【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本说明书涉及用于涡轮发动机的组合件。特定来说，本说明书涉及包括此组合件的涡轮发动机排气锥且涉及包括此排气锥的涡轮发动机。
技术介绍
1、常规地，如图1所示，具有纵向轴线的涡轮风扇类型的涡轮发动机10在涡轮发动机10中的气体循环的方向上从上游(am)到下游(av)包括：风扇12、低压压缩机14a、高压压缩机14b、燃烧室16、高压涡轮18a、低压涡轮18b和排气喷嘴20。高压压缩机14b和低压压缩机14a分别通过相应轴杆连接到高压涡轮18a和低压涡轮18b，所述相应轴杆在涡轮发动机的轴杆的纵向旋转方向上延伸。在下文中，参考纵向轴线x定义定向限定词，例如“纵向”、“径向”和“周向”。
2、进入涡轮发动机的空气流在风扇12的下游被划分成进入称为主要路径的环形流路径22a的主要环形空气流，以及进入包围主要环形流路径22a的称为次要路径的环形流路径22b的次要环形空气流。低压压缩机14a和高压压缩机14b、燃烧室16以及高压涡轮18a和低压涡轮18b的工作部分位于主要环形流路径22a中。
3、排气壳体30直接位于低压涡轮28b的出口处。排气壳体30包括径向内部壳32和径向外部壳34。形成于内部壳与外部壳之间的环形空间形成在低压涡轮18b的出口处的主要流路径22a的一部分。
4、涡轮发动机10的排气喷嘴20或推进喷嘴包括允许优化离开涡轮的热气体的流动的组合件。此组合件也可以具有吸收由这些热气体与环境空气以及与来自风扇的冷空气流的相互作用产生的噪声的至少一些的功能。
5、此组合件包括在图2中可见
6、噪声减少封壳的内部环形壁44和环形噪声减少壁42各自包括沿圆周端对端布置的多个扇区。内部环形壁44或环形噪声减少壁42的两个周向邻近的扇区被旋拧到彼此。此外，在下游，噪声减少封壳的内部环形壁44和/或环形噪声减少壁42可以被旋拧到排气锥40的下游部分40b。替代地，在下游，噪声减少封壳的内部环形壁44和/或环形噪声减少壁42可以被旋拧到彼此，且噪声减少封壳的内部环形壁44和/或环形噪声减少壁42中的一个可以被旋拧到排气锥40的下游部分40b。为了这样做，已知由于缺乏对排气锥40内部的径向接入而使用浮动螺母装置。
7、在浮动螺母装置当中，已知包括保持器的浮动螺母装置，所述保持器包含各自接纳螺母的多个凹部。保持器紧固到第一结构部件，所述第一结构部件既定旋拧到第二结构部件以使得每一螺母与分别穿过第一结构部件和第二结构部件形成的一对孔对准。随后将螺钉插入到每一对孔中以便旋拧到保持器的凹部中的一个中保持的相应螺母中，以便将第一结构部件紧固到第二结构部件。
8、当前趋势是用陶瓷基质复合物(ceramic matrix composite，cmc)材料制作内部环形壁44、环形噪声减少壁42和排气锥40的锥形下游部分40b，而如上文所描述的浮动螺母装置的保持器通常由金属材料制成。cmc材料耐受相对高的温度，且因此需要较少的冷却。此冷却传统上由来自压缩机的进气产生，这影响涡轮发动机的效率；cmc材料因此使得有可能改进发动机效率且因此改进燃料消耗。此外，其使用促成减少涡轮发动机的质量。然而，陶瓷基质复合物的热膨胀系数显著低于金属的热膨胀系数。因此，当在排气锥40处使用此浮动螺母装置时，在涡轮发动机的操作期间随着温度上升，浮动螺母装置的保持器具有比在内部环形壁44、环形噪声减少壁42和排气锥40的下游部分40b当中其固定到的结构元件的热膨胀更大的热膨胀。因此，在内部环形壁44、环形噪声减少壁42和排气锥40的下游部分40b之间的结构元件中引发机械应力，浮动螺母装置的保持器在螺母装置的保持器的每一附接点处固定到所述下游部分，所述机械应力可导致对这些元件的损坏。
技术实现思路
1、提供一种用于涡轮发动机的组合件，其具有纵向轴线，所述组合件包括第一结构元件和螺母装置，所述第一结构元件包括第一孔和第二孔，所述螺母装置包括固定到第一结构元件的内部面的保持器，所述保持器至少包括通过连接元件彼此连接的第一凹部和第二凹部，所述第一凹部和第二凹部各自保持分别与穿过第一结构元件形成的第一孔和第二孔对准的螺母，所述连接元件完全或部分地适于补偿比第一结构元件的热膨胀更大的热膨胀。
2、每一螺母与穿过第一结构元件形成的相应孔之间的对准因此在涡轮发动机的操作期间得以维持，特别是当第一结构元件和螺母装置经受高温时。由于螺母装置的保持器的较大热膨胀而施加于第一结构元件上的应力减少。因此，第一结构元件损坏的风险减少或甚至被消除。
3、每一凹部可适于以浮动方式保持相应螺母。“浮动”应理解成意味着准许螺母在保持器的相应凹部中的受限移动。
4、螺母装置的保持器的第一凹部和第二凹部可以在第一方向上彼此间隔开，连接元件可完全或部分地变形以补偿在以下状态之间保持器的较大热膨胀：
5、-静置状态，其中所述连接元件经受第一温度且其中所述连接元件呈在垂直于所述第一方向的第二方向上具有第一尺寸的构形，以及
6、-膨胀状态，其中所述连接元件经受高于所述第一温度的第二温度且其中所述连接元件呈在所述第二方向上具有第二尺寸的构形，所述第二尺寸不同于所述第一尺寸。
7、第二尺寸可以大于第一尺寸。连接元件可以是在第一凹部与第二凹部之间大体上在所述第一方向上延伸的杆。所述杆可以具有适于促进其在所述第二方向上的变形的厚度。杆的厚度可以小于或等于2mm，优选地小于或等于1mm。特定来说，在所述第一方向上杆的长度与杆的厚度之间的比率可以为约100。举例来说，杆可以具有约1mm的厚度和约100mm的长度。螺母装置的连接元件可以完全或部分地可弹性变形。这使得有可能限制或甚至防止连接元件的断裂。
8、换句话说，连接元件可以被配置成在其中连接元件经受第一温度的静置状态与其中连接元件经受第二温度的膨胀状态之间具有形状变化，以便使所述凹部在所述第一方向上相对于彼此分开或展开。特定来说，连接元件从静置状态到膨胀状态的形状变化可以使凹部在所述第一方向上相对于彼此展开。相反，连接元件从静置状态到膨胀状态的形状变化可以使凹部在所述第一方向上移动更靠近在一起。
9、在静置状态中的连接元件的构形可以是在所述第二方向上的弓曲。在膨胀状态中的连接元件的构形可以是在所述第二方向上的弓曲。由在静置状态中的连接元件的弓曲形成的最大偏转可以小于由在膨胀状态中的连接元件的弓曲形成的最大偏转。
10、在静置状态中和/或在膨胀状态中，连接元件可以在至少包括第一方向并且优选地包括第一方向和第二方向的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于涡轮发动机的组合件，其具有纵向轴线(X)，所述组合件包括第一结构元件(51)和螺母装置(60)，所述第一结构元件(51)包括第一孔(54)和第二孔(55)，所述螺母装置(60)包括固定到所述第一结构元件(51)的内部面的保持器(70)，所述保持器(70)至少包括通过连接元件(71)彼此连接的第一凹部(72)和第二凹部(72)，所述第一凹部(72)和所述第二凹部(72)各自保持分别与穿过所述第一结构元件(51)形成的第一孔(54)和所述第二孔(55)对准的螺母(61)，所述连接元件(71)完全或部分地适于补偿比所述第一结构元件(51)的热膨胀更大的保持器(70)的热膨胀。
2.根据前一权利要求所述的组合件，其特征在于，所述螺母装置(60)的保持器(70)的第一凹部(72)和所述第二凹部(72)在第一方向(d1)上彼此间隔开，所述连接元件(71)能够完全或部分地变形以补偿在以下状态之间所述保持器(70)的更大的热膨胀：
3.根据权利要求2所述的组合件，其特征在于，处于所述静置状态的连接元件(71)的构形是在所述第二方向(d2)上的弓曲和/或处于所述膨胀
4.根据前述权利要求中任一项所述的权利要求，其特征在于，所述第一结构元件(51)由热膨胀系数低于制作所述螺母装置(60)的保持器(70)的材料的热膨胀系数的材料制成。
5.根据任一前述权利要求所述的组合件，其特征在于，所述组合件包括施加到所述第一结构元件(51)的外部面的第二结构元件(52)，所述第二结构元件(52)包括与穿过所述第一结构元件(51)形成的第一孔(54)对准的孔(57)，所述第二结构元件(52)通过穿越穿过所述第一结构元件(51)形成的第一孔(54)和穿过所述第二结构元件(52)形成的孔(57)的第一螺钉(63)固定到所述第一结构元件(51)，所述第一螺钉(63)旋拧到保持于所述螺母装置(60)的保持器(70)的第一凹部(72)中的螺母(61)中。
6.根据前一权利要求所述的组合件，其特征在于，所述组合件包括施加到所述第一结构元件(51)的外部面的第三结构元件(53)，所述第三结构元件(53)包括与穿过所述第一结构元件(51)形成的第二孔(55)对准的孔(58)，所述第三结构元件(53)通过穿越穿过所述第一结构元件(51)形成的第二孔(55)和穿过所述第三结构元件(53)形成的孔(58)的第二螺钉(63)固定到所述第一结构元件(51)，所述第二螺钉(63)旋拧到保持于所述螺母装置(60)的保持器(70)的第二凹部(72)中的螺母(61)中。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的组合件，其特征在于，所述保持器(70)的连接元件(71)包括能够在所述静置状态与所述膨胀状态之间变形的第一部分(73)，以及能够比所述第一部分(73)变形更少的第二部分(74)，所述第二部分(74)抵靠所述第一结构元件(51)的内部面施加，所述第二部分(74)包括通路(75)，所述通路包括在所述第一方向(d1)上延伸的导引部分(76)，所述组合件进一步包括相对于所述第一结构元件(51)固定的固持部件(90)，所述固持部件(90)包括从所述第一结构元件(51)的内部面突出的沿着第一轴线(A1)的圆柱形部分(91)，所述圆柱形部分(91)穿越穿过所述连接元件(71)的第二部分(74)形成的通路(75)的导引部分(76)。
8.根据前一权利要求所述的组合件，其特征在于，所述固持部件(90)包括用于沿着所述第一轴线(A1)保持在第一方向感测(S1)中的第一保持部分(92)，所述第一保持部分连接到所述圆柱形部分(91)的第一端，所述第一保持部分(92)具有支承面，所述支承面在所述第一轴线(A1)的方向上抵靠与所述第一结构元件(51)相对的连接元件(71)的第二部分(74)的面。
9.根据权利要求7或8所述的组合件，其特征在于，所述第一结构元件(51)包括第三孔(56)，所述固持部件(90)的圆柱形部分(91)穿越穿过所述第一结构元件(51)形成的第三孔(56)，所述固持部件(90)包括用于沿着所述第一轴线(A1)保持在第二方向感测(S2)中的第二保持部分(93)，所述第二保持部分连接到所述圆柱形部分(91)的第二端，所述第二保持部分(93)包括支承面，所述支承面在所述第一轴线(A1)的方向上抵靠所述第一结构元件(51)的外部面。
10.组装根据前述权利要求中任一项所述的组合件的方法，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于涡轮发动机的组合件，其具有纵向轴线(x)，所述组合件包括第一结构元件(51)和螺母装置(60)，所述第一结构元件(51)包括第一孔(54)和第二孔(55)，所述螺母装置(60)包括固定到所述第一结构元件(51)的内部面的保持器(70)，所述保持器(70)至少包括通过连接元件(71)彼此连接的第一凹部(72)和第二凹部(72)，所述第一凹部(72)和所述第二凹部(72)各自保持分别与穿过所述第一结构元件(51)形成的第一孔(54)和所述第二孔(55)对准的螺母(61)，所述连接元件(71)完全或部分地适于补偿比所述第一结构元件(51)的热膨胀更大的保持器(70)的热膨胀。
2.根据前一权利要求所述的组合件，其特征在于，所述螺母装置(60)的保持器(70)的第一凹部(72)和所述第二凹部(72)在第一方向(d1)上彼此间隔开，所述连接元件(71)能够完全或部分地变形以补偿在以下状态之间所述保持器(70)的更大的热膨胀：
3.根据权利要求2所述的组合件，其特征在于，处于所述静置状态的连接元件(71)的构形是在所述第二方向(d2)上的弓曲和/或处于所述膨胀状态的连接元件(71)的构形是在所述第二方向(d2)上的弓曲。
4.根据前述权利要求中任一项所述的权利要求，其特征在于，所述第一结构元件(51)由热膨胀系数低于制作所述螺母装置(60)的保持器(70)的材料的热膨胀系数的材料制成。
5.根据任一前述权利要求所述的组合件，其特征在于，所述组合件包括施加到所述第一结构元件(51)的外部面的第二结构元件(52)，所述第二结构元件(52)包括与穿过所述第一结构元件(51)形成的第一孔(54)对准的孔(57)，所述第二结构元件(52)通过穿越穿过所述第一结构元件(51)形成的第一孔(54)和穿过所述第二结构元件(52)形成的孔(57)的第一螺钉(63)固定到所述第一结构元件(51)，所述第一螺钉(63)旋拧到保持于所述螺母装置(60)的保持器(70)的第一凹部(72)中的螺母(61)中。
6.根据前一权利要求所述的组合件，其特征在于，所述组合件包括施加到所述第一结构元件(51)的外部面的第三结构元件(53)，所述第三结构元件(53)包括与穿过所述第一结...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托菲·保尔·奥佩蒂特，查莱斯·乔塞夫·莱勒，西埃里·久伊·克斯阿维埃·泰松，
申请(专利权)人：赛峰航空陶瓷技术公司，
类型：发明
国别省市：
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