一种压气机叶片制造技术

技术编号:11999632 阅读:105 留言:0更新日期:2015-09-03 23:08
本实用新型专利技术涉及涡轮发动机压气机叶片结构设计,尤其涉及一种压气机叶片,以解决现有结构的压气机叶片在导致加工时容易产生偏差,导致叶片难以满足气动要求的问题。本实用新型专利技术的压气机叶片在叶身前缘处设置前缘碳杆以形成叶片的前缘,同时在叶身尾缘处设置尾缘碳杆以形成叶片的尾缘,这样的叶片结构能够降低叶片加工时的难度,从而减小前缘和尾缘圆角与理论尺寸的偏差,更易满足气动设计要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及涡轮发动机压气机叶片结构设计,尤其涉及一种压气机叶片。
技术介绍
对于涡轮发动机压气机叶片,为了达到压缩空气、引导气流的目的,每个截面通常要求具有独特的叶型型面。叶型型面的前缘和尾缘位置通常呈圆弧或椭圆弧等形状,以减小空气阻力,因此,前缘和尾缘型面设计的优劣对于叶片性能具有较大影响。目前叶片通常为复合材料叶片,若干层浸润过树脂的纤维织物叠加塑造成型。在制作时,常用方法是采用上述若干层浸润过树脂的纤维织物,放入模具中加温加压实现固化,而叶片的前缘和尾缘形状通常靠模具来保证;但是,这种方法得到的这种结构的叶片,特别是其前缘圆角和尾缘圆角的尺寸容易与图纸存在较大的偏差,使其难以满足气动要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种压气机叶片,以解决现有结构的压气机叶片在导致加工时容易产生偏差,导致叶片难以满足气动要求的问题。本技术的技术方案是:一种压气机叶片,包括:由碳纤维构成的叶身;前缘碳杆,呈柱状,沿所述叶身的展向设置在所述叶身的前缘位置,并与所述叶身的前缘平滑连接,以构成叶片的前缘;尾缘碳杆,呈柱状,沿所述叶身的展向设置在所述叶身的尾缘位置,并与所述叶身的尾缘平滑连接,以构成所述叶片的后缘。可选地,所述叶身包括多层碳布铺层。可选地,所述前缘碳杆和\或所述尾缘碳杆的横截面均呈圆形。可选地,所述前缘碳杆和\或所述尾缘碳杆的横截面均呈椭圆形。本技术的优点在于:本技术的压气机叶片在叶身前缘处设置前缘碳杆以形成叶片的前缘,同时在叶身尾缘处设置尾缘碳杆以形成叶片的尾缘,这样的叶片结构能够降低叶片加工时的难度,从而减小前缘和尾缘圆角与理论尺寸的偏差,更易满足气动设计要求。【附图说明】图1本技术压气机叶片的结构示意图;图2是图1中A-A剖视图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的进行详细描述。如图1和图2所示,本技术的压气机叶片,包括叶身1、前缘碳杆2和后缘碳杆3。叶身I由碳纤维构成,通常是碳纤维构成碳布铺层la,再由多层碳布铺层Ia在模具中加温加压后实现固化形成。前缘碳杆2同样由碳纤维构成,呈柱状。前缘碳杆2沿叶身I的展向设置在叶身I的前缘位置,并与叶身I的前缘平滑连接,以构成叶片的前缘。尾缘碳杆3同样由碳纤维构成,呈柱状。尾缘碳杆3沿叶身I的展向设置在叶身I的尾缘位置,并与叶身I的尾缘平滑连接,以构成叶片的尾缘。另外,前缘碳杆2和尾缘碳杆3的截面形状可以根据实际叶片的形状选择为多种适合的形状,例如圆形或呈椭圆形等;并且,前缘碳杆2和尾缘碳杆3的截面面积也可以根据需要进行适合的选择。具体加工时,将前缘碳杆2和尾缘碳杆3沿叶片展向置于模具中,再铺放多层碳布铺层la,并保证叶身I的前缘和尾缘与前缘碳杆2和尾缘碳杆3平滑过渡连接,加温加压后实现固化,构成完整的叶片。本技术的压气机叶片在叶身I前缘处设置前缘碳杆2以形成叶片的前缘,同时在叶身尾缘处设置尾缘碳杆3以形成叶片的尾缘,这样的叶片结构能够降低叶片加工时的难度,从而减小前缘和尾缘圆角与理论尺寸的偏差,更易满足气动设计要求。进一步,如图2中所示,在每个叶片截面上,碳布铺层Ia的凹面最外侧铺层构成叶片的叶盆曲线lb,凸面最外侧铺层构成叶片的叶背曲线lc。在该截面上,前缘碳杆2的截面分为前缘弧线2a和前缘延伸线2b两部分,前缘弧线2a与碳布叶身端面(前缘)平滑过渡连接,前缘延伸线2b与碳布叶身端面(前缘)紧密贴合。尾缘碳杆3分为尾缘弧线3a和尾缘延伸线3b两部分,尾缘弧线3a与碳布叶身端面(尾缘)平滑过渡连接,尾缘延伸线3b与碳布叶身端面紧密贴合。前缘弧线2a、叶背曲线lc、尾缘弧线3a和叶盆曲线Ib共同构成完整的叶型截面的外部轮廓。前缘弧线2a和尾缘弧线3a分别构成叶片的前缘圆角和尾缘圆角。以上所述,仅为本技术的【具体实施方式】,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。【主权项】1.一种压气机叶片,其特征在于,包括: 由碳纤维构成的叶身(I); 前缘碳杆(2),呈柱状,沿所述叶身(I)的展向设置在所述叶身(I)的前缘位置,并与所述叶身(I)的前缘平滑连接,以构成叶片的前缘; 尾缘碳杆(3),呈柱状,沿所述叶身(I)的展向设置在所述叶身(I)的尾缘位置,并与所述叶身(I)的尾缘平滑连接,以构成所述叶片的尾缘。2.根据权利要求1所述的压气机叶片,其特征在于,所述叶身(I)包括多层碳布铺层。3.根据权利要求1所述的压气机叶片,其特征在于,所述前缘碳杆(2)和\或所述尾缘碳杆(3)的横截面均呈圆形。4.根据权利要求1所述的压气机叶片,其特征在于,所述前缘碳杆(2)和\或所述尾缘碳杆(3)的横截面均呈椭圆形。【专利摘要】本技术涉及涡轮发动机压气机叶片结构设计,尤其涉及一种压气机叶片,以解决现有结构的压气机叶片在导致加工时容易产生偏差,导致叶片难以满足气动要求的问题。本技术的压气机叶片在叶身前缘处设置前缘碳杆以形成叶片的前缘,同时在叶身尾缘处设置尾缘碳杆以形成叶片的尾缘,这样的叶片结构能够降低叶片加工时的难度,从而减小前缘和尾缘圆角与理论尺寸的偏差,更易满足气动设计要求。【IPC分类】F04D29-26【公开号】CN204610368【申请号】CN201520291755【专利技术人】马晓健, 印雪梅, 司艳丽, 高兴, 杨勇刚 【申请人】中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所【公开日】2015年9月2日【申请日】2015年5月7日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种压气机叶片,其特征在于,包括:由碳纤维构成的叶身(1);前缘碳杆(2),呈柱状,沿所述叶身(1)的展向设置在所述叶身(1)的前缘位置,并与所述叶身(1)的前缘平滑连接,以构成叶片的前缘;尾缘碳杆(3),呈柱状,沿所述叶身(1)的展向设置在所述叶身(1)的尾缘位置,并与所述叶身(1)的尾缘平滑连接,以构成所述叶片的尾缘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马晓健印雪梅司艳丽高兴杨勇刚
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所
类型:新型
国别省市:辽宁;21

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