[发明专利]复合风扇容纳箱组件

说明书

本公开是于2009年8月31日提交的美国专利申请序列号12/551,018、于2009年12月11日提交的12/636,388、于2010年9月28日提交的12/892,037、于2010年10月26日提交的12/912,189、于2011年1月7日提交的12/986,209和于2011年2月10日提交的13/024,386的部分继续申请。

背景技术

本公开涉及用于燃气涡轮机发动机的复合风扇容纳箱。

燃气涡轮机发动机可包括风扇部段，风扇部段包括由被支撑在机舱内的风扇箱包围的风扇叶片。风扇箱的功能是沿径向方向容纳风扇叶片的断裂和分离部分。金属风扇箱可能不期望地过重而不能执行此容纳功能。由非金属材料构成的复合风扇箱可降低重量并提供与金属风扇箱相同的容纳能力。

虽然这些风扇箱具有许多期望的特征，但是一个挑战是部件必须附接到箱的外周，通常通过螺纹紧固件来附接。然而，用于形成风扇箱的材料并未设置有螺栓孔。此外，复合材料制造和成形技术受限于能够可靠获得的公差范围。

发明内容

在一个例子中，用于燃气涡轮机发动机的风扇箱包括具有外表面、前部和后部的复合风扇容纳箱。附接凸缘和安装环分别设置在所述前部和后部上。螺栓附接装置被支撑在所述外表面上。复合风扇容纳箱具有在容纳区域中提供外壳的容纳壳，容纳区域被配置为与风扇叶片对齐。防弹内衬被布置在位于外壳内部的容纳区域中。

在上述的另一个实施例中，风扇容纳箱包括限定大致圆筒形箱的多个复合层。附接凸缘在所述前部从圆筒形箱径向向外延伸。附接凸缘包括复合层的一部分。金属衬环被固定到附接凸缘。

在上述中任一者的另一实施例中，安装环是金属的并且在所述后部被固定到外表面。

在上述中任一者的另一实施例中，复合风扇容纳箱包括限定大致圆筒形箱的多个复合层。安装环与复合层一体形成。

在上述中任一者的另一实施例中，螺栓附接装置包括具有至少一个金属插入件的内部复合凸台。凸台利用至少一个纤维加固层板和粘合剂附接到所述外表面。

在上述中任一者的另一实施例中，防弹内衬由树脂浸渍的KEVLAR、陶瓷材料和金属材料中的一种制成。

在另一个例子中，用于燃气涡轮机发动机的风扇箱包括具有外表面、前部和后部的复合风扇容纳箱。附接凸缘和安装环分别设置在所述前部和后部上。螺栓附接装置被支撑在所述外表面上。

在上述的另一个实施例中，复合风扇容纳箱包括限定大致圆筒形箱的多个复合层。附接凸缘在所述前部从圆筒形箱径向向外延伸。附接凸缘包括复合层的一部分，并且金属衬环被固定到附接凸缘。

在上述中任一者的另一实施例中，安装环是金属的并且在所述后部被固定到外表面。

在上述中任一者的另一实施例中，复合风扇容纳箱包括限定大致圆筒形箱的多个复合层。安装环与复合层一体形成。

在上述中任一者的另一实施例中，螺栓附接装置包括具有至少一个金属插入件的内部复合凸台。凸台利用至少一个纤维加固层板和粘合剂附接到所述外表面。

附图说明

通过参照结合附图考虑的下述详细描述，可进一步理解本公开，在附图中：

图1是示例性燃气涡轮机发动机的示意图。

图2是沿线2-2截取的图3所示的贯穿容纳箱的剖视图。

图3是示例性容纳箱的立体图。

图4是容纳箱和安装环的放大剖视图。

图5是另一示例性容纳箱和安装环的剖视图。

图6是由容纳箱附接装置支撑的部件的立体图。

图7是图6所示的附接装置的放大立体图。

图8是沿线8-8截取的图7所示的附接装置的剖视图。

图9是贯穿紧固元件的容纳箱附接凸缘的剖视图。

图10是图9所示的容纳箱附接凸缘的剖视图，但是该图贯穿附接孔。

图11是容纳箱的叶片容纳特征的放大剖视图。

具体实施方式

参照图1，燃气涡轮机发动机由10示意性地指示并且包括核心12，所述核心12具有压缩机部段14、燃烧部段16和涡轮机部段18。示例性燃气涡轮机发动机10包括风扇部段20，所述风扇部段20位于机舱22内并包括多个叶片28。压缩机部段14、燃烧部段16、涡轮机部段18和风扇部段20围绕轴线A布置。机舱22限定用于进入空气流的入口24。风扇容纳箱26靠近风扇部段20内的叶片28设置。