專利名稱：燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形葉片組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形葉片組件。更特別地，本發(fā)明涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形葉片組件，該組件包括包含有 弓形軌道以及從弓形軌道向內(nèi)徑向延伸的至少一個(gè)葉片的葉片分段；所述組件也包括空心 圓柱殼體，在殼體內(nèi)部彎曲表面中形成用于容納葉片分段的弓形軌道的環(huán)形槽。
背景技術(shù)：
一個(gè)已知的葉片分段1在圖Ia中示出，其包括徑向內(nèi)部弓形軌道3、徑向外部弓形 軌道5、以及在內(nèi)部和外部軌道間徑向延伸的葉片7。外部軌道5具有沿軌道兩邊延伸的凸 緣9。一個(gè)已知的空心圓柱殼體11在圖Ib中示出，該殼體包括在其內(nèi)部彎曲表面13中的 多個(gè)環(huán)形槽15。每個(gè)環(huán)形槽15具有沿槽兩邊延伸的凹槽17。通過將葉片分段外部軌道5的凸緣9的端部與殼體環(huán)形槽15的凹槽17的端部對(duì) 準(zhǔn)，以及繞凹槽周向地滑動(dòng)凸緣使得外部軌道繞環(huán)形槽周向地滑動(dòng)，從而將圖Ia中的葉片 分段1安裝到圖Ib中的殼體11。圖Ic示出，當(dāng)葉片分段1安裝到殼體11時(shí)，外部軌道5 與環(huán)形槽15之間的接合關(guān)系。圖Ia到Ic中已知的環(huán)形葉片組件是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的組件。存在不同的機(jī)構(gòu)使得一旦葉片分段1安裝到殼體11就能夠被固定在適當(dāng)?shù)奈恢?上。一種這樣的機(jī)構(gòu)如圖Ic中所示。凸緣9緊密配合在凹槽17中，S卩，在凸緣/凹槽 的徑向向內(nèi)/向外面向的表面之間存在最小的間隙，從而保持葉片分段1在徑向方向上位 于預(yù)先確定的位置。這種機(jī)構(gòu)雖然成本低，但如果葉片分段的物理形狀在其制造過程中有 小的變形，該機(jī)構(gòu)就將導(dǎo)致裝配中的問題。同時(shí)，如果在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際服務(wù)使用后 要求從殼體中移除葉片分段，那么由于在使用過程中葉片分段的腐蝕和變形，這會(huì)是非常 困難的。另一種機(jī)構(gòu)如圖2中所示。環(huán)形槽15由用螺栓(沒有示出)栓接到空心圓柱殼 體11內(nèi)部彎曲表面13的壓緊環(huán)19形成，所述螺栓從殼體的外面穿過孔21到達(dá)壓緊環(huán)。通 過移除壓緊環(huán)使得移除葉片分段變得容易。該機(jī)構(gòu)雖然解決了圖Ic中的機(jī)構(gòu)的問題，但是
卻非常昂貴。另外的機(jī)構(gòu)在圖3中示出。環(huán)形槽15的橫截面使得松弛地配合葉片分段1的徑 向外部弓形軌道5 ；彈簧組23被用來將軌道5的凸緣9緊靠槽15中凹槽17的徑向向外面 向表面25來固定。彈簧組23包含彈簧27、彈簧架29和頂起螺絲31。擰緊頂起螺絲31導(dǎo) 致彈簧架29施加壓力于凸緣9上，利用受控的彈簧載荷壓緊凸緣9到表面25上。葉片分 段1此時(shí)被固定在適當(dāng)位置上。在使用中，溫度改變可導(dǎo)致組成部分之間的相對(duì)移動(dòng)。受 控彈簧載荷允許一些這種移動(dòng)。松動(dòng)頂起螺絲31將松開凸緣9，釋放葉片分段1以從環(huán)形 槽15中移除。通常每個(gè)葉片分段使用兩個(gè)或三個(gè)彈簧組23。圖3的機(jī)構(gòu)受到其太復(fù)雜的 缺點(diǎn)的影響。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形葉片組件，組件包括包含弓形軌道 和從弓形軌道徑向向內(nèi)延伸的至少一個(gè)葉片的葉片分段；該組件也包括空心圓柱殼體，在 殼體的內(nèi)部彎曲表面中形成用于容納葉片分段的弓形軌道的環(huán)形槽；通過置于軌道和槽之 間的一個(gè)或多個(gè)彈性條將弓形軌道固定在環(huán)形槽中；所述彈性條或每個(gè)彈性條包含平面主 體和延伸到主體兩邊的彈簧翼(sprung wing)；所述翼相對(duì)于主體的平面成角度；所述彈 性條或每個(gè)彈性條在下述第一位置和第二位置之間可周向地運(yùn)動(dòng)(i)在第一位置，所述 條在弓形軌道上徑向地施加力以將軌道固定在環(huán)形槽中；(ii)在第二位置，所述條的翼占 據(jù)組件中的凹槽以減輕徑向力以及釋放槽中的軌道。在根據(jù)前面段落的組件中，優(yōu)選地是存在一個(gè)彈性條，以及在第一位置上彈性條 在弓形軌道上施加徑向向內(nèi)的力。在根據(jù)前面段落的組件中，優(yōu)選地是軌道包括沿軌道兩 邊延伸的凸緣，以及槽包 括沿槽兩邊延伸的凹槽；包含凸緣的徑向向內(nèi)面向表面的第一表面與包含凹槽的徑向向外 面向表面的第二表面接合；以及彈性條置于包含凸緣的徑向向外面向表面的第三表面和包 含凹槽的徑向向內(nèi)面向表面的第四表面之間；在第一位置，(i)條的翼在第三表面上施加 徑向向內(nèi)的力，以及(ii)條的主體在第四表面上施加徑向向外的力。優(yōu)選地是根據(jù)前面段落的組件進(jìn)一步包含置于彈性條和第三表面之間的另外的 條；在第一位置彈性條的翼借助于另外的條在第三表面上施加徑向向內(nèi)的力；組件中的凹 槽包含在另外的條的每邊中的凹槽；置于第一和第二位置之間的彈性條的周向運(yùn)動(dòng)是相對(duì) 于另外的條的周向運(yùn)動(dòng)。在根據(jù)前面段落的組件中，優(yōu)選地是另外的條的凹槽包括相遇邊(encountered side)，當(dāng)彈性條相對(duì)于另外的條從第二位置周向地運(yùn)動(dòng)到第一位置時(shí)，所述相遇邊與彈性 條的翼相遇；并且其中相遇邊與周向方向成大體上小于90度的角度。在根據(jù)前面兩個(gè)段落中任意一個(gè)段落的組件中，優(yōu)選的是彈性條和/或另外的條 的端部包括工具孔；工具通過該孔可以被附連到彈性條/另外的條，以便促進(jìn)彈性條相對(duì) 于另外的條在第一和第二位置之間的周向運(yùn)動(dòng)。在根據(jù)前面六個(gè)段落中任意一個(gè)段落的組件中，優(yōu)選地是弓形軌道和環(huán)形槽包含 互補(bǔ)的突起和凹陷，以便在槽中周向定位軌道。在根據(jù)前面七個(gè)段落中任意一個(gè)段落的組件中，優(yōu)選地是葉片分段的所述葉片或 每個(gè)葉片徑向向內(nèi)延伸到葉片分段的另外的弓形軌道。根據(jù)前面八個(gè)段落中任意一個(gè)段落的組件可以是壓縮機(jī)組件。


本發(fā)明將參照附圖通過例子來描述，其中圖la，如已涉及到的，是已知葉片分段的透視圖；圖lb，如已涉及到的，是圖Ia的已知葉片分段安裝到的已知空心圓柱殼體的透視 圖；圖lc，如已涉及到的，示出圖Ia的葉片分段的外部軌道和圖Ib的殼體的環(huán)形槽之間的接合關(guān)系；圖2，如已涉及到的，示出使葉片分段一旦安裝到殼體就能夠被固定在適當(dāng)位置上 的機(jī)構(gòu)；圖3，如已涉及到的，示出使葉片分段一旦安裝到殼體就能夠被固定在適當(dāng)位置上 的另外機(jī)構(gòu)；圖4示出使圖Ia的葉片分段一旦安裝到圖Ib的殼體就能夠被固定在適當(dāng)位置上 的根據(jù)本發(fā)明的機(jī)構(gòu)；圖5是示出位于圖4的軌道頂部的圖4的彈性條和另外的條的部分透視圖；圖6是彈性條和另外的條在第一位置的部分透視圖；圖7是彈性條和另外的條在第二位置的部分透視圖；以及圖8和9圖示出包含在圖4軌道和槽中的互補(bǔ)的突起和凹陷。
具體實(shí)施例方式參考圖4，圖Ia的葉片分段1精確地以上面描述的方式(凸緣9的端部對(duì)準(zhǔn)凹槽 17的端部，以及凸緣9繞凹槽17周向滑動(dòng))安裝到圖Ib的空心圓柱殼體11。在下面更詳 細(xì)描述的方式中，彈性條和另外的條33、35然后被插入凸緣9的徑向向外面向表面37和凹 槽17的徑向向內(nèi)面向表面39之間。圖5示出位于凸緣9頂部的條33、35。在圖5中位于 條33、35頂部的殼體沒有示出。彈性條33位于另外的條35的徑向外部，并且緊靠表面39。 另外的條35位于彈性條33的徑向內(nèi)部，并且緊靠表面37。彈性條33包含平面主體41和延伸到主體41兩邊的彈簧翼43。翼43相對(duì)于主體 41的平面成角度，使得(i)主體41在表面39上施加徑向向外的力；以及(ii)翼43在另 外的條35上施加徑向向內(nèi)的力。另外的條35轉(zhuǎn)而在表面37上施加徑向向內(nèi)的力。這導(dǎo) 致凸緣9的徑向向內(nèi)面向表面45偏壓于凹槽17的徑向向外面向表面47，從而將凸緣9壓 緊在表面47上。這樣，葉片分段1被穩(wěn)固地保持在殼體11的環(huán)形槽15中的適當(dāng)位置上。參照?qǐng)D6和7，另外的條35在兩邊包括凹槽49。當(dāng)條33、35被插入凸緣9的表面37和凹槽17的表面39之間或者從其間移除時(shí)，凹槽49起作用。當(dāng)發(fā)生插入時(shí)，條33、35如圖6中所示相對(duì)于對(duì)方放置。條33位于條35的頂部 (條35的徑向外面)，但是在條33、35的長(zhǎng)度方向上相對(duì)于條35移位一定距離，使得條33 的翼43占據(jù)條35的凹槽49 (或移位經(jīng)過條35的端部)。圖6中的定位與圖7中的定位不 同，在圖7中，條33在條33、35的長(zhǎng)度方向上沒有移位(以及條33、35的端部是對(duì)準(zhǔn)的)。 當(dāng)條33、35位于葉片分段1和殼體11的環(huán)形槽15之間的使用位置時(shí)，條33、35具有圖7 中的定位。在圖6的定位中，利用翼43占據(jù)凹槽49 (或移位經(jīng)過條35的端部)，翼43不接合 條35，因此不將條33從條35抬升起來(在徑向向外方向上)。因此，在圖6的定位中，接 合的條33、35在徑向方向上的尺寸減小(相比于在圖7的定位中的同一尺寸)。這個(gè)減少 的尺寸使得條33、35能夠相對(duì)容易地被插入凸緣9的表面37和凹槽17的表面39之間。在條33、35的插入之后，條33相對(duì)于條35周向滑動(dòng)，以便將條33、35帶到圖7中 所示的定位。這使得翼43與條35相接合，將條33從條35抬起來(在徑向向外方向上)。 這樣的結(jié)果是將葉片分段1壓緊于環(huán)形槽15中的適當(dāng)位置，如參照?qǐng)D4和5在上面所描述的。條33、35的移除是插入的逆過程。從而，條33相對(duì)于條35周向滑動(dòng)以便將條33、 35帶到圖6中的定位。條33、35然后能夠相對(duì)容易地從凸緣9的表面37和凹槽17的表面 39之間被移除(葉片分段1然后能夠被移除)。在條33、35的插入過程中，條33相對(duì)于條35周向滑動(dòng)，以便使條33的翼43與條 35相接合。在條33、35的移除過程中，發(fā)生逆過程。為了輔助該滑動(dòng)，在條33、35的端部提 供工具孔51，適當(dāng)?shù)墓ぞ咄ㄟ^該孔能夠被附連到條33、35以便促進(jìn)滑動(dòng)。兩個(gè)條33、35的 孔51大小相同，以及，在圖7的定位中是同心的。為了使工具更容易的與兩個(gè)條33、35中 選擇的一個(gè)相結(jié)合(i)在兩個(gè)條中的孔51的相對(duì)位置可以改變，從而孔不是同心的，而是 在圖7的定位中有偏移；或(ii)徑向靠?jī)?nèi)的條35的孔的尺寸可以變大；或(iii)徑向靠外 的條33的孔可以省掉。條35的凹槽49包括當(dāng)從圖6的定位到圖7的定位的過渡發(fā)生時(shí)與條33的翼43相遇的邊53。為了使翼43容易騎跨到條35上，邊53與周向方向成實(shí)質(zhì)上小于90度的角度。參照?qǐng)D8和9，葉片分段1的弓形軌道5和殼體11的環(huán)形槽15包含互補(bǔ)的突起 55和凹陷57，以便在條33、35的插入前在槽15中周向定位軌道5。在上面描述中使用兩個(gè)條33、35。應(yīng)該理解的是，另外的條35可以被省略，以及作 為替代在軌道5的凸緣9的徑向向外面向表面37上形成另外的條35的凹槽49。彈性條 35將與軌道5同時(shí)滑動(dòng)進(jìn)入槽15，條35的翼43占據(jù)表面37的凹槽。一旦軌道5位于正 確的周向位置，那么條35就相對(duì)于軌道5周向滑動(dòng)，以便將翼43從表面37中的凹槽中帶 出到所述翼偏壓表面37剩余的突出部分的位置。在葉片分段1的移除中發(fā)生逆過程。
在上面描述中，一個(gè)條35或兩個(gè)條33、35被用在凸緣9的徑向向外面向表面37和 凹槽17的徑向向內(nèi)面向表面39之間。應(yīng)該理解的是，作為替代，一對(duì)或者兩對(duì)條可以被用 在凹槽17的徑向向外面向表面47和凸緣9的徑向向內(nèi)面向表面45之間，所述對(duì)或每對(duì)中 的一個(gè)條被置于軌道5的一邊。位于軌道5的每邊的一個(gè)或兩個(gè)條將以對(duì)應(yīng)一個(gè)條35或 兩個(gè)條33、35的方式來操作。
權(quán)利要求
一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形葉片組件，所述組件包括包含弓形軌道(5)以及從弓形軌道(5)徑向向內(nèi)延伸的至少一個(gè)葉片(7)的葉片分段(1)；該組件也包括空心圓柱殼體(11)，在殼體的內(nèi)部彎曲表面(13)中形成用于容納葉片分段(1)的弓形軌道(5)的環(huán)形槽(15)；通過置于軌道(5)和槽(15)之間的一個(gè)或多個(gè)彈性條(33)將弓形軌道(5)固定在環(huán)形槽(15)中；所述彈性條或每個(gè)彈性條(33)包含平面主體(41)和延伸到主體(41)兩邊的彈簧翼(43)，翼(43)相對(duì)于主體(41)的平面成角度；所述彈性條或每個(gè)彈性條(33)能在下述第一位置和第二位置之間周向地運(yùn)動(dòng)(i)在第一位置，條(33)在弓形軌道(5)上徑向地施加力以在環(huán)形槽(15)中固定軌道(5)；以及(ii)在第二位置，條(33)的翼(43)占據(jù)組件中的凹槽(49)以減輕徑向力并且釋放槽(15)中的軌道(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，其中存在一個(gè)彈性條(33)，以及在第一位置上該彈性條 在弓形軌道(5)上施加徑向向內(nèi)的力。
3.如權(quán)利要求2所述的組件，其中軌道(5)包括沿軌道(5)的兩邊延伸的凸緣(9)；以 及槽(15)包括沿槽(15)的兩邊延伸的凹槽(17)；包含凸緣(9)的徑向向內(nèi)面向表面(45) 的第一表面(45)與包含凹槽(17)的徑向向外面向表面(47)的第二表面(47)接合；彈性 條(33)置于包含凸緣(9)的徑向向外面向表面(37)的第三表面(37)和包含凹槽(17)的 徑向向內(nèi)面向表面(39)的第四表面(39)之間；在第一位置(i)條(33)的翼(43)在第三 表面(37)上施加徑向向內(nèi)的力，以及(ii)條(33)的主體(41)在第四表面(39)上施加徑 向向外的力。
4.如權(quán)利要求3所述的組件，進(jìn)一步包含置于彈性條(33)和第三表面(37)之間的另 外的條(35)；在第一位置，彈性條(33)的翼(43)借助于所述另外的條(35)在第三表面 (37)上施加徑向向內(nèi)的力；組件中的凹槽(49)包含在所述另外的條(35)的每邊中的凹槽 (49)；置于第一和第二位置之間的彈性條(33)的周向運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于所述另外的條(35)的 周向運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的組件，其中所述另外的條(35)的凹槽(49)包括相遇邊(53)， 當(dāng)彈性條(33)相對(duì)于所述另外的條(35)從第二位置周向地運(yùn)動(dòng)到第一位置時(shí)，所述相遇 邊(53)與彈性條(33)的翼(43)相遇；其中相遇邊(53)與周向方向成實(shí)質(zhì)上小于90度的角度。
6.如權(quán)利要求4或5所述的組件，其中所述彈性條和/或另外的條(33、35)的端部包 括工具孔(51)，工具通過該孔能夠被附連到所述彈性條/另外的條(33、35)，以便促進(jìn)彈性 條(33)相對(duì)于所述另外的條(35)在第一和第二位置之間的周向運(yùn)動(dòng)。
7.如前述權(quán)利要求中任意一個(gè)所述的組件，其中弓形軌道(5)和環(huán)形槽(15)包含互補(bǔ) 的突起(55)和凹陷(57)，以便在槽(15)中周向定位軌道(5)。
8.如前述權(quán)利要求中任意一個(gè)所述的組件，其中葉片分段(1)的所述葉片或每個(gè)葉片 (7)徑向向內(nèi)地延伸到葉片分段(1)的另外的弓形軌道(3)。
9.如前述權(quán)利要求中任意一個(gè)所述的組件，其中所述組件是壓縮機(jī)組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形葉片組件，包括包含弓形軌道和至少一個(gè)從弓形軌道徑向向內(nèi)延伸的葉片的葉片分段，該組件也包括空心圓柱殼體，在殼體內(nèi)部彎曲表面上形成用于容納葉片分段的弓形軌道的環(huán)形槽；通過一個(gè)或多個(gè)置于軌道和槽之間的彈性條將弓形軌道固定在環(huán)形槽中；所述彈性條或每個(gè)彈性條包含平面主體和延伸到主體兩邊的彈簧翼；翼相對(duì)于主體的平面成角度；所述彈性條或每個(gè)彈性條在下述第一位置和第二位置之間可周向地運(yùn)動(dòng)(i)在第一位置，條在弓形軌道上徑向地施加力以在環(huán)形槽中固定軌道；(ii)在第二位置，條的翼占據(jù)組件中的凹槽以減輕徑向力并且釋放槽中的軌道。
文檔編號(hào)F01D9/04GK101798940SQ20101011394
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月5日
發(fā)明者P·特韋爾 申請(qǐng)人:西門子公司