[发明专利]具有环形壳的风扇壳体

说明书

本发明提供了用于围绕风扇的多层风扇壳体的设备和方法，所述风扇具有可围绕旋转轴线旋转的多个周向间隔开的叶片；所述多层风扇壳体具有限定叶片冲击区的子部分，所述多层包括：面对所述叶片的内纤维层；覆盖内碳层的外纤维层；夹在所述内复合纤维层和所述外复合纤维层之间的玻璃层。

技术领域

本发明主要涉及涡轮发动机，特别是涉及涡轮发动机的风扇壳体。

背景技术

对于飞行器发动机，例如涡轮发动机，空气通过入口被吸入到发动机的前部，通过压缩机压缩，并在燃烧器中与燃料混合。混合物燃烧，并通过涡轮。燃烧气体流通过涡轮膨胀，涡轮又使轴自旋，给压缩机提供动力。热废气还通过发动机后面的喷嘴膨胀，生成强有力的推力，这驱动飞行器向前。

风扇壳体可限定入口和由多个叶片形成的风扇。在发动机操作中存在变化的条件。外来物体，例如鸟、冰雹、冰、沙子和雨水可夹带到发动机的入口中，可能发生与发动机部分的冲击，包括与风扇壳体内部的冲击。在一些情况下，冲击可能引起叶片的一部分撕开，这通常称作风扇叶片脱落。松动的风扇叶片也可能冲击风扇壳体的内部。

风扇壳体可部分由复合材料形成，复合材料成形为抵御由外来物体或风扇叶片脱落引起的冲击。取决于风扇壳体的厚度以及其中的复合材料，复合材料可能为发动机增加相当大的重量。

发明内容

在一方面，本公开涉及一种涡轮发动机，包括：风扇，所述风扇具有多个可绕旋转轴线旋转的周向间隔开的叶片；多层风扇壳体，所述多层风扇壳体围绕所述风扇，并具有限定叶片冲击区的子部分，所述多层包括：面对所述叶片的内复合纤维层；覆盖内碳层的外复合纤维层；夹在所述内复合纤维层和所述外复合纤维层之间的编织玻璃层；其中，所述内复合纤维层、所述外复合纤维层和所述编织玻璃层覆盖所述叶片冲击区，并且在所述叶片冲击区之外，所述外复合纤维层邻接所述内复合纤维层。

在另一方面，本公开涉及一种围绕风扇的多层风扇壳体，所述风扇具有多个可绕旋转轴线旋转的周向间隔开的叶片；所述多层风扇壳体具有限定叶片冲击区的子部分，所述多层包括：面对所述叶片的内复合纤维层；覆盖所述内碳层的外复合纤维层；夹在所述内复合纤维层和所述外复合纤维层之间的编织玻璃层；其中，所述内复合纤维层、所述外复合纤维层和所述编织玻璃层覆盖所述叶片冲击区，并且在所述叶片冲击区之外，所述外复合纤维层邻接所述内复合纤维层。

在另一方面，本公开涉及一种制造多层风扇壳体的方法，所述方法包括：制造具有固定厚度的环形壳；用环形壳体包裹来包裹所述环形壳，所述环形壳体包裹具有至少一个碳层和至少一个编织玻璃层；将所述至少一个编织玻璃层局限到叶片冲击区；以及在所述叶片冲击区内产生环形壳体包裹的最大厚度的点。

具体地，本申请技术方案1涉及一种涡轮发动机，包括：风扇，所述风扇具有多个可绕旋转轴线旋转的周向间隔开的叶片；多层风扇壳体，所述多层风扇壳体围绕所述风扇，并具有限定叶片冲击区的子部分，所述多层包括：面对所述叶片的内复合纤维层；覆盖所述内复合纤维层的外复合纤维层；以及夹在所述内复合纤维层和所述外复合纤维层之间的编织玻璃层；其中，所述内复合纤维层、所述外复合纤维层和所述编织玻璃层覆盖所述叶片冲击区，并且在所述叶片冲击区之外，所述外复合纤维层邻接所述内复合纤维层。

本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的涡轮发动机，其中，所述内复合纤维层和所述外复合纤维层的至少一个与所述风扇壳体共同延伸。

本申请技术方案3涉及根据技术方案2所述的涡轮发动机，其中，所述内复合纤维层和所述外复合纤维层都与所述风扇壳体共同延伸。

本申请技术方案4涉及根据技术方案1所述的涡轮发动机，其中，所述外复合纤维层比所述内复合纤维层延伸的轴向长度要少，所述内复合纤维层与所述风扇壳体共同延伸。

本申请技术方案5涉及根据技术方案1所述的涡轮发动机，其中，所述编织玻璃层与所述叶片冲击区共同延伸。