修改空气动力学喷射器的轮廓的零件
阅读：244发布：2020-05-13
专利汇可以提供修改空气动力学喷射器的轮廓的零件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于 修改 空 气动 力 学喷射器(2)的轮廓的零件(1)，其包括：第一表面(1a)，所述第一表面(1a)将紧固到该 空气动力 学 喷射器(2)上，以及第二表面(1b)，所述第二表面(1b)限定所述 空气动力学 喷射器的修改后的轮廓，用于修改该空气动力学喷射器的初始轮廓。，下面是修改空气动力学喷射器的轮廓的零件专利的具体信息内容。
1.一种涡轮机的空气动力学喷射器(2)，其具有沿着该涡轮机的纵轴(X)限定的初始轴向轮廓(Pa0)，其特征在于，该空气动力学喷射器(2)包括用于修改该空气动力学喷射器(2)的轮廓的零件，该零件包括：
-第一表面(1a)，所述第一表面(1a)将固定在所述空气动力学喷射器(2)上，以及-第二表面(1b)，所述第二表面(1b)限定一修改后的空气动力学喷射器的轮廓，用于修改所述空气动力学喷射器的至少所述初始轴向轮廓(Pa0)。
2.根据权利要求1所述的涡轮机的空气动力学喷射器(2)，其特征在于，所述用于修改空气动力学喷射器(2)的轮廓的零件(1)沿着涡轮机的纵轴(X)，在所述空气动力学喷射器(2)上沿着其最大尺寸(L)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的空气动力学喷射器(2)，其特征在于，所述零件(1)的第一表面(1a)可紧密地配合所述空气动力学喷射器(2)的至少一部分的轮廓，尤其是所述空气动力学喷射器(2)的至少一部分的初始轴向轮廓。
4.根据前述权利要求中任何一项所述的空气动力学喷射器(2)，其特征在于，所述用于修改空气动力学喷射器(2)的轮廓的零件(1)包括凹槽(5)，所述凹槽用于容纳捆绑带(6)，所述捆绑带将所述零件(1)在所述空气动力学喷射器(2)上保持就位。
5.根据前述权利要求中任何一项所述的空气动力学喷射器(2)，其特征在于，所述用于修改空气动力学喷射器(2)的轮廓的零件(1)通过快速原型的方法，尤其是通过立体光固化成型技术来制造。
6.根据前述权利要求中任何一项所述的空气动力学喷射器(2)，其特征在于，该空气动力学喷射器(2)包括多个用于修改所述空气动力学喷射器(2)的轮廓的零件(1)，所述多个零件(1)相对于所述涡轮机的纵轴(X)设置为沿横向相互并列，以确保所述空气动力学喷射器(2)的修改后的轮廓在该空气动力学喷射器(2)的至少一个横向截面上的基本连续性。
7.根据前述权利要求中任何一项所述的空气动力学喷射器(2)，其特征在于，该空气动力学喷射器(2)为一引导叶片盘，尤其是出口引导叶片(OGV)或进口引导叶片(IGV)。
8.一种涡轮机，其特征在于，其包括根据前述权利要求中任何一项所述的空气动力学喷射器(2)。
9.一种用于修改空气动力学喷射器(2)的轮廓的方法，其特征在于，其包括将用于修改根据权利要求1至7中任何一项所述的空气动力学喷射器(2)的零件(1)固定在该空气动力学喷射器(2)上的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其包括将在所述用于修改的零件(1)与所述空气动力学喷射器(2)之间的至少一个交叉点平滑化的步骤。
修改空气动力学喷射器的轮廓的零件
技术领域
[0001] 本发明涉及空气动力学喷射器领域，更具体为涉及在涡轮机中出现的那些空气动力学喷射器。其涉及一种用于修改空气动力学喷射器的轮廓的零件、空气动力学喷射器以及包括这种零件的涡轮机，以及涉及一种用于修改空气动力学喷射器的轮廓的方法。
[0002] 本发明具体可适用于任何类型的地面涡轮机或航空涡轮机，尤其是可适用于例如涡轮喷气引擎和涡轮螺旋桨引擎的飞机涡轮机。
背景技术
[0003] 在空气动力学领域，更具体说是在涡轮机领域，空气动力学喷射器是使流体流，特别是空气穿过以及被引导的元件。
[0005] 通常，尤其是无论涡轮机的类型是什么，空气动力学喷射器的设计选择对于引擎的性能，尤其是在空气动力学推力性能、效率性能和声学性能方面均具有直接的影响。因此，在很多时候，有必要测试几种类型的空气动力学喷射器，以获得期望用于涡轮机的所有性能的优化。
[0006] 空气动力学喷射器以本身已知的方式包括一组被称为空气动力学喷射器的轮廓的元件，所述元件在携带气流的涡轮机的零件，例如套圈上直接地制造。这些元件限定可引导气流的空气动力学喷射器的普通轮廓。其结果是，空气动力学喷射器是复杂的且制造昂贵。它们也导致了非常长的制造时间。特别是，对可能导致至少部分地使用修改的空气动力学喷射器来替代已经就位的空气动力学喷射器的空气动力学喷射器所进行的影响研究在涡轮机的开发过程中是耗费时间且成本昂贵的项目。
发明内容
[0007] 因此，存在需要提供一种修改涡轮机空气动力学喷射器，尤其是已经就位在涡轮机上的空气动力学喷射器的轮廓的新方案。尤其是存在使空气动力学喷射器的轮廓可简单且快速地修改的需要。
[0008] 本发明的目的是至少部分地解决与现有技术的成就有关的上述需要和缺点。
[0009] 因此，根据一个方面，本发明涉及一种用于修改空气动力学喷射器，尤其是涡轮机空气动力学喷射器的轮廓的零件，其包括：
[0010] -第一表面，所述第一表面将被固定在所述空气动力学喷射器上，以及[0011] -第二表面，所述第二表面限定修改的空气动力学喷射器轮廓，用于修改空气动力学喷射器的初始轮廓，并具体地修改空气动力学喷射器的至少初始轴向轮廓。
[0012] “用于修改的零件”指的是用于组装在空气动力学喷射器上以修改其轮廓的元件。用于修改的零件也可以被称为插入件或“补片”。
[0013] “轴向轮廓”指的是沿着涡轮机纵轴所观察到的空气动力学喷射器的轮廓或外形。“初始轴向轮廓”指的是在定位用于修改的零件之前的空气动力学喷射器的轴向轮廓。
[0014] 由本发明提供的方案可以在确保空气动力学喷射器的期望修改的同时，使已知现有技术方案的不同缺点可被避免。实际上，用于根据本发明进行修改的零件在固定在空气动力学喷射器上之后，可获得相对于其初始轮廓的空气动力学喷射器的期望的修改轮廓。
[0015] 因此，通过本发明，可快速且低成本地修改空气动力学喷射器，而不依靠于制造新的笨重的零件，尤其是金属零件，也不必须拆卸和再组装涡轮机以更换空气动力学喷射器。
[0016] 用于根据本发明进行修改的零件也可以包括一个或多个以下特征，所述特征单独被采纳或根据任何可能的技术结合来采纳。
[0017] 用于修改的零件在至少其主要部分上，优选是在至少其三个第四部分上，甚至基本上在其整体上修改空气动力学喷射器的初始轴向轮廓。
[0018] 第二表面可以限定空气动力学喷射器轮廓，换句话说，所述轮廓相对于空气动力学喷射器的一部分的轮廓不同地进行修改，用于修改的零件通过其第一表面固定在所述空气动力学喷射器上。
[0019] 零件的第一表面可紧密地安装空气动力学喷射器的至少一部分的轮廓，尤其是空气动力学喷射器的至少一部分的初始轴向轮廓。特别是，零件的第一表面可紧密地安装其将被固定在其上的空气动力学喷射器的一部分的轮廓。换句话说，第一表面可以设计为准确调节到该空气动力学喷射器的其将被固定于其上的那部分的形状。
[0020] 零件的第二表面可以不同于第一表面。特别是，零件的第二表面可以限定与第一表面所限定的轮廓不同的空气动力学喷射器轮廓。
[0021] 因此，有利地，本发明可提供用于修改的零件，该零件的一个表面设置为完全地适于空气动力学喷射器的初始轮廓的形状，该零件的另一表面设置为获得空气动力学喷射器的新的修改轮廓。
[0023] 该用于修改的零件可进一步包括至少一个与涂敷粘合剂的第一表面不同的表面。实际上，可能的是，一个或多个与接触空气动力学喷射器的第一表面不同的该零件的其他表面在将所述用于修改的零件定位在空气动力学喷射器上的过程中，由粘合剂的出口粘合。然而，由于粘合表面的增加，此情况可能有利于将就位的零件维持在空气动力学喷射器上。
[0024] 该用于修改的零件可以包括一凹槽(或壳体)，以容纳将该零件维持就位在空气动力学喷射器上的捆绑带。特别是，该用于修改的零件的第二表面可以包括这种凹槽。
[0025] 捆绑带可以对应于非常耐久的条，所述条用来将所述用于修改的零件维持就位在空气动力学喷射器上。
[0026] 有利地，在其中固定到空气动力学喷射器的零件未粘合的情况下，机械固定带由于该捆绑带而维持，以确保该零件压靠空气动力学喷射器。
[0027] 该用于修改的零件可以由任何类型的材料制成。特别是，该用于修改的零件可以通过快速原型制作的方法，具体为通过立体光固化成型法来制造。这样，该用于修改的零件包括例如立体光固化成型树脂和/或金属粉末。
[0028] 根据其另一方面，本发明进一步涉及空气动力学喷射器，尤其是涡轮机的空气动力学喷射器，其特征在于，其包括如上所述的用于修改的零件。
[0029] 这样，空气动力学喷射器可以包括用于修改其第一表面尤其通过粘合固定在空气动力学喷射器上的零件，第二表面与第一表面相对，并限定一空气动力学喷射器轮廓，所述空气动力学喷射器轮廓相对于空气动力学喷射器的所述第一表面位于其上的那部分的初始轮廓来修改。
[0030] 该空气动力学喷射器可具有沿着该涡轮机的纵轴限定的初始轴向轮廓。
[0031] 用于修改空气动力学喷射器的轮廓的零件可以沿着涡轮机的纵轴，在空气动力学喷射器上，沿着其最大尺寸延伸。
[0032] 该空气动力学喷射器可以包括几个用于根据本发明而修改的零件，具体为至少两个零件，甚至为三个零件，甚至为四个零件。用于修改的这些零件可至少部分地相互邻近和/或设置为互相叠加。
[0033] 在彼此的顶部上叠加几个用于修改的零件可形成几层，每个层均对空气动力学喷射器构成影响。
[0034] 将用于修改的零件的在空气动力学喷射器上的邻近结构可能导致在用于修改的零件之间的间隙。这些间隙可以例如通过添加材料来补偿，特别是确保适当的气密性。
[0035] 将一个或几个用于修改的零件定位在空气动力学喷射器上可使新的金属零件的制造漫长且昂贵，所述新的金属零件用于至少部分地更换将避免的空气动力学喷射器的喷射器轮廓，仅须制造该用于修改的零件。
[0036] 该空气动力学喷射器可包括多个用于修改空气动力学喷射器的轮廓的零件，所述零件相对于涡轮机的纵轴，在彼此的顶部上，横向地并列设置，以确保在空气动力学喷射器的至少一个横向部分上的空气动力学喷射器的修改轮廓的基本连续性。
[0037] 由于本发明，可沿着涡轮机的纵轴修改空气动力学喷射器的轴向轮廓，并通过使用几个用于修改的零件，横向地确保修改的轮廓的基本连续性。
[0038] 该空气动力学喷射器可以是设置在涡轮机上的任何类型的空气动力学喷射器。例如，空气动力学喷射器可以是引导叶片盘，尤其为出口引导叶片(OGV)或进口引导叶片(IGV)。
[0039] 根据本发明的用于修改的零件可以放置在引导叶片的叶片之间。特别是，每个用于修改的零件可以夹入在两个连续叶片之间。
[0040] 根据其另一方面，本发明还涉及涡轮机，其特征在于，其包括如以上所述的用于修改的零件或如以上所述的空气动力学喷射器。
[0041] 该涡轮机可以包括与用于修改的零件相接触的空气的过滤设备。实际上，该用于修改的零件可以由磨损敏感性材料制成，尤其是当由立体光固化成型材料制成时，空气过滤可以使磨损颗粒投射在待保护的用于修改的零件上。
[0042] 该用于修改的零件也可应用于涡轮机的冷部分的空气动力学喷射器上。特别是，该用于修改的零件可位于涡轮机的一冷区域中，尤其是在其温度等于或低于40℃时。实际上，在这种温度以上，特别是当其包括立体光固化成型材料时，构成用于修改的零件的材料无法耐受。
[0043] 根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种修改空气动力学喷射器，尤其是修改涡轮机空气动力学喷射器的轮廓的方法，其特征在于，其包括将该用于修改如上所述的空气动力学喷射器的零件固定在空气动力学喷射器上的步骤。
[0044] 该方法可包括使在用于修改的零件与空气动力学喷射器之间的至少一个交叉点平滑的步骤。该平滑步骤可以使空气动力学喷射器在用于修改的零件与空气动力学喷射器之间的交叉点处连续地复制。
[0045] 该平滑步骤也可在根据本发明的两个用于修改的零件之间的交叉点处进行。
[0046] 该平滑步骤可进一步在该用于修改的零件的容纳捆绑带的凹槽处，特别是在捆绑带上进行，以再构成空气动力学喷射器的轮廓。
[0048] 根据本发明的方法可包括多个邻近地和/或重叠地，相对于彼此设置多个用于修改的零件的步骤。
[0049] 这样，可能由初始金属空气动力学喷射器造成新的空气动力学喷射器的影响。因此，可以根据现有技术的方案避免更换金属空气动力学喷射器。
[0050] 根据本发明的方法也可单独地或相互结合地包括以下步骤：
[0051] -通过立体光固化成型技术来制造该用于修改的零件，
[0052] -使用粘合剂涂敷该用于修改的零件，尤其是每个用于修改的零件的第一表面，以将其固定到空气动力学喷射器上，
[0053] -将捆绑带放置在该用于修改的零件的凹槽中，以将该用于修改的零件机械地维持在空气动力学喷射器上，
[0054] -在用于修改的零件与空气动力学喷射器之间和/或在本身的用于修改的零件之间和/或在捆绑带与用于修改的零件之间平滑交叉点。
[0056] 通过阅读不受限的其示例性实施例的以下详细描述，以及通过审核附图的示意性和部分附图，将更好地理解本发明，其中：
[0057] -图1根据本发明显示示例性的用于修改的零件的立体图，
[0058] -图2根据本发明显示包括用于修改的零件的示例性空气动力学喷射器的立体图，
[0059] -图3是图2的空气动力学喷射器的另一立体图，
[0060] -图4是沿着图2的IV的视图，以及
[0061] -图5是图4的一部分的放大视图。
[0062] 在所有的附图中，相同的附图标记可以指示相同的或类似的元件。
[0063] 而且，为了使附图更易于阅读，在附图中所表示的不同零件没有必要均以等分标度进行绘制。
具体实施方式
[0064] 现在参考图1至5描述根据本发明的空气动力学喷射器的用于修改的零件的示例性实施例。
[0065] 图1显示根据发明的用于修改空气动力学喷射器2的轮廓的示例性零件1的立体图。
[0066] 零件1，在下文也称为“补片”，包括将固定在空气动力学喷射器2上的第一表面1a，以及与第一表面1a相对的第二表面1b，所述第二表面1b限定相对于该空气动力学喷射器2的第一表面1a将固定在其上的那部分的初始轮廓而修改的空气动力学喷射器轮廓。
[0067] 补片1的第一表面1a可特别地涂敷粘合剂，以使其可固定到空气动力学喷射器2上。
[0068] 另一方面，补片1还包括凹槽5(或凹口)，所述凹槽5(或凹口)通向补片1的两侧，可使一将建立补片1的机械支撑的连接条或捆绑带6定位在空气动力学喷射器2上。由捆绑带6执行的这种机械支撑在补片1没有被粘结的情况下尤其有用。
[0069] 补片1可由任何类型的材料制成。优选地，补片1通过立体光固化成型的方法制成。立体光固化成型的方法尤其可制造补片1的任何期望的形状，可选择补片1由几个被提供的相互固定的部分制成，所述几个部分具体通过粘结来固定，以适于空气动力学喷射器2的任何期望的轮廓。
[0070] 通过立体光固化成型制成的材料特别地对磨损敏感，并对高温敏感，如果需要，包括补片1的涡轮机配备有与补片1相接触，以防止磨屑与补片1接触的空气的过滤设备。而且，补片1可以放置在涡轮机的冷区域中，尤其是在其中温度等于或低于40℃的区域中。
[0071] 图2显示根据本发明的包括四个补片1的示例性空气动力学喷射器2的立体图。
[0072] 仅仅在例中，空气动力学喷射器2可以是一入口引导叶片(IGV)盘，其包括引导叶片3。
[0073] 补片1可设置为相互邻近，每个补片1夹在两个连续的引导叶片3之间。
[0074] 补片1可沿着涡轮机的纵轴X，在空气动力学喷射器2上，沿着它们的最大尺寸L延伸，如图2，3和4中可见。
[0075] 补片1可进一步通过粘合和也通过放置在补片1的凹槽5中的捆绑带6，在空气动力学喷射器2上保持就位，如在图2至4中可见。
[0076] 在此例中，四个补片1是相同的。然而，空气动力学喷射器2可包括相同的或不同的补片。
[0077] 如在图3和4中可见，图4是沿着图2的IV的视图，可以在补片1的一些区域中进行平滑化，以可连续地再构建空气动力学喷射器2的空气动力学轮廓。
[0078] 特别是，这样的平滑化可在补片1的上游区域Z1和下游区域Z3中，以及设置在补片1之间或在一个补片1与该空气动力学喷射器2之间的交叉区域Z2中进行。该平滑化也可在其中捆绑带6容纳在补片的凹槽5中的区域Z4中进行。
[0079] 该平滑化例如可包括添加一弹性材料，尤其是RTV硅弹性体，以在补片1与空气动力学喷射器2之间和/或补片1的凹槽5与捆绑带6之间形成连续性。
[0080] 图5是图4中的区域A的放大图，其显示在补片1与空气动力学喷射器2之间的交叉点处补片1上游的区域Z1中进行的平滑化。
[0081] 在图5中，由虚线表示添加一弹性材料7，可以观察到在补片1与空气动力学喷射器2之间获得的表面连续性，以再构成空气动力学喷射器2的连续轮廓。
[0082] 这样，由于根据本发明在其第二表面1b上具有经修改的空气动力学轮廓的这种用于修改的零件或补片，一旦补片1通过其第一表面1a定位在空气动力学喷射器2的轮廓上时，本发明可容易且快速地修改空气动力学喷射器2的轮廓。
[0083] 特别是，在该用于修改的零件1定位之前，沿着涡轮机的纵轴X限定的空气动力学喷射器2的初始轴向轮廓Pa0(其在图4中可见)可通过添加该用于修改的零件1来进行修改，所述零件具有限定用于空气动力学喷射器2的经修改的轴向轮廓Pa1(其在图4中可见)的第二表面1b。
[0084] 空气动力学喷射器2的初始轮廓可以通过按需增加补片1的数量而容易地适于获得新的期望的轮廓，该补片1可放置或不相互相邻地和/或至少部分地在相互重叠。
[0085] 当然，本发明不受限于刚刚所描述的示例性实施例。本发明的技术人员可以实施不同的修正。
[0086] 除非另外指明，术语“包括一个”应理解为“包括至少一个”的同义词。
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