CN110374690B - 用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的设备。该设备包括：沿纵向轴线的下部元件；沿纵向轴线的上部元件；沿纵向轴线的弹性环形密封件，下部元件、上部元件和密封件是同轴的，密封件被纵向布置在下部元件和上部元件之间，密封件包括径向地和内部地支承抵靠下部元件的环形的下部部件以及径向地和内部地支承抵靠上部元件的环形的上部部件，下部部件和上部部件通过形成返回元件的环形中心部件彼此连接，所述密封件被进一步构造成纵向地、径向地和外部地支承抵靠盘的内部周缘的每个纵向端部，以遮蔽内部周缘；以及夹紧***，其能够将密封件夹紧在下部元件和上部元件之间。本发明还公开了用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的方法。

Description

用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的设备

技术领域

本发明涉及一种用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘(诸如高压压缩机的盘的密封凸缘)的设备。本申请还涉及一种用于清洁实施该设备的盘的方法。

背景技术

现有技术特别包括文献FR-A1-3014944。

为了组装涡轮发动机的部件，实施了一个步骤，通过该步骤，叶片被安装在盘或涡轮发动机的周缘上。盘是涡轮发动机的连接到涡轮发动机的低压轴或高压轴的旋转部件。叶片一旦被安装到盘上，就能够将能量从主流传递到这些轴中的一个。

盘可包括在径向内部区域中的密封凸缘，该密封凸缘旨在支承抵靠例如为固定到内部密封壳体的轴承的部件。由于这是发生显著接触的区域，因此密封凸缘由抗磨材料制成。密封凸缘例如可以涂有抗性合金，诸如肯纳(Kennametal)公司销售的名为

T-800的钴-铬-钼合金。

在盘的维护和/或修理操作期间，在***件之前，移除盘并进行清洁操作。清洁可实施多次洗浴，洗浴中的一些可能损坏盘的密封凸缘的抗性材料。

出于遮蔽的目的，推荐使用化学试剂；然而，从中期或长期来看，这些试剂会是致癌物、诱变剂或对繁殖有毒的物质。这些试剂称为CMR试剂。

另一种解决方案是在盘的密封凸缘的抗性材料上施加金属材料，但这种解决方案不适应在飞行过程中凸缘的正常操作期间发生的凸缘尺寸变化。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的设备来弥补这些缺点，从而有效地遮蔽内部元件同时符合环境、健康和安全(environment,healthand safety，EHS)规定。

因此，本发明涉及一种用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的设备。

根据本发明的设备包括：

-沿纵向轴线的下部元件；

-沿纵向轴线的上部元件；

-沿纵向轴线的弹性环形密封件，下部元件、上部元件和密封件是同轴的，密封件被纵向地布置在下部元件和上部元件之间，密封件包括径向地和内部地支承抵靠下部元件的环形的下部部件以及包括径向地和内部地支承抵靠上部元件的环形的上部部件，下部部件和上部部件通过形成返回元件的环形的中心部件彼此连接，所述密封件进一步被构造成纵向地、径向地和外部地支承抵靠盘的所述内部周缘的每个纵向端部，以便遮蔽所述内部周缘；以及

-夹紧***，该夹紧***能够将密封件夹紧在下部元件和上部元件之间。

因此，弹性密封件能够适应内部周缘的变形。密封件的形成返回元件的中心部件能够压缩适合该方式的密封件并且吸收周缘的所述变形。周缘的遮蔽被以简单的方式执行，密封件径向地和纵向地围绕周缘的每个纵向端部。该设备能够遮蔽周缘并且允许清洁液体朝向设备的中间通过。

密封件的中心部件可包括V形回转部段。

密封件的下部部件和上部部件有利地包括回转部段，该回转部段包括径向定向部分和纵向定向部分，该径向定向部分和纵向定向部分允许纵向地、径向地和外部地支承抵靠盘的内部周缘的每个纵向端部。

下部部件可包括斜切的回转部段，该斜切的回转部段的径向内部部分旨在接合并支承抵靠下部元件的截头圆锥形表面，并且该斜切的回转部段的径向外部部分旨在接合并支承抵靠盘的内部周缘的下部端部。

上部部件可包括L形或T形回转部段，该L形或T形回转部段的径向内部部分旨在接合并支承抵靠上部元件的肩部，并且该L形或T形回转部段的径向外部部分旨在接合并支承抵靠盘的内部周缘的上部端部。

下部元件和上部元件可以是圆柱形板。

下部元件和上部元件可包括用于清洁液体的流通的孔口。

夹紧***可包括固定到下部元件并穿过密封件和上部元件的螺纹杆，以及包括支承抵靠上部元件的螺母。

本发明还涉及一种涡轮发动机的盘。

根据本发明的盘被设置有如上文所述的设备。

内部周缘可以是密封凸缘的材料层。

本发明还涉及一种用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的方法：

根据本发明的方法实施如上文所述的设备。

该方法可具体地包括以下步骤：

-将下部元件定位在盘的中心孔中的步骤；

-将密封件定位在待遮蔽的内部周缘上的步骤，密封件的下部部件径向地和内部地支承抵靠下部元件；

-定位上部元件的步骤，将上部元件的肩部布置在密封件的上部部件上；以及

-实施夹紧***的夹紧步骤，下部元件在拧紧的作用下以平移的方式在孔中移动，以便压缩密封件的下部部件。

该方法可包括在夹紧步骤之后的清洁盘的步骤。

附图说明

通过阅读以示例但非限制的方式并参考附图提供的以下描述，能够更好地理解本发明，并且揭示了本发明的其他细节、特点和优点，在附图中：

图1是根据本发明的用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的设备的分解透视图；

图2是设置有图1的设备的涡轮发动机盘的横截面图；

图3是图2的局部详细视图；以及

图4是图2的盘的局部俯视和透视图。

具体实施方式

如图1所示，根据本发明的用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部元件的设备1包括下部元件2、密封件3、上部元件4以及螺母5。密封件3旨在夹在下部元件2和上部元件4之间。下部元件2、密封件3、上部元件4和螺母5沿纵向轴线X同轴。此外，下部元件2、密封件3和上部元件4具有基本相同的直径。

上部元件4呈圆形板的形式，该圆形板被设置有例如圆柱形的孔口4a，该孔口4a允许清洁产品流通。例如呈圆柱形杆的形式的引导元件4b将上部元件4引导到下部元件2中并将上部元件固定到下部元件。通常，上部元件4由不锈钢制成。

下部元件2也呈圆形板的形式，该圆形板设置有孔口2a，该孔口2a以与上部元件4的孔口4a相同的方式分布，以便当引导元件4b被引入到下部元件2的接纳元件2b中时与孔口4a面对面布置。接纳元件2b例如是圆柱形贯通孔口。下部元件2还包括螺纹杆2c，该螺纹杆形成在下部元件2的厚度中并朝向下部元件2的顶部定向，并且旨在通过上部元件4的贯通孔口4c与上部元件4相交。螺纹杆2c可从中心底板2d露出，该中心底板2d从下部元件2的表面突出。下部元件2可还包括一个或多个杆2e，该一个或多个杆2e朝向下部元件2的底部定向并且旨在被定位在遮蔽设备1的支撑台(未示出)上。通常，下部元件2由不锈钢制成并涂有聚四氟乙烯(PTFE)。

螺母5与螺纹杆2c配合以拧紧组件并保持密封件3与下部元件2和上部元件4接触。螺母5包括底板5a，该底板5a围绕孔口4c支承抵靠上部元件4。可以考虑允许例如通过用夹紧紧固件或带有压力销的轴实施压缩而将密封件3夹紧在上部元件4和下部元件2之间的任何固定装置。

密封件3具有关于图2和图3描述的特定形状。该密封件由典型地为硅弹性体的弹性材料制成，该弹性材料使得在酸浴中能够具有良好的浸没质量。

图2和图3示出了涡轮发动机的设置有遮蔽设备1的盘6。盘6典型地是高压压缩机的盘。盘6包括径向内部块状部件6a，该径向内部块状部件6a径向地位于盘6的中心孔7的侧面上。块状部件6a在其径向内端部设置有环形密封凸缘6b，该环形密封凸缘6b相对于盘6的平面略微偏心并且纵向延伸。术语“径向”和“纵向”是相对于盘6(和设备1)的对称轴线X而限定的，该对称轴线X垂直于盘6的平面。

密封凸缘6b旨在接合并支承抵靠被固定到内部密封壳体的轴承。由于这是发生显著接触的区域，因此密封凸缘6b由抗磨材料制成。因此，密封凸缘6b可涂有由抗性材料制成的环形层6b1，该抗性材料诸如为抗性合金，例如肯纳公司销售的名为

T-800的钴-铬-钼合金。

因此，遮蔽设备1的目的是保护抗性材料层6b1免受在盘6的清洁操作期间使用的清洁浴水的影响。更具体地，密封件3提供这种遮蔽功能。密封件3具有环形形状，并且是围绕轴线X旋转的整体部件(full part)，该整体部件从包括旨在支承抵靠遮蔽设备1的上部元件4的上部部件3a以及旨在接合并支承抵靠下部元件2的下部部件3b的部段获得。上部部件3a还旨在接合并支承抵靠抗性材料层6b1的上部纵向端部，而下部部件3b还旨在接合并支承抵靠抗性材料层6b1的下部纵向端部。上部部件3a和下部部件3b通过形成返回元件的中心部件3c彼此连接。中心部件3c典型地具有V形形状。

密封件3的上部部件3a内部地和径向地支承抵靠上部元件4的肩部。该肩部由上部元件4的上部圆柱形部分4d与上部元件4的下部圆柱形部分4e之间的外直径差形成。上部圆柱形部分4d的直径大于下部圆柱形部分4e的直径。密封件3的下部部件3b内部地和径向地支承抵靠下部元件2的截头圆锥形上部部分2f。密封件3的下部部件3b有利地是斜切的，以便使下部部件3b支承抵靠下部元件2的截头圆锥形上部部分2f。密封件3被有利地构造成与抗性材料层6b1的纵向端部的轮廓径向地和纵向地配合。因此，密封件3的上部部件3a有利地与层6b1的上部纵向端部的轮廓配合，而密封件3的下部部件3b有利地与抗性材料层6b1的下部纵向端部的轮廓配合，这允许遮蔽抗性材料层6b1并防止抗性材料层与在设备1的中心处流通的清洁产品发生接触。因此，密封件3径向地和纵向地覆盖层6b1的每个纵向端部，并且V形返回部分被内部地布置在层6b1的中心部件中且位于层6b1的两个纵向端部之间。因此，密封件3形成一肩部，层6b1的每个纵向端部自身嵌入该肩部中。

因此，密封件3的特定形状密封盘6的内部周缘(密封凸缘6b的抗性材料层6b1)。该密封件的关于返回元件的几何形状(例如V形形状)在上侧和下侧中的每一侧上提供了压缩区域。压缩通过设备的下部元件2和上部元件4来实现，下部元件和上部元件典型地是金属元件。密封件3的压缩方向在图3中由箭头F示出。密封件3的特定形状使其能够与密封凸缘的接触表面以及下部元件2和上部元件4最佳地配合。

设备1与盘6的组装可包括以下步骤：

-将盘6平放在支撑台上；

-将下部元件2定位在盘6的中心孔7中，将下部元件2的下部杆2e定位在支撑台上；

-将密封件3定位在待保护的涂层6b1上，密封件3的下部部件3b支承抵靠下部元件2的上部截头圆锥形部分2f；

-定位上部元件4，将上部元件4的肩部布置在密封件3的上部部件3a上；

-使用螺母5的元件拧紧组件；在拧紧期间，下部元件2以平移的方式在孔7中移动并压缩密封件3的下部部件3b；以及

-实施盘6的清洁。

因此，在遮蔽阶段期间，没有力被施加到抗性材料层6b1上。通过简单地拆卸设备1而不在遮蔽区域上留下残余物来容易地执行遮蔽件移除阶段。

Claims (13)

1.用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的设备，其特征在于，所述设备包括：

- 沿纵向轴线的下部元件；

- 沿纵向轴线的上部元件；

- 沿纵向轴线的弹性环形密封件，所述下部元件、所述上部元件和所述密封件是同轴的，所述密封件被纵向地布置在所述下部元件和所述上部元件之间，所述密封件包括径向地和内部地支承抵靠所述下部元件的环形的下部部件以及径向地和内部地支承抵靠所述上部元件的环形的上部部件，所述下部部件和所述上部部件通过形成返回元件的环形的中心部件彼此连接，所述密封件进一步被构造成纵向地、径向地和外部地支承抵靠所述盘的所述内部周缘的每个纵向端部，以便遮蔽所述内部周缘；以及

- 夹紧***，所述夹紧***能够将所述密封件夹紧在所述下部元件和所述上部元件之间。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述密封件的所述中心部件具有V形回转部段。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述密封件的所述下部部件和所述上部部件具有包括径向定向部分和纵向定向部分的回转部段。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述下部部件具有斜切的回转部段，所述斜切的回转部段的径向内部部分旨在接合并支承抵靠所述下部元件的截头圆锥形表面，并且所述斜切的回转部段的径向外部部分旨在接合并支承抵靠所述盘的内部周缘的下部端部。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述上部部件具有L形回转部段，所述L形回转部段的径向内部部分旨在接合并支承抵靠所述上部元件的肩部，并且所述L形回转部段的径向外部部分旨在接合并支承抵靠所述盘的内部周缘的上部端部。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述下部元件和所述上部元件是圆柱形板。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述下部元件和所述上部元件包括用于清洁液体的流通的孔口。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述夹紧***包括固定到所述下部元件并与所述密封件和所述上部元件相交的螺纹杆，以及包括支承抵靠所述上部元件的螺母。

9.涡轮发动机的盘，其特征在于，所述盘被设置有根据权利要求1至8中任一项所述的设备。

10.根据权利要求9所述的盘，其特征在于，所述内部周缘是密封凸缘的材料层。

11.用于遮蔽涡轮发动机的盘的内部周缘的方法，其特征在于，所述盘被设置有根据权利要求1至8中任一项所述的设备。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

- 将所述下部元件定位在所述盘的中心孔中的步骤；

- 将所述密封件定位在待遮蔽的所述内部周缘上的步骤，所述密封件的下部部件径向地和内部地支承抵靠所述下部元件；

- 定位所述上部元件的步骤，将所述上部元件的肩部布置在所述密封件的上部部件上；以及

- 实施所述夹紧***的夹紧步骤，所述下部元件在拧紧的作用下以平移的方式在所述孔中移动，以便压缩所述密封件的下部部件。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述拧紧步骤之后的清洁所述盘的步骤。

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