[发明专利]制造用于涡轮机压缩机的复合壳体的方法

说明书

本发明涉及一种制造用于涡轮机的弯曲复合壳体的方法，特别是用于飞机涡轮喷气发动机的低压压缩机。该方法包括以下步骤顺序：(a)通过在称为阴形形式的凹形形式上自动放置碳纤维来覆盖(100)预制件；(b)在称为阳形形式的凸形形式上铺设(102)玻璃纤维层；(c)将预制件转移(104)到凸形形式上，覆盖凸形形式上的玻璃纤维层。步骤(b)铺设(102)包括在凸形形式上铺设(118)金属条带和/或环氧树脂型材的阶段(α)和然后用玻璃纤维层覆盖(120)金属条带的阶段(β)。

技术领域

本发明通过自动纤维放置来解决复合壳体的制造，壳体是涡轮机壳体，或者更具体地，是用于涡轮机比如涡轮喷气发动机的压缩机的壳体。

背景技术

制造用于涡轮机的复合壳体需要精确地放置纤维，以便导致增强件的预定分布。具体地，纤维的取向允许壳体承受给定方向且根据给定模式的应力。通过使用自动机器人可以优化放置纤维的精度。其应用头根据使用软件计算的模型仔细排列纤维。

文献US2014/0086734A1公开了一种制造用于涡轮机的复合壳体的方法。该方法包括使用AFP技术生产360°板材，在360°板材上铺设多个区段，然后将360°板材和区段固化在一起。然而，该方法的几何约束仍然很高。需要限制部件的数量，以使覆盖操作保持简单。此外，纤维定位的精度仍然有限。

发明内容

技术问题

本发明的目的是解决现有技术中提出的至少一个问题。更具体地，本发明旨在提高放置复合壳体的纤维的精度。本发明的另一个目的是提出一种简单、轻便、经济、可靠、易于生产且易于检查的解决方案。

技术方案

本发明的一个主题是一种制造用于涡轮机特别是飞机涡轮喷气发动机的弯曲复合壳体的方法，该方法包括以下步骤：(a)通过在凹形形式上自动放置碳纤维来覆盖预制件；(b)将玻璃纤维层铺设在凸形形式上；(c)将预制件转移到凸形形式上，覆盖凸形形式上的玻璃纤维层。

根据本发明的有利实施例，该方法可以包括以下特征中的一个或多个，单独考虑或以任何技术上可行的组合考虑：

-步骤(b)铺设包括在凸形形式上铺设金属条带和/或环氧树脂型材的阶段()和然后用玻璃纤维层覆盖金属条带和环氧树脂型材的阶段()。

-该方法还包括步骤(e)：固化由玻璃纤维层和预制件构成的叠层，以形成原始壳体。

-凸形形式是凸模部件，步骤(e)固化是在所述凸模部件上进行的，特别是结合围绕预制件布置的凹形反模具。

-该方法还包括步骤(f)，加工所述壳体，特别是由步骤(e)固化得到的复合部件。

-步骤(f)加工包括钻穿过壳体的孔，所述钻孔描述至少一个弯曲排，可能多达六个弯曲排，其特别能够接受流动矫直叶片。

-该方法还包括步骤(d)：将预制件贴到玻璃纤维层上，和/或将膜贴在预制件上。

-壳体由半壳形成；该方法还包括组装两个半壳的步骤(g)，该壳体的内径在0.40m和3.00m之间。

-该方法还包括步骤(h)：在壳体内热喷涂可磨耗材料。

-在步骤(a)覆盖结束时，预制件具有至少一个凸缘，其径向地抵靠凹形形式延伸和/或抵靠凸形形式延伸。

-所述至少一个凸缘包括轴向凸缘和/或弯曲凸缘，所述弯曲凸缘围绕涡轮机的旋转轴线弯曲；在步骤(a)覆盖结束时，所述轴向凸缘和弯曲凸缘从同一个角部延伸，所述角部具有将所述凸缘分开的间隙，至少在其径向高度的一部分上。

-在步骤(a)覆盖期间，自动放置的纤维包括二维编织带或单向纤维带，所述纤维可能是预浸渍纤维或干纤维。