[发明专利]螺纹装配的风扇机匣

说明书

本发明涉及航空发动机技术领域，具体提供了螺纹装配的风扇机匣，将机匣与每个静子叶片焊接的加工方案调整为带第二外环的整环静子叶片以螺接方式旋拧入第一外环的方案，去掉焊接、热处理工艺，解决机匣变形、静子叶片叶身错位、转静子轴向间隙小引发的耐磨涂层轴向长度不足、大缘板小机匣余量等问题，增强了机匣抗振动能力。

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，特别涉及螺纹装配的风扇机匣。

背景技术

目前整环机匣一般采用焊接式：在薄壁机匣上铣出异形孔，异形孔与静子上缘板小间隙配合后用电子束焊焊接，结构精简。

传统焊接式风扇机匣存在以下缺陷：

1、由于对每个静子叶片上缘板分别焊接，焊缝较多，静子上缘板处容易存在焊不透或者应力过大的情况，容易萌生裂纹；

2、静子叶片焊接、热处理后叶身实际角向、轴向位置与理论位置存在偏移，机匣整体收缩与流路数据存在偏移，影响气动稳定性，且偏移位置无统计学规律；

3、在静子叶片与下一级的转子叶片轴向距离较小时，由于机匣后法兰边要在上缘板焊接应力区以外，下一级转子叶片上方的耐磨涂层轴向长度储备不足，存在转子叶尖磨到风扇机匣基体的风险，若保证耐磨涂层轴向长度，法兰边在上缘板焊缝危险距离内，容易萌生裂纹；

4、静子叶片稠度大、叶片叶形变化较大时，需要较大的静子上缘板，会造成机匣铣出异形孔后周向余量较小，强度储备不足的情况；

5、由于维护需要，需在静子叶片所在轴向区域增加维护座，采用焊接方案时，维护座焊缝与上缘板焊缝距离较近甚至交叉，容易萌生裂纹，采用装配方案需要铣加工机匣外表面，影响批产生产速度。

发明内容

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了螺纹装配的风扇机匣，包括：

第一外环，其沿轴向的一端具有向外的第一法兰边，另一端具有向外的第二法兰边，所述第一外环内壁的靠近所述第一法兰边的一侧设有耐磨涂层，且所述第一外环具有止动凸台，所述止动凸台位于所述耐磨涂层的沿轴向远离所述第一法兰边的一侧，所述第一外环内壁的靠近所述第二法兰边的一侧设有T型螺纹，所述第一外环上开有通孔；

通过机加工方式得到的第二外环，其一端与所述止动凸台相配合，所述第二外环外侧设有与所述第一外环相配合的T型螺纹，所述第二外环通过T型螺纹与所述第一外环固定，所述第二外环上开有通孔，其与所述第一外环的通孔相对应；

通过机加工方式得到的叶身，其与所述第二外环一体成型；

维护座，其通过紧固件固定在所述第一外环外侧，所述维护座的位置与所述第一外环的通孔相对应，所述紧固件的一端沉于所述第二外环内。

本发明提供的螺纹装配的风扇机匣，具有如下有益效果：

1、将机匣与每个静子叶片焊接的加工方案调整为机加带螺纹外环的整环静子螺纹旋入第一外环的方案，将原来的机加、焊接、锻造、热处理工艺改为纯机加，焊缝数量由叶片数减为0，避免了机匣焊接应力、增加了机匣刚性，降低了对生产厂的设备要求，没有了因焊接、热处理等特种工艺处理、周转带来的长周期，缩短了整体加工时间和生产成本，静子叶型更符合设计状态；

2、解决了机匣变形、静子叶片叶身错位，转静子轴向间隙小引发的耐磨涂层轴向长度不足、大缘板小机匣余量等问题，减小了气动损失和碰磨基体的概率；

3、取消了焊接工艺，避免了机匣焊接应力、增加了机匣刚性，由于取消焊接工艺，第一外环和第二外环的材料可以不相同，考虑减重、减振、隐身、降噪等需求，可使用特殊功能的复合材料、铝合金材料部分或全部替代钛合金材料；