用于飞行器涡轮机的组件和飞行器涡轮机的制作方法

本发明涉及一种用于飞行器涡轮机的组件，并且涉及一种包括该组件的飞行器涡轮机。

背景技术：

1、现有技术特别包括文献fr-a1-3 070 715、fr-a1-3 072 825、fr-a1-3 103012、ep-a1-3 109 043、ep-a1-3 095 961、us-a1-2018/371947和ep-a1-3 663 528。

2、如图1所示，涡轮机通常包括气体发生器12，该气体发生器参照气体流动的方向从上游到下游包括至少一个压缩机14、环形燃烧室16和至少一个涡轮18。空气流进入气体发生器12，并且在压缩机14中被压缩。压缩的空气与燃料混合并在燃烧室16中燃烧。离开室16的燃烧气体在涡轮18中膨胀，燃烧气体驱动涡轮18的转子以及压缩机14的转子和螺旋桨(称为风扇20)的转子，该螺旋桨位于气体发生器12的上游。

3、如图2所示，压缩机14或涡轮18通常包括多个级(用于压缩机的压缩和用于涡轮的膨胀)，每一级包括定子叶片22和转子叶片24。

4、定子叶片22包括一环形排的固定轮叶或叶片26，并且在压缩机14的情况下被称为压缩机定子轮叶，在涡轮18的情况下被称为涡轮定子轮叶22’。叶片26在两个同轴的环形平台28之间延伸，这两个同轴的环形平台围绕涡轮机的纵向轴线x延伸，该纵向轴线是涡轮机的转子的旋转轴线。

5、转子叶片24还包括由圆盘32承载的一环形排的叶片30。转子叶片在由壳体36支撑的密封环34内旋转。转子叶片24在其外缘周处包括例如环形唇缘38，该环形唇缘可以通过摩擦与位于密封环34的内缘周处的可磨损涂层40配合，以在运行过程中在转子叶片24和环34之间提供轴向密封。

6、已知将涡轮定子轮叶22’或密封环34部段化。涡轮定子轮叶22’或环34则包括多个周向定向的部段，多个周向定向的部段围绕轴线x并排地布置(参见图3)。

7、重要的是要确保运行中部段之间的密封，以避免气体泄漏到气体的流动管道的外部。为了实现这一点，部段的彼此面对的侧向边缘35设置有狭槽42，狭槽用于容纳密封舌状件44(参见图4和图5)。

8、图4示出了面对涡轮定子轮叶22’的平台28的部段的侧向边缘35之间的密封，这得益于在这些边缘的狭槽42中组装舌状件44。

9、图5示出了在面对环部段34的侧向边缘35之间、通过安装在这些边缘中的狭槽42中的舌状件44实现的密封。

10、边缘35中的每一个可以包括一个或多个狭槽42，一个或多个狭槽用于接合一个或多个舌状件44。

11、这些舌状件44中的每一个具有大致细长的形状，并且包括两个相对的纵向边缘，这两个相对的纵向边缘分别接合在两个侧向边缘35的面对两个相邻部段的狭槽42中。因此，应当理解，舌状件44围绕涡轮定子轮叶22’或环34的轴线x分布，并且舌状件安装在涡轮定子轮叶22’或环34的部段之间。

12、已知用金属合金制造涡轮定子轮叶22’和环34。在这种情况下，舌状件44也由金属合金制成。狭槽42通常通过对部段的侧向边缘35进行机加工而制成。例如，放电加工(electro discharge machining，edm)技术用于该机加工。舌状件44具有大致平坦的平行六面体形状(参见图6)，并且用于接纳这些舌状件44的纵向边缘44a、44b的狭槽42具有互补的大致形状(参见图7)。特别地，狭槽42具有恒定的深度p，即每个狭槽42的底部42a是平坦的。在此，该深度在与以轴线x为中心的圆周相切的方向上测得，并且该方向包含在垂直于轴线x的平面中。换言之，每个狭槽42的纵向端部成直角。每个狭槽的底部42a位于狭槽42的两个壁42b、42c之间，这两个壁平行于旨在接合在狭槽42中的舌状件44的大致平面而延伸(参见图5)。

13、还已知用陶瓷基复合材料(cmc)制造涡轮定子轮叶22’和环34。cmc材料具有良好的机械性能，使其适合用作结构元件，并且在高温下保持这些性能。涡轮机的主要制约因素是其承受高温的能力。例如，由cmc材料制成的组件具有良好的耐高温性，这提高了涡轮机的总体效率。此外，这种类型的组件减轻了涡轮机的重量，从而降低了涡轮机的燃料消耗。

14、edm加工不适合在cmc材料的部段中制造狭槽。事实上，由于材料的不均匀性，edm技术的使用在机加工过程中会产生火花的问题，这会导致磨损区域的退化和该区域中的表面光洁度的降低。通过机加工工具来对狭槽进行机加工是可以想象的，但是太昂贵，因为会消耗太多工具，这些工具很快就会断裂，并且在该断裂过程中会产生表面缺陷，导致部段报废。

15、因此，需要改进用于在cmc部段上接纳密封舌状件的狭槽的制造，以减少该操作的持续时间和成本。

16、本发明提供了一种改进方式，该改进方式为该需求提供了简单、有效和经济的解决方案。

技术实现思路

1、本发明涉及一种用于飞行器涡轮机的组件，该组件具有围绕轴线的大致环形的形状，并且该组件包括多个部段，多个部段围绕轴线沿周向并排地布置，这些部段由陶瓷基复合材料制成，并且每个部段包括侧向边缘，侧向边缘面对相邻部段的侧向边缘，该组件还包括多个密封舌状件，多个密封舌状件围绕轴线分布并安装在部段之间，这些舌状件中的每一个舌状件具有大致细长的形状，并且包括第一纵向边缘和第二纵向边缘，该第一纵向边缘接合在部段中的一个部段的侧向边缘中的狭槽中，该第二纵向边缘与第一边缘相对并接合在面对相邻部段的侧向边缘的狭槽中，其特征在于，第一边缘和第二边缘中的每一个包括直线中间部分，该直线中间部分在凸弯曲形状的两个端部部分之间延伸，并且狭槽具有与这些部分互补的形状，以确保舌状件在这些部分的整个纵向范围上在狭槽中的接触。

2、因此，本发明提出修改舌状件的形状和用于接纳这些舌状件的狭槽。发明人已经发现，在先前技术中舌状件的平底端部的设计是有问题的，会产生制造缺陷并加速机加工工具的磨损或破损。更容易制造具有圆形端部的舌状件，特别是对狭槽进行机加工以接纳这些舌状件。舌状件具有与狭槽互补的形状。舌状件的直线中间部分抵靠在狭槽的底部的互补部分上，并且舌状件的弯曲端部部分也抵靠在狭槽的底部的互补部分上。因此，在这些部分的整个纵向范围上以及因此基本上在舌状件的整个长度上存在连续的(并且例如“线性的”)接触。

3、根据本发明的组件可以包括以下特征中的一个或多个特征，这些特征被彼此独立地采用或被彼此结合地采用：

4、-端部部分各自具有一部分圆形或椭圆形的形状；

5、-在每个舌状件的纵向端部中的每一个纵向端部处，第一边缘的端部部分连接第二边缘的端部部分，使得第一边缘的端部部分和第二边缘的端部部分彼此连续地延伸；

6、-中间部分的纵向范围占对应的舌状件的纵向范围的70％至90％；

7、-每个端部部分的纵向范围占对应的舌状件的纵向范围的5％至15％；

8、-该组件形成涡轮的涡轮定子轮叶，部段是涡轮定子轮叶的部段，涡轮定子轮叶的部段各自包括两个平台，至少一个叶片在这两个平台之间延伸；

9、-该组件形成用于压缩机或涡轮的密封环；

10、-所述接触主要发生在相对于所述轴线的周向方向上。

11、本发明还涉及一种飞行器涡轮机，该飞行器涡轮机包括至少一个如上所述的组件。