁平行于如下的方向，该方向穿过柱部的轴线，并且至少一个柱部能够在所述方向上在至少第一孔口和所述第二孔口中滑动，
[0018]-第一孔口和第二孔口中的至少一个是形状像u形的敞开孔口，敞开孔口在主体的一个端部处敞开，并且包括两个底部壁，两个底部壁与六边形的中间延伸部的两个面板互补，两个底部壁连接两个相对的壁。
[0019]-第一孔口和第二孔口是相同的，并且在主体的相对的端部处彼此相对地敞开，
[0020]-第一孔口和第二孔口中的一个为六边形形状，并且与柱部的六边形的中间延伸部互补，
[0021]-第一孔口和第二孔口中的至少一个呈长圆形孔的形式，长圆形孔由两个相对的壁界定，并且在长圆形孔的端部中的每一个端部处由接合壁界定，
[0022]-第一孔口和第二孔口中的一个为六边形形状，第一孔口和第二孔口中的另一个的形状像长圆形孔，孔口被布置在主体的相对端部处，
[0023]-第一孔口和第二孔口中的一个为六边形形状，并且第一孔口和第二孔口中的另
一个为形状像u形的敞开孔口，孔口被布置在主体的相对端部处。
附图说明
[0024]
通过以下详细描述并且为了理解该详细描述而参照附图，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：
[0025]
[图1]图1是第一管状壳体和第二管状壳体的组装件的横截面视图，
[0026]
[图2]图2是根据现有技术的锁定板的透视图，该锁定板支撑在第二环形凸缘上并且被接纳在第一环形凸缘的柱部上，
[0027]
[图3]图3是第一环形凸缘和第二环形凸缘的组装件的透视图，
[0028]
[图4]图4是无遮盖的、仅配备有环形金属板的第二环形凸缘的透视图，
[0029]
[图5]图5是本发明的第一实施例的前视图，第一实施例包括带有两个柱部的锁定板，该锁定板包括形状像u形的两个敞开孔口，
[0030]
[图6]图6是本发明的第二实施例的前视图，第二实施例包括带有两个柱部的锁定板，该锁定板包括六边形孔口以及包括长圆形孔的孔口。
具体实施方式
[0031]
在以下描述中，相同的附图标记表示相同的或具有相似功能的部件。
[0032]
图1示出了飞行器涡轮机模块的一部分。以已知的方式，涡轮机模块包括通常承载轮叶(未示出)的转子，轮叶由组装在一起的管状壳体的组装件构成的定子围绕。例如，这种组装件包括与高压涡轮的不同级相关联的一系列管状壳体、涡轮中心框架(turbine centre frame，tcf)涡轮间壳体以及与低压涡轮的不同级相关联的一系列管状壳体。图1以本发明的非限制性方式示出了具有轴线x的第一管状壳体12(在此为低压涡轮壳体)和同样具有轴线x的管状壳体14(为tcf涡轮间壳体)的组装件的详细视图。应当理解，该设置并不限制本发明，并且本发明可以涉及任意两个管状壳体的组装件。
[0033]
第一管状壳体12配备有第一环形凸缘16，第二管状壳体14配备有第二环形凸缘18，第二环形凸缘通过多个柱部来组装到第一环形凸缘16，多个柱部具有平行于轴线x的轴线c，并且多个柱部围绕轴线x分布。第一环形凸缘16例如通过环形套圈20而定心在第二环形凸缘18中，环形套圈从第二凸缘18延伸并且接纳第一凸缘16的外周。在图1中示出了单个柱部24。
[0034]
每个柱部24以固定的方式接纳在第一凸缘16中。柱部可以例如被接纳在第一凸缘16的非敞开的螺纹中，然而，优选地，柱部24被接纳在卡式螺母26中。柱部穿过第一凸缘和第二凸缘，并且包括从第二凸缘18的面30突出的端部28。柱部24在其端部28处接纳紧固螺母32，如图1和图3所示。
[0035]
柱部24还包括多边形中间延伸部34，中间延伸部旨在使得柱部24能够固定而不旋转。在附图中，示出了六边形的中间延伸部34，但是应当理解，该构造并不限制本发明，并且中间延伸部可以是例如以花键联接的或具有方形横截面的中间延伸部。
[0036]
为了使得柱部24能够通过柱部的中间延伸部34固定而不旋转，涡轮机模块包括至少一个锁定板36，该锁定板被施加到第二环形凸缘18并且被装配到每个柱部24。
[0037]
如图2所示，该锁定板36包括第一孔口38，第一孔口被接纳在柱部24的所述中间延
伸部34上并且被中间延伸部穿过。该第一孔口38包括至少两个相对的壁58，至少两个相对的壁与六边形中间延伸部34配合。
[0038]
通常，孔口38被成形为多边形(在这种情况下为六边形)孔口38，该多边形孔口与多边形中间延伸部34互补，并且嵌套到所述中间延伸部34上。在此，孔口38因此包括与六边形的六个面板对应的三对相对的壁58。
[0039]
锁定板36还包括横向于轴线c延伸的至少一个主体40，该主体被固定以防止锁定板36旋转并且因此防止柱部24旋转。
[0040]
根据现有技术，主体40包括两个弯曲的突部42，凸部旨在支撑在第二环形凸缘18的外周44上。
[0041]
如图1所示，涡轮机模块还可以包括支撑板45，支撑板在锁定板36与螺母32之间被插入在柱部24上。
[0042]
在该构造中，每个柱部24因此通过锁定板36固定而不旋转。因此，有必要使用与柱部24一样多的锁定板36。该构造由于需要大量的组装操作而增加了对涡轮机模块进行组装的成本。此外，这种锁定板36通常被机加工成使得锁定板的弯曲的突部42与第二环形凸缘18的外周44配合，并且为此这种锁定板特别昂贵。
[0043]
本发明通过提出一种使用替代支撑件的简化的锁定板来弥补该缺点。
[0044]
根据本发明，如图5和图6所示，为了使得柱部24a能够通过柱部的中间延伸部34a固定而不旋转，如之前所述，涡轮机模块包括至少一个锁定板36，该锁定板被施加到第二环形凸缘18并且被装配到每个柱部24a。
[0045]
该锁定板36包括第一孔口38a，第一孔口被接纳在中间延伸部34a上，并且第一孔口的至少两个相对的壁58a与六边形的所述中间延伸部34配合，
[0046]
如之前所述，锁定板36包括横向于轴线c延伸的至少一个主体40，该主体被固定以防止锁定板36旋转并且因此防止柱部24a旋转。
[0047]
为了提供进一步的支撑，根据本发明，每个板36被装配到柱部24a，还被装配到紧邻的柱部24b。为此，主体40包括与第一孔口38a相对的第二孔口38b，第二孔口被接纳在紧邻的柱部24b的中间延伸部34b上。第二孔口38b包括至少两个相对的壁58b，至少两个相对的壁与紧邻的柱部24b的六边形中间延伸部34b配合。
[0048]
以已知的方式，如图1和图4所示，涡轮机模块可以包括环形金属板46，环形金属板被安装在第一凸缘16和第二凸缘18之间。该金属板46用作隔绝金属板。金属板46通过螺钉48附接到至少第二凸缘18，螺钉具有平行于轴线x的轴线b，并且螺钉围绕轴线x分布。每个螺钉48成角度地布置在两个连续的柱部之间。图4示出了在第二凸缘18中布置在两个孔洞50之间的螺钉48，孔洞旨在使得柱部24能够穿过。
[0049]
每个螺钉48包括从第二凸缘18的外表面30突出的端部52。
[0050]
因此，有利地，涡轮机的锁定板36的安装不会与该突出的端部52发生干扰。
[0051]
在常规的安装中，每个锁定板36是独立的，因此螺钉48的突出的端部52不会与这些锁定板36发生干扰。
[0052]
根据本发明，替代地，每个装配板36的横向延伸的主体40需要包括至少一个凹槽54，螺钉48的突出的端部52在具有间隙的情况下被接纳在凹槽中。该构造使得能够确保板36围绕螺钉的端部安装。
[0053]
有利地，板36适合于不同的柱部中心距离24a、24b。这使得能够对具有不同尺寸的涡轮机模块配备具有相同尺寸的板36。
[0054]
为了使得能够具有这种适应性，第一孔口38a和第二孔口38b的相对的壁58a、58b平行于如下的方向t，该方向穿过柱部24a、24b的轴线c，并且柱部24a、24b中的至少一个柱部可以沿着所述方向t在第一孔口38a和第二孔口38b中的至少一个中滑动。
[0055]
例如，如图5所示，第一孔口和第二孔口中的至少一个(在这种情况下为两个孔口38a、38b)被成形为u形敞开孔口，u形敞开孔口中的每一个u形敞开孔口在主体40的对应端部60a、60b处敞开。因此，孔口38a、38b在相对的端部60a和60b处敞开。
[0056]
孔口38a、38b各自包括两个底部壁62a、32b，两个底部壁与六边形的中间延伸部34a、34b的两个面板互补并且连接两个相对的壁58a、58b。因此，板36可以固定每个六边形中间延伸部34a、34b的六个面板中的至少两个面板、至多四个面板。
[0057]
在已经在图5中示出的第一实施例中，第一孔口38a和第二孔口38b是相同的，并且在主体40的相对的端部60a、60b处彼此远离地敞开。
[0058]
因此，板36可以被布置在如下的任何一对柱部24a、24b上，该对柱部的中心距离至少等于如下最小距离，中间延伸部34a以该最小距离支撑抵靠在壁62a、62b上，并且对于该对柱部的任何更大的中心距离，只要柱部24a、24b不脱离孔口38a、38b。对于柱部24a、24b的、中间延伸部34a没有支撑抵靠在壁62a、62b上的中心距离，因此板36在方向t上具有滑动自由，但是通过螺母32的拧紧而被固定。
[0059]
如图6所示，第一孔口38a或第二孔口38b中的至少一个可以为六边形形状，并且与柱部24a、24b的六边形的中间延伸部34a或34b互补，而另一个孔口提供在t方向上的移动自由，以使得能够适应于不同的中心距离。因此，另一个孔口可以是如以上参照图5描述的u形的敞开孔口。
[0060]
然而，为了提供该移动自由，如图6所示，第一孔口38a和第二孔口38b中的至少一个也可以呈长圆形孔的形式，该长圆形孔由两个相对的壁界定，并且在长圆形孔的端部中的每一个端部处由接合壁界定。图5示出了呈长圆形孔的形式的孔口38b，该长圆形孔由两个相对的壁58b界定，并且在长圆形孔的端部中的每一个端部处由圆弧形的接合壁界定。
[0061]
因此，在图6中示出了本发明的第二实施例，第二实施例包括六边形的第一孔口38a和形状像长圆形孔的第二孔口38b，孔口38a、38b被布置在主体40的相对的端部处。
[0062]
应当理解，主体40还可以包括两个形状像长圆形孔的孔口38a、38b，只要这些孔口包括与方向t平行的相对的壁58a、58b，方向t穿过柱部24a、24b的轴线c。
[0063]
因此，本发明使得能够通过减少锁定板的数量使管状壳体的连接柱部24a、24b固定而不旋转。

技术特征：
1.一种飞行器涡轮机模块，所述飞行器涡轮机模块包括具有轴线x的第一管状壳体(12)以及具有轴线x的第二管状壳体(14)，所述第一管状壳体配备有第一环形凸缘(16)，所述第二管状壳体配备有第二环形凸缘(18)，所述第二环形凸缘通过多个柱部(24，24a，24b)组装到所述第一环形凸缘(16)，所述多个柱部具有与所述轴线x平行的轴线c，并且所述多个柱部围绕所述轴线x分布，每个柱部穿过所述第二凸缘(18)并且包括端部(28)，所述端部从所述第二凸缘(18)的外表面(30)突出并且能够接纳紧固螺母(32)，每个柱部(24，24a，24b)还包括六边形的中间延伸部(34，34a，34b)，所述涡轮机模块包括被施加到所述第二环形凸缘(18)的至少一个锁定板(36)，所述至少一个锁定板包括第一孔口(38，38a)，所述第一孔口被接纳在所述中间延伸部(34，34a)上，并且所述第一孔口的至少两个相对的壁(58，58a)与所述六边形的中间延伸部(34，34a)配合，所述装配板(36)包括相对于所述轴线c横向延伸的主体(40)，所述主体被固定以防止所述板(36)旋转并且防止所述柱部(24，24a，24b)围绕所述柱部的轴线(c)旋转，每个板(36)被装配在两个紧邻的柱部(24a，24b)上，并且所述主体(40)为此包括与所述第一孔口(38a)相对的第二孔口(38b)，所述第二孔口被接纳在紧邻的柱部(24b)的中间延伸部(34b)上，并且所述第二孔口的至少两个相对的壁(58b)与所述紧邻的柱部(24b)的所述六边形的中间延伸部(38b)配合，其特征在于，所述飞行器涡轮机模块包括环形金属板(46)，所述环形金属板通过具有轴线b的螺钉(48)附接在所述第一凸缘和所述第二凸缘(16，18)之间，所述螺钉围绕所述轴线x分布并且平行于所述轴线x，并且所述螺钉各自成角度地布置在两个连续的柱部(24)之间，所述螺钉(48)各自包括从所述第二凸缘的外表面(30)突出的端部(52)，所述端部以一间隙被接纳在凹槽中，所述凹槽形成在每个装配的锁定板(36)的横向延伸的所述主体(40)中。2.根据前一项权利要求所述的涡轮机模块，其特征在于，所述第一孔口和所述第二孔口(38a，38b)的相对的壁(58a，58b)平行于如下的方向(t)，该方向穿过所述柱部(24a，24b)的轴线(c)，并且至少一个柱部(24b)能够在所述方向(t)上在所述第一孔口和所述第二孔口(38a，38b)中的至少一个中滑动。3.根据前一项权利要求所述的涡轮机模块，其特征在于，所述第一孔口和所述第二孔口(38a，38b)中的至少一个是形状像u形的敞开孔口，所述敞开孔口在所述主体(40)的一个端部(60a，60b)处向外敞开，并且所述敞开孔口包括两个底部壁(62a，62b)，所述两个底部壁与所述六边形的中间延伸部(34a，34b)的两个面板互补，所述两个底部壁连接所述两个相对的壁(58b)。4.根据前一项权利要求所述的涡轮机模块，其特征在于，所述第一孔口和所述第二孔口(38a，38b)是相同的，并且在所述主体(40)的相对的端部(60a，60b)处彼此相对地敞开。5.根据权利要求2所述的涡轮机模块，其特征在于，所述第一孔口和所述第二孔口(38a，38b)中的一个为六边形形状，并且与所述柱部(24a)的六边形的中间延伸部(34a)互补。6.根据权利要求2所述的涡轮机模块，其特征在于，所述第一孔口和所述第二孔口(38b)中的至少一个具有长圆形孔的形状，所述长圆形孔由两个相对的壁(58b)界定，并且在所述长圆形孔的端部中的每一个端部处由接合壁(64b)界定。
7.根据权利要求5和6的组合所述的涡轮机模块，其特征在于，所述第一孔口和所述第二孔口(34a)中的一个为六边形形状，所述第一孔口和所述第二孔口(38b)中的另一个的形状像长圆形孔，所述孔口被布置在所述主体的相对端部处。8.根据权利要求3和5的组合所述的涡轮机模块，其特征在于，所述第一孔口和所述第二孔口(34a)中的一个为六边形形状，并且所述第一孔口和所述第二孔口中的另一个为形状像u形的敞开孔口，所述孔口被布置在所述主体(40)的相对端部处。

技术总结
本发明涉及一种飞行器涡轮机模块，该飞行器涡轮机模块包括两个管状壳体，两个管状壳体配备有通过柱部(24a，24b)组装的第一环形凸缘和第二环形凸缘，柱部被接纳在第一凸缘中并且在第二凸缘的背部上接纳螺母，每个柱部包括与装配板(36)配合的六边形的中间延伸部(34a，34b)，装配板包括第一孔口(38，38a)，第一孔口通过至少两个相对的壁(58，58a)被接纳在所述中间延伸部(34，34a)上，该装配板(36)包括横向主体(40)，横向主体被固定以防止所述板(36)和柱部(24，24a，24b)的旋转，其特征在于，每个板(36)被装配在两个紧邻的柱部(24a，24b)上，并且主体(40)为此包括与第一孔口(38a)相对的类似的第二孔口(38b)，第二孔口被接纳在紧邻的柱部(24b)的中间延伸部(34b)上，并且第二孔口与所述柱部(24b)的六边形的中间延伸部(34b)配合。配合。配合。


技术研发人员：尼古拉斯
受保护的技术使用者：赛峰飞机发动机公司
技术研发日：2021.10.13
技术公布日：2023/6/28