[发明专利]一种燃气涡轮发动机的中心体组件

说明书

本发明属于航空发动机制造技术领域，具体涉及一种燃气涡轮发动机的中心体组件，包括中心体以及机械连接件；所述中心体由以下方法制得：步骤1：在锥筒形模具内涂覆一层陶瓷基材；步骤2：在陶瓷基材上敷设陶瓷纤维网；步骤3：在陶瓷纤维网上再次涂覆一层陶瓷基材；步骤4；加热固化；步骤5：脱模得到中心体坯料；步骤6：打磨修整，加工连接孔；步骤7：烧结得到所述中心体；机械连接件包括由多个连接构件拼接而成的环形组件。先采用拼接设备将多个连接构件排列成环形并将其压装在一个过渡结构上即内支撑圈和外支撑圈，然后再利用压装设备将连接构件压装在中心体上，各连接构件安装在中心体上之前就已经实现了相互之间的定位，提高装配精度。

技术领域

本发明属于航空发动机制造技术领域，具体涉及一种燃气涡轮发动机的中心体组件。

背景技术

燃气涡轮发动机主要用于航空航天领域，其工作原理是利用压气机将空气加压，高压空气与燃料混合引燃后向后喷射以提供推力；燃气涡轮发动机尾部一般设有尾椎(又称中心体、center body)，其作用是引导发动机尾部气流；为了减轻发动机重量，现有技术有时采用轻质陶瓷材料来制作尾椎，这又出现了一个新的技术问题，就是如何确保中心体与前端结构之间的可靠连接，为解决这一技术问题，本申请的发明人在陶瓷中心体的前端设置了金属连接件，安装时首先将金属连接件与中心体连接，然后再将金属连接件与前端结构连接，然而在金属连接件与中心体装配过程中又存在诸多问题，例如：为了避免金属连接件受热膨胀时产生的内应力对陶瓷结构强度造成影响需要将连接件设置为多段式结构并在相邻连接件之间设置伸缩缝，而多段式连接件在于陶瓷中心体进行装配时很难保证装配精度，且装配过程很容易对陶瓷中心体造成损伤，另外还需要确保陶瓷中心体与前端结构之间的平滑连接以降低空气阻力，现有技术中的装配工具很难满足工艺需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃气涡轮发动机的中心体组件，能够便于陶瓷材料与金属材料之间的装配和确保装配精度。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种燃气涡轮发动机的中心体组件，包括陶瓷材料制成的锥筒形的中心体，以及中心体前端设置的机械连接件；所述中心体由以下方法制得：

步骤1：在锥筒形模具内涂覆一层陶瓷基材；

步骤2：在步骤1涂覆的陶瓷基材上敷设陶瓷纤维网；

步骤3：在步骤2敷设的陶瓷纤维网上再次涂覆一层陶瓷基材使陶瓷纤维网包裹在陶瓷基材内；

步骤4；对锥筒形模具进行加热，将陶瓷基材烘干固化；

步骤5：将固化后的陶瓷基材与锥筒形模具分离得到中心体坯料；

步骤6：对中心体坯料的内外表面进行打磨修整；并在中心体坯料的前端边缘加工出连接孔；

步骤7：将中心体坯料送入加热炉内烧结得到所述中心体；

所述机械连接件包括由多个连接构件沿中心体周向拼接而成的环形组件，相邻连接构件之间具有重叠部分；连接构件包括第一弧形壁和第二弧形壁，第一弧形壁和第二弧形壁通过弹性体连接为马鞍状的一体式结构，第一弧形壁上设有连接孔，第一弧形壁与中心体内壁贴合，第二弧形壁与中心体外壁贴合，弹性体与中心体端面相对设置且两者之间设有间隙；

所述各连接构件采用拼接设备拼接成所述环形组件并附着在内支撑圈和外支撑圈上，内支撑圈用于支撑各连接构件的第一弧形壁，外支撑圈用于支撑各连接构件的第二弧形壁；吊装设备将内支撑圈和外支撑圈从拼接设备吊装至压装设备，压装设备将环形组件压装在中心体前端并使环形组件与内支撑圈和外支撑圈分离。