用于涡轮机的组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于涡轮机的组件，该组件包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮机的组件


[0001]本专利技术涉及一种用于涡轮机的组件。
[0002]本专利技术更具体地涉及一种包括阻尼器的用于涡轮机的组件。

技术介绍

[0003]根据现有技术已知的涡轮机包括壳体和风扇，该风扇能够通过风扇轴围绕纵向轴线相对于壳体旋转。
[0004]风扇包括盘和多个叶片，该盘以纵向轴线为中心，多个叶片周向地分布在盘的外部。
[0005]风扇的运行范围是有限的。更具体地，风扇的压缩率根据该风扇旋转时吸入的空气流速的变化被限制在预定范围内。
[0006]超过这个范围，风扇确实受到气动弹性现象的影响，这会使该风扇不稳定。更具体地，通过运转的风扇流通的空气向叶片供给能量，并且叶片在其本征模式下以可能超过构成叶片的材料的耐久极限的水平作出响应。因此，这种流固耦合产生振动不稳定性，从而加速风扇的磨损并降低风扇的使用寿命。
[0007]包括数量减少的叶片并受到高的气动载荷的风扇对这种类型的现象非常敏感。
[0008]这就是为什么必须保证在稳定运行范围和不稳定区域之间具有足够的裕度，以避开风扇的耐久极限。
[0009]为此，已知的做法是为风扇配备阻尼器。在申请人名下的文献FR 2 949 142、EP 1 985 810和FR 2 923 557中已经描述了阻尼器的示例。这些阻尼器都被构造成容纳在平台和每个叶片的根部之间、在由两个连续叶片的相应支撑部界定的外壳内。此外，这种阻尼器在两个连续的叶片平台之间的相对运动期间通过振动能量的耗散(例如通过摩擦)而运行。因此，这些阻尼器仅专注于阻尼叶片的第一振动模式，该第一振动模式表征叶片对气动载荷的同步响应。在该第一振动模式下，叶片间相移是非零的。
[0010]然而，这种阻尼器对于阻尼第二振动模式是完全无效的，在该第二振动模式下，每个叶片相对于盘以零叶片间相移摆动。事实上，在该第二振动模式下，两个连续的叶片平台之间没有相对运动。尽管叶片对气动载荷的这种特殊响应是非同步的，但仍然涉及风扇轴上的非零力矩。另外，该第二振动模式耦合在叶片、盘和风扇轴之间。当叶片较大时，该第二振动模式的振幅更为重要。
[0011]因此，需要克服上述现有技术的缺点中的至少一个。

技术实现思路

[0012]本专利技术的一个目的是阻尼转子的振动模式，其中，所述转子的叶片之间的相移为零。
[0013]本专利技术的另一个目的是影响转子的振动模式的阻尼，其中，所述转子的叶片之间的相移为非零。
[0014]本专利技术的另一个目的是提出一种简单且易于实施的阻尼解决方案。
[0015]为此，根据本专利技术的第一方面，提出了一种用于涡轮机的组件，该组件包括：
[0016]‑
壳体，
[0017]‑
第一转子：
[0018]ο该第一转子可围绕纵向轴线相对于壳体旋转运动，并且
[0019]ο该第一转子包括：
[0020]*盘，以及
[0021]*多个叶片，多个叶片能够在第一转子相对于壳体的旋转期间相对于盘摆动，
[0022]‑
第二转子，该第二转子可围绕纵向轴线相对于壳体旋转运动，以及
[0023]‑
阻尼器，该阻尼器被构造成阻尼第一转子相对于第二转子在正交于纵向轴线的平面中的运动，该运动由多个叶片中的至少一个叶片的摆动而引起，该阻尼器包括：
[0024]ο第一部分，该第一部分支承在第一转子上，并且具有：
[0025]*围绕纵向轴线延伸的第一径向内表面，
[0026]*围绕该第一径向内表面延伸的第一径向外表面，以及
[0027]*在第一径向内表面和第一径向外表面之间垂直于纵向轴线测量的第一径向厚度，
[0028]ο第二部分，该第二部分支承在第二转子上，并且具有：
[0029]*围绕纵向轴线延伸的第二径向内表面，
[0030]*围绕该第二径向内表面延伸的第二径向外表面，以及
[0031]*在第二径向内表面和第二径向外表面之间垂直于纵向轴线测量的第二径向厚度，以及
[0032]ο第三部分，该第三部分将第一部分连接到第二部分，并且具有：
[0033]*围绕纵向轴线延伸的第三径向内表面，
[0034]*围绕该第三径向内表面延伸的第三径向外表面，以及
[0035]*在第三径向内表面和第三径向外表面之间垂直于纵向轴线测量的第三径向厚度，
[0036]其中，第三径向厚度大于第一径向厚度和第二径向厚度中的至少一个，并且第三部分包括凸起部。
[0037]通过阻尼第一转子相对于第二转子在正交于纵向轴线的平面中的运动可以影响第二振动模式。实际上，与第一振动模式不同，第二振动模式的特征是叶片间相移为零。因此，如现有技术中已经提出的那样，在转子的两个连续叶片之间布置阻尼器对第二振动模式没有影响。上述组件的阻尼器就其本身而言具有影响第二振动模式的优点，因为该阻尼器影响第二振动模式的效果：即第一转子相对于第二转子在正交于纵向轴线的平面中的运动。与这种效果相反，阻尼器破坏该第二振动模式的引起，即阻尼该第二振动模式。然而，应该注意的是，第一振动模式也参与第一转子相对于第二转子在正交于纵向轴线的平面中的运动。因此，与这种效果相反，阻尼器还参与破坏该第一振动模式的引起，即阻尼第一振动模式。另外，由于阻尼器是环形的，该阻尼器使得能够将由阻尼器施加在第一转子和第二转子上的支承应力分布在更大的表面上。从此来看，阻尼器较少地磨损第一个转子和支承第一转子的第二转子。最后，由于第三部分比第一部分和第二部分更厚，所以第三部分更重。
因此，第三部分使得能够限制第一转子和第二转子所受到的振动模式的切向传播。因此，由于该第三部分，阻尼器能够通过其弯曲和惯性作用来耗散振动。
[0038]有利地但可选地，根据本专利技术的组件还可包括以下特征中的一个，以下特征中的一个或多个可以被单独采用或组合采用：
[0039]‑
在这种组件中：
[0040]ο第一部分被构造成在第一转子上施加第一离心力，以及
[0041]ο第二部分被构造成在第二转子上施加第二离心力，
[0042]‑
第一支承部分具有与第一转子的径向内表面发生接触的径向外表面，第二支承部分具有与第二转子的径向内表面发生接触的径向外表面，
[0043]‑
第三径向厚度大于第一径向厚度和第二径向厚度中的每一个，
[0044]‑
第二径向厚度大于第一径向厚度，
[0045]‑
凸起部包括从阻尼器径向向内突出的第一唇部，
[0046]‑
凸起部包括从阻尼器径向向外突出的第二唇部，
[0047]‑
第三部分包括凹陷部，
[0048]‑
在这种组件中：
[0049]ο第三部分具有第一支承表面，该第一支承表面被布置成在第二转子上施加第一力，第一力具有在平行于纵向轴线的第一方向上的第一纵向分量和在正交于纵向轴线的第二方向上的第一径向分量，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于涡轮机(1)的组件，所述组件包括：
‑
壳体(10)，
‑
第一转子(12)：
○
所述第一转子能够围绕纵向轴线(X
‑
X)相对于所述壳体(10)旋转运动，并且
○
所述第一转子包括：*盘(120)，以及*多个叶片(122)，所述多个叶片能够在所述第一转子(12)相对于所述壳体(10)的旋转期间相对于所述盘(120)摆动，
‑
第二转子(140)，所述第二转子能够围绕所述纵向轴线(X
‑
X)相对于所述壳体(10)旋转运动，以及
‑
阻尼器(2)，所述阻尼器被构造成阻尼所述第一转子(12)相对于所述第二转子(140)在正交于所述纵向轴线(X
‑
X)的平面中的运动，所述运动由所述多个叶片(122)中的至少一个叶片(122)的摆动而引起，所述阻尼器(2)包括：
○
第一部分(21)，所述第一部分支承在所述第一转子(12)上，并且具有：*围绕所述纵向轴线(X
‑
X)延伸的第一径向内表面(211)，*围绕所述第一径向内表面(211)延伸的第一径向外表面(212)，以及*在所述第一径向内表面(211)和所述第一径向外表面(212)之间垂直于所述纵向轴线(X
‑
X)测量的第一径向厚度(E1)，
○
第二部分(22)，所述第二部分支承在所述第二转子(140)上，并且具有：*围绕所述纵向轴线(X
‑
X)延伸的第二径向内表面(221)，*围绕所述第二径向内表面(221)延伸的第二径向外表面(222)，以及*在所述第二径向内表面(221)和所述第二径向外表面(222)之间垂直于所述纵向轴线(X
‑
X)测量的第二径向厚度(E2)，以及
○
第三部分(23)，所述第三部分将所述第一部分(21)连接到所述第二部分(22)，并且具有：*围绕所述纵向轴线(X
‑
X)延伸的第三径向内表面(231)，*围绕所述第三径向内表面(231)延伸的第三径向外表面(232)，以及*在所述第三径向内表面(231)和所述第三径向外表面(232)之间垂直于所述纵向轴线(X
‑
X)测量的第三径向厚度(E3)，其中，所述第三径向厚度(E3)大于所述第一径向厚度(E1)和所述第二径向厚度(E2)中的至少一个，并且所述第三部分(23)包括凸起部(231，232)。2.根据权利要求1所述的组件，其中，
‑
所述第一部分(21)被构造成在所述第一转子(12)上施加第一离心力(C1)，以及
‑
所述第二部分(22)被构造成在所述第二转子(140)上施加第二离心力(C2)。3.根据权利要求2所述的组件，其中，第一支承部分(21)具有与所述第一转子(12)的径向...

【专利技术属性】
技术研发人员：飞利浦，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：