导向叶片，相关的涡轮机以及相关的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种导向叶片，该导向叶片旨在被布置在飞行器的涵道涡轮机风扇的全部或部分空气流中，叶片包括空气动力学部件，该空气动力学部件配备有由叶片的拱腹壁和拱背壁(72)部分地界定的至少一个内部润滑剂冷却通道(50a)，存在与穿过通道的拱腹壁和拱背壁(72)之一制成一体件的扰流凸耳(80)。根据本发明专利技术，在正交地穿过凸耳(80)的任何截面中，在这些凸耳之间限定的空间(94)具有仅由具有相同尺寸的一组环形形状(92)限定的几何形状，这些环形形状彼此部分地重叠并且每个环形形状部分地界定这些凸耳(80)中的至少两个。

Guide vanes, associated turbines and associated manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导向叶片，相关的涡轮机以及相关的制造方法
本专利技术涉及飞行器的双流式涡轮机的领域，特别地涉及被布置在涡轮机的风扇的全部或部分空气流中的导向叶片的设计。这些叶片优选地是被设置成在风扇的出口处对空气流进行整流的出口导向叶片(OutletGuideVane，OGV)。可替代地或同时地，导向叶片可以被设置在风扇的入口处。导向叶片通常被布置在涡轮机的次级路径中。本专利技术优选地涉及一种配备有这种出口导向叶片的飞行器的涡轮喷气发动机。本专利技术还涉及一种用于制造这种叶片的方法。
技术介绍
在一些双流式涡轮机上，已知的是在风扇的下游处设置出口导向叶片，以对从风扇处排出的气流进行整流，并且还可以提供结构功能。后一种功能实际上旨在使得负载能够从涡轮机的中心切换到从风扇壳体延伸的外壳。在这种情况下，发动机支架通常被布置在该外壳上或附近，以确保涡轮机与飞行器的发动机支架结构之间的附接。最近，还建议为出口导向叶片分配附加功能。这是在通过一圈出口导向叶片的周围空气与在这些叶片内部进行循环的润滑剂之间进行热交换的功能。例如从文献US8616834或者甚至文献FR2989110中已知这种热交换功能。用于通过出口导向叶片进行冷却的润滑剂可以来自涡轮机的不同区域。实际上，这种润滑剂可以是通过支撑发动机轴和/或风扇毂部的滚动轴承的润滑封壳进行循环的润滑剂，或者甚至是专用于对附件齿轮箱(AccessoryGearedBox，AGB)的机械传动元件进行润滑的润滑剂。最后，当这种减速器设置在涡轮机上以便降低该涡轮机的风扇的转速时，该润滑剂可用于对风扇驱动减速器进行润滑。对润滑剂不断增长的需求要求相应地调整散热能力，这与用于冷却润滑剂的交换器有关。如上述两个文献的解决方案中那样，将热交换器的作用分配给出口导向叶片，使得能够特别地减少甚至是移除空冷式油冷却器(AirCooledOilCooler，ACOC)类型的传统交换器。由于这些ACOC交换器通常被布置在次级路径中，因此它们的减少/移除使得能够限制次级流动干扰，从而提高涡轮机的整体效率。在润滑剂冷却内部通道内，可以设置用于干扰润滑剂流动并且增加湿表面的螺柱，从而确保更好的热交换。然而，可以证明这些螺柱的制造是冗长的和/或昂贵的。已经设想多种技术，例如使用常规刀具(例如直径为5mm)的传统加工。通过使用所谓的“倒圆”刀具这种技术，待移除的物体的体积非常大(例如每个叶片约为1.5kg)，这代表了大量的加工时间并且意味着高昂的制造成本。另一种可设想的技术是放电加工(electricaldischargemachining，EDM)。然而，这种技术的实施意味着显著的加工成本。因此，仍然需要一种有利于制造这种具有集成的交换器的叶片的设计。
技术实现思路
为了至少部分地满足这种需求，本专利技术的第一目的在于提出一种导向叶片，该导向叶片被布置在飞行器的双流式涡轮机的风扇的全部或部分空气流中，导向叶片包括根部、边缘以及被布置在叶片的根部与边缘之间的气流整流空气动力学部件，所述叶片的空气动力学部件包括由叶片的前侧壁与后侧壁部分地界定的至少一个润滑剂冷却内部通道，扰流螺柱与穿过所述通道的前侧壁和后侧壁中的一个侧壁制成一体件。根据本专利技术，在正交地穿过螺柱的任何截面中，在这些螺柱之间限定的空间具有仅由具有相同尺寸的一组环限定的几何形状，这些环彼此部分地覆盖并且每个环部分地界定这些螺柱中的至少两个。本专利技术的另一个目的在于提出一种用于制造导向叶片的方法，该导向叶片被布置在飞行器的双流式涡轮机的风扇的全部或部分空气流中，导向叶片包括根部、边缘以及被布置在叶片的根部与边缘之间的气流整流空气动力学部件，所述叶片的空气动力学部件包括由叶片的前侧壁与后侧壁部分地界定的至少一个润滑剂冷却内部通道，扰流螺柱与穿过所述通道的前侧壁和后侧壁中的一个侧壁制成一体件。根据本专利技术，该方法包括以下步骤：通过使用倒角刀具对前侧壁和后侧壁中的所述一个侧壁进行重复加工来制造螺柱，该步骤被实施成使得未被所述倒角刀具加工的其余部分形成所述螺柱。因此，本专利技术合理地提供了使用特定的切割工具(即倒角刀具)进行加工，这使得在进行重复加工之后形成扰流螺柱的突出部件能够保留在润滑剂冷却内部通道中。因此，有利于叶片的制造并且显著降低了制造成本。本专利技术优选地提供了以下独立或组合使用的可选特征中的至少任何一个特征。在所述截面中，每个螺柱由四个侧部界定，每个侧部具有圆弧形状。可替代地，一些螺柱可以由两个或三个侧部界定，每个侧部具有圆弧形状。所述一组环通过使第一排环和第二排环进行交替而制成，该第一排环和第二排环沿着叶片的翼展方向彼此部分地重叠并且彼此接连，每个第一排优选地包括数量为N的环，并且每个第二排优选地包括数量为N-1的环，这些环的中心以交错的方式进行设置，以便限定交替的第一排螺柱和第二排螺柱，该第一排螺柱中的每一排包括数量为N+1的螺柱，该第二排螺柱中的每一排包括数量为N的螺柱。优选地，数量N介于2至5之间。在这方面，应当注意，每一排的环的数量主要取决于叶片弦线、倒角刀具的内径和外径以及该刀具的两个接连通道之间的中心到中心的距离。该组中的环具有介于20mm至50mm之间的外径以及介于5mm至20mm之间的内径。配备有螺柱的、前侧壁和后侧壁中的所述一个侧壁是叶片的主体的一部分，或者是用于封闭该主体的盖。来自前侧壁和后侧壁中的另一个侧壁的元件与附加的扰流螺柱制成一体件。此外，在正交地穿过附加的螺柱的任何截面中，在这些附加的螺柱之间限定的空间具有仅由具有相同尺寸的一组附加的环限定的几何形状，这些附加的环彼此部分地覆盖并且每个附加的环部分地界定这些附加的螺柱中的至少两个。附加的螺柱穿过在螺柱之间限定的空间，并且螺柱穿过在附加的螺柱之间限定的空间。使用倒角刀具进行的重复加工沿着平行的加工轴进行，该加工轴优选地以交错的方式进行布置。然而，可以在这些加工轴之间设置小角度，特别是当利用与扭曲叶片的平均表面局部正交的轴来进行重复加工时，该扭曲叶片优选地在通道处具有基本上不变的厚度。最后，本专利技术的另一个目的在于提出一种飞行器的涡轮机、优选地是涡轮喷气发动机，该涡轮机包括如上所述的多个导向叶片，该多个导向叶片被布置在涡轮机的风扇的下游或上游。本专利技术的另外的优点和特征将出现在下文的详细的非限制性描述中。附图说明本说明将参考附图来作出，在附图中；-图1示出了根据本专利技术的涡轮喷气发动机的侧视示意图；-图2示出了根据本专利技术的第一优选实施例的在上图中示出的涡轮喷气发动机的出口导向叶片的更详细的放大图；-图2a是沿图2的线IIa-IIa截取的横截面视图；-图3是上图中所示的出口导向叶片的一部分的透视性放大图；-图4对应于沿图3的线IV-IV截取的横截面视图；-图5示出了沿图4的正交地穿过扰流螺柱的平面V的横截面局部视图；-图6和图7是描绘用于形成图5中所示的螺柱的重复加工的透视图；...

【技术保护点】
1.一种导向叶片(24)，所述导向叶片被布置在飞行器的双流式涡轮机的风扇(15)的全部或部分空气流中，所述导向叶片包括根部(34)、边缘(36)以及被布置在所述叶片的所述根部与所述边缘之间的气流整流空气动力学部件(32)，所述叶片的空气动力学部件包括由所述叶片的前侧壁(70)与后侧壁(72)部分地界定的至少一个润滑剂冷却内部通道(50a，50b)，扰流螺柱(80)与穿过所述通道的所述前侧壁(70)和后侧壁(72)中的一个侧壁制成一体件，/n其特征在于，在正交地穿过所述螺柱(80)的任何截面中，在这些螺柱之间限定的空间(94)具有仅由具有相同尺寸的一组环(92)限定的几何形状，这些环彼此部分地覆盖并且每个环部分地界定这些螺柱(80)中的至少两个。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170522 FR 17545441.一种导向叶片(24)，所述导向叶片被布置在飞行器的双流式涡轮机的风扇(15)的全部或部分空气流中，所述导向叶片包括根部(34)、边缘(36)以及被布置在所述叶片的所述根部与所述边缘之间的气流整流空气动力学部件(32)，所述叶片的空气动力学部件包括由所述叶片的前侧壁(70)与后侧壁(72)部分地界定的至少一个润滑剂冷却内部通道(50a，50b)，扰流螺柱(80)与穿过所述通道的所述前侧壁(70)和后侧壁(72)中的一个侧壁制成一体件，
其特征在于，在正交地穿过所述螺柱(80)的任何截面中，在这些螺柱之间限定的空间(94)具有仅由具有相同尺寸的一组环(92)限定的几何形状，这些环彼此部分地覆盖并且每个环部分地界定这些螺柱(80)中的至少两个。


2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，在所述截面中，每个螺柱(80)由四个侧部(82)界定，每个侧部具有圆弧形状。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的叶片，其特征在于，所述一组环(92)通过使第一排环和第二排环(RA1，RA2)进行交替而制成，所述第一排环和第二排环沿着所述叶片的翼展方向(25)彼此部分地重叠并且彼此接连，每个第一排(RA1)优选地包括数量为N的环(92)，并且每个第二排(RA2)优选地包括数量为N-1的环(92)，这些环的中心(88)以交错的方式进行设置，以便限定交替的第一排螺柱(RP1)和第二排螺柱(RP2)，所述第一排螺柱中的每一排包括数量为N+1的螺柱(80)，所述第二排螺柱中的每一排包括数量为N的螺柱(80)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的叶片，其特征在于，所述组中的环(92)具有介于20mm至50mm之间的外径以及介于5mm至20mm之间的内径。


5.根据前述权利要求中任一项所述的叶片，其特征在于，配备有所述螺柱(80)的、所述前侧壁和后侧壁(70，72)中的所述一个侧壁是所述叶片的主体(32a)的一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪米特里·丹尼尔·加布里尔·马基耶，杰弗里·亨里·罗伯特·勒格里，皮埃尔·弗朗索瓦·塞内茹克斯，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR