在涡轮机壳体内形成耐磨涂层的制作方法

专利检索2026-05-09  4


本发明特别涉及一种用于在飞行器涡轮机模块的环形壳体内形成耐磨涂层的工具和方法。


背景技术:

1、背景技术特别地包括文献cn-u-207 154 055、cn-u-207154 054、fr-a-1124 416以及jp-b1-s49 27410。

2、涡轮机在涡轮机的上游端部(参考涡轮机中的气体流动)包括风扇,风扇包括被壳体包围的带叶片轮,由于壳体在叶片断裂的情况下对叶片进行保持的功能,壳体被称为保持壳体。

3、在已知的方式中,涡轮机的叶轮被定子包围,定子具有由耐磨材料构成的环形涂层。涂层围绕叶片并在距叶片短的径向距离处延伸,叶片在运行期间可能会对材料进行刮擦并通过摩擦使材料磨损。这优化了叶片与周围定子之间的径向间隙,因此限制了在叶片的径向外尖端或端部处的气体泄漏。

4、在保持壳体的情况下,风扇叶片被对壳体的内环形表面进行覆盖的耐磨层包围。在现有技术中,这种耐磨层是通过在表面涂敷可聚合树脂来获得的。该树脂被手动锤打以尽可能多地移除空气气泡,并将树脂粘合到壳体。然后使用直边件通过压延对树脂进行抛光,其中,所施加的力未进行控制。更重要的,这种压延倾向于对树脂施加剥离力。因此,这是一种手动操作,需要用长时间来获得专业技能,因此实施起来耗时且昂贵。

5、申请人已经在申请wo-a1-2016/203141中提出了一种用于对涡轮机壳体进行涂覆的设备,该设备包括用于沉积树脂的装置以及用于涂敷该树脂的装置。这些涂敷装置包括滚子。该设备使得能够用自动化操作来取代先前技术的手动操作,因此更容易复现。该设备还包括用于将旨在插入在所述滚子与树脂之间的塑料膜展开的装置。塑料膜防止树脂粘附到滚子,并确保耐磨涂层具有良好的表面光洁度(例如光滑和有光泽)。

6、该申请还描述了一种包括该设备和运输托架的设施,运输托架包括用于使壳体围绕水平轴线旋转的装置。该设备旨在附接到托架上,壳体围绕水平轴线旋转,使得树脂在壳体中沉积和涂敷,这些步骤是自动化的。

7、申请人还已经在申请fr-a1-3 048 018中提出了一种用于将耐磨材料施加到涡轮机壳体的表面的设备。该设备包括多个引导装置以及用于调整涂敷滚子的位置的装置。

8、申请人现在提出了对这些设备的改进。该改进的目的是简化涂层的形成,并保证这种形成的再现性。


技术实现思路

1、因此本发明提出了一种用于在飞行器涡轮机模块中形成耐磨涂层的工具,该模块包括环形定子壳体以及能在壳体内围绕轴线移动的中心转子,其特征在于,该工具包括:

2、-第一区部,第一区部被构造成在转子上居中并固定到转子,

3、-第二区部,第二区部包括至少一个第一横向臂,至少一个第一横向臂径向向外延伸并承载了涂敷滚子,以及

4、-飞轮,飞轮以所述轴线为中心并且被构造成由操作者手动旋转以使工具和壳体内的转子旋转,使得涂敷滚子能够涂敷树脂以形成所述涂层。

5、如上所述,耐磨涂层是通过对例如通过混合两种或多种组分而预先制备的树脂进行涂敷来获得的。这种树脂通常呈膏状并且沉积在壳体的内表面上。树脂可以由操作者手动沉积。与现有技术一样,树脂通过滚子进行涂敷。根据本发明,滚子由工具承载,工具由飞轮旋转并且因此直接由操作者旋转。该操作不是自动化的,因为人工干预对于确保良好的涂敷质量很重要。工具与模块的转子成一体,因此与保持固定的壳体内的该转子一起旋转。与先前的技术不同,该滚子围绕同一轴线移动,并且模块的壳体是固定的。使用壳体作为固定参照点并使工具与模块转子一起旋转更简单和更精确,也保证了高质量的树脂涂敷和涂层形成。因此,本发明使得能够显著简化工具,便于工具的使用,并且还提高了耐磨涂层的最终质量。

6、根据本发明的工具可以用于在任何涡轮机壳体内涂敷树脂并通过该树脂形成耐磨涂层。壳体可以为例如但不限于用于对涡轮机风扇的叶片进行保持的壳体。

7、根据本发明的工具可以包括被彼此独立地采用或被彼此组合地采用的以下特征中的一个或多个特征:

8、-第一区部包括固定挂钩,固定挂钩围绕轴线分布并且被构造成与所述转子配合以确保将工具固定到转子;

9、-第一区部包括定心凸耳,定心凸耳围绕轴线分布并且被构造成与所述转子配合以确保工具在转子上居中;

10、-挂钩和/或凸耳位于以所述轴线为中心并且具有第一直径的圆周上,飞轮具有大于第一直径的第二直径;

11、-第一区部包括平行于所述轴线的孔口或支撑销;

12、-工具包括第二横向臂,第二横向臂相对于所述轴线与第一臂径向相对,并且第二横向臂承载至少一个配重部;

13、-工具还包括杠杆,杠杆用于调节所述滚子相对于所述轴线的径向位置;

14、本发明还涉及一种包括如上描述的工具的组件,该组件具有运输托架,所述运输托架包括框架、固定到框架的脚轮、用于容纳所述工具的第一空间、以及至少一个构件,至少一个构件用于在所述第一空间中对工具进行支撑以使得工具的轴线是水平的。

15、根据本发明的组件可以包括被彼此独立地采用的或被彼此组合地采用的以下特征中的一个或多个:

16、-所述支撑构件包括与所述销或孔口互补的元件,并且元件被构造成通过凹凸接合与这些销或孔口配合;

17、-所述支撑构件包括固定的竖直立柱、板以及手柄(manivelle),板被安装成使得板能在所述立柱上竖直平移地移动,并且板承载所述元件,手柄用于调节板在立柱上的位置;

18、-组件还包括旨在保护所述转子的环形保护护罩,运输托架还包括用于容纳护罩的第二空间,以及用于在所述第二空间中对护罩进行支撑的至少一个构件。

19、本发明还涉及一种用于在飞行器涡轮机模块中在内侧形成耐磨涂层的设施,该设施包括如上描述的组件以及飞行器涡轮机模块,该模块包括:

20、-中心转子,中心转子具有旋转轴线,以及

21、-环形定子壳体,环形定子壳体围绕轴线和毂部延伸,该壳体包括内环形表面,树脂旨在通过所述工具的滚子涂敷到内环形表面上以形成涂层。

22、本发明还涉及通过如上描述的设施在飞行器涡轮机模块中形成耐磨涂层的方法,其中,该方法包括:

23、-步骤a),使所述组件朝向模块移动,

24、-步骤b),使工具的轴线与转子的轴线对准,

25、-步骤c),将工具的第一区部固定到转子的毂部,

26、-步骤d),从模块移除托架,

27、-步骤e),在壳体的表面上沉积树脂,该步骤可以在前述步骤中的一个步骤之前实施,

28、-步骤f),由操作者通过飞轮手动旋转工具和壳体内的转子,以用滚子将树脂涂敷在壳体的表面上,

29、-步骤g),通过托架对工具进行支撑,

30、-步骤h),将工具从转子断开连接,

31、-步骤i),通过托架将工具从模块移除。

32、根据本发明的方法可以包括被单独地采用的或被彼此组合地采用的以下特征或步骤中的一项或多项:

33、-该方法在步骤a)之前、或在步骤a)与步骤b)之间、或在步骤b)与步骤c)之间包括将护罩固定到模块的毂部的步骤;

34、-该方法在步骤d)与步骤e)之间、或在步骤e)与步骤f)之间包括相对于转子的轴线对滚子的径向位置进行设置的步骤。

35、-步骤e)由操作者手动实施。


技术特征:

1.一种用于在飞行器涡轮机模块(40)中形成耐磨涂层(18)的工具(20),该模块(40)包括环形定子壳体(10)以及能在所述壳体(10)内围绕轴线(a)移动的中心转子(42),其特征在于,所述工具包括:

2.根据权利要求1所述的工具(20),其中,所述第一区部(70)包括:

3.根据权利要求2所述的工具(20),其中,所述挂钩(72)和/或所述凸耳(74)位于以所述轴线(a)为中心并且具有第一直径(d1,d1’)的圆周上,所述飞轮(82)具有大于所述第一直径(d1,d1’)的第二直径(d2)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的工具(20),其中,所述第一区部(70)包括平行于所述轴线(a)的孔口(76)或支撑销。

5.根据前述权利要求中任一项所述的工具(20),其中,所述工具包括第二横向臂(86),所述第二横向臂相对于所述轴线(a)与所述第一臂(78)径向相对,并且所述第二横向臂承载至少一个配重部(88)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的工具(20),其中,所述工具还包括杠杆(84),所述杠杆用于调节所述滚子(80)相对于所述轴线(a)的径向位置。

7.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的工具(20)的组件,所述组件具有运输托架(30),所述运输托架(30)包括框架(32)、固定到所述框架(32)的脚轮(34)、用于容纳所述工具(20)的第一空间(e1)、以及至少一个构件(36),所述至少一个构件用于在所述第一空间(e1)中对所述工具(20)进行支撑以使得所述工具(20)的轴线(b)是水平的。

8.根据权利要求7所述的组件,所述工具(20)是如权利要求4或与权利要求4组合的权利要求5和6中的一项所限定的工具,其中,所述支撑构件(36)包括与所述销或孔口(76)互补的元件,并且所述元件被构造成通过凹凸接合与这些销或孔口(76)配合。

9.根据权利要求8所述的组件,其中,所述支撑构件(36)包括固定的竖直立柱(32b)、板(38)以及手柄(48),所述板被安装成能在所述立柱(32b)上竖直平移地移动,并且所述板承载所述元件,所述手柄用于调节所述板(38)在所述立柱(32b)上的位置。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的组件,其中,所述组件还包括旨在保护所述转子()的环形保护护罩(50),所述运输托架(30)还包括用于容纳所述护罩(50)的第二空间(e2),以及用于在所述第二空间(e2)中对所述护罩(50)进行支撑的至少一个构件(56)。

11.一种用于在飞行器涡轮机模块(40)中形成耐磨涂层(18)的设施,该设施包括根据权利要求7至10中任一项所述的组件以及飞行器涡轮机模块(40),该模块包括:

12.通过根据权利要求11所述的设施在飞行器涡轮机模块(40)中形成耐磨涂层(18)的方法,其中,所述方法包括:

13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述组件是如权利要求10所限定的组件,所述方法在步骤a)之前、或在步骤a)与步骤b)之间、或在步骤b)与步骤c)之间包括将所述护罩(50)固定到所述模块(40)的转子(42)的步骤。

14.根据权利要求12或13所述的方法,其中,所述方法在步骤d)与步骤e)之间、或在步骤e)与步骤f)之间包括相对于所述转子(42)的轴线(a)对所述滚子(80)的径向位置进行设置的步骤。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其中,所述步骤e)由操作者手动实施。


技术总结
本发明涉及一种用于在飞行器涡轮机模块(40)中形成耐磨涂层(18)的工具(20),该模块(40)具有环形定子壳体(10)以及能在壳体(10)内围绕轴线(A)移动的中心转子(42),其特征在于,该工具包括:第一区部(70),第一区部被附接到转子(42);第二区部(71),第二区部包括至少一个第一横向臂,至少一个第一横向臂径向向外延伸并承载了涂敷滚子(80);以及飞轮(82),飞轮以所述轴线(B)为中心并且被构造成由操作者手动旋转以使工具(20)和壳体(10)内的转子旋转,使得涂敷滚子(80)能够涂敷树脂以形成所述涂层(18)。

技术研发人员:塞尔吉·伊曼纽尔·多明格斯,纪尧姆·朱利安·阿巴迪,亚历山大·伯纳德·玛丽·布瓦松,格雷戈里·赫伯特
受保护的技术使用者:赛峰飞机发动机公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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