复合制品的附接制造技术

技术编号:12246613 阅读:81 留言:0更新日期:2015-10-28 12:37
一种复合制品包括复合构件,其沿高度方向从构件底座延伸至构件末端(76,376)并且沿长度方向在间隔开的构件第一边缘与第二边缘之间延伸。构件板层(11)具有沿宽度方向间隔开的板层第一侧(111)和第二侧(113),以及其间的板层边缘(114)。构件安装在翼梁(82)上,翼梁(82)包括沿高度方向延伸到复合构件中的柄(84)、在柄的上端处并且大致或完全嵌入复合构件中的凸片(86),以及凸片末端(96)。板层的至少第一部分的板层边缘(114)直接地或间接地接触或压靠凸片(86)。板层的至少第二部分的板层边缘(114)可直接地或间接地接触或压靠凸片末端(96)。第一部分的板层边缘可压靠凸片中的一个或更多个凹陷或凹入表面。复合制品可为包括复合翼型件的复合叶片或导叶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃气涡轮发动机复合翼型件,并且具体地涉及用于安装在飞行器燃气涡轮发动机中的复合翼型件的金属附接件。
技术介绍
涡扇类型的旁通燃气涡轮发动机大体上包括前风扇和增压压缩机、中间芯部发动机和后低压动力涡轮。低压涡轮经由低压轴可旋转地驱动风扇和增压压缩机,它们所有都形成低压转予。已经开发出了用于和用在用于增压压缩机的可旋转级的叶片和设置在叶片之间和上游和下游的定子导叶,以及发动机的其它区段如风扇区段(风扇出口导叶)中的复合翼型件。已知由复合材料制造飞行器燃气涡轮发动机叶片和导叶翼型件。难以将复合翼型件附接于金属附接件用于将叶片或导叶安装于发动机的金属转子或定子部分。这由于负载的大小和构件的有限尺寸而是一项挑战。典型地,这些复合部分的附接是实施的挑战部分。典型地,期望具有集成的复合/金属系统,其利用复合物重量减轻和金属界面的复杂加工。过去连结这两个系统通过简单的粘合结合。这些结合经受趋于将复合翼型件从叶片或导叶的金属座驱离的力和力矩。高度合乎需要的是,提供用于将复合翼型件牢固且稳健地安装在燃气涡轮发动机转子和风扇框架组件两者中的座,其抵抗趋于将复合翼型件从叶片或导叶的金属座驱离的力和力矩,并且将延长翼型件和风扇框架组件的寿命。在更广泛意义上,高度合乎需要的是,提供用于牢固且稳健地安装复合部分的座,其抵抗趋于将复合元件驱离关于该部分的金属座的力和力矩。
技术实现思路
—种复合制品包括沿高度方向从构件底座延伸至构件末端并且沿长度方向在间隔开的构件第一边缘与第二边缘之间延伸的复合构件。复合构件包括具有沿宽度方向间隔开的板层第一侧和第二侧和其间的板层边缘的板层。复合构件安装在翼梁上,其包括从构件底座下方沿高度方向向上延伸穿过构件底座到复合构件中的柄、在柄的上端处并且大致或完全嵌入复合构件中的凸片,凸片包括沿高度方向间隔开的凸片底座和凸片末端,并且板层的至少第一部分的板层边缘直接地或间接地接触或压靠凸片。复合制品可包括沿高度方向间隔开的凸片底座与凸片末端之间的凸片中的一个或更多个凹陷或凹入的表面,并且板层的至少第一部分的板层边缘直接地或间接地接触或压靠沿高度方向间隔开的凸片底座与凸片末端之间的凸片中的凹陷或凹入表面和一个或更多个凹陷或凹入表面。板层的至少第二部分的板层边缘可直接地或间接地接触或压靠凸片末端。凹陷或凹入表面可限定具有圆形截面的对应缺口或凹口。复合制品的一个或更多个凹陷或凹入表面可包括限定凸片底座之间的沿宽度方向的锥形的一个或更多个沿宽度方向间隔开的凹陷或凹入表面。锥形可在厚度上从凸片末端朝凸片底座渐缩。板层的至少第二部分的板层边缘可直接地或间接地接触或压靠凸片末端。复合制品可包括用于钩住复合翼型件的板层中的一些并且沿着凸片的沿宽度方向间隔开的凸片第一侧与第二侧设置的挂钩器件。挂钩器件包括沿着凸片的沿长度方向间隔开的凸片第一边缘与第二边缘设置的挂钩,并且一个或更多个凹陷或凹入表面包括挂钩与沿宽度方向间隔开的凸片第一侧和第二侧之间的转角。钩可包括分别沿着沿长度方向间隔开的凸片的第一边缘和第二边缘设置的连续的前第一边缘钩和第二边缘钩。钩的另一个实施例可包括分别沿着沿长度方向间隔开的凸片第一边缘和第二边缘中的各个从凸片的第一侧和第二侧交替地向外延伸的交替的第一侧钩和第二侧钩。钩可为阶梯钩,并且阶梯钩中的各个包括具有由升高面(rise)沿宽度方向分开的延伸面(run)的钩阶梯。复合制品可为复合叶片或导叶,其包括复合翼型件,该复合翼型件具有沿宽度方向间隔开的翼型件压力侧和吸入侧,它们沿高度方向或翼展方向并且从翼型件底座向外至翼型件末端延伸,并且沿长度方向或翼弦方向在间隔开的翼型件的前缘与后缘之间延伸。复合翼型件包括具有沿宽度方向间隔开的板层压力侧和吸入侧和其间的板层边缘的板层。复合翼型件安装在翼梁上,其包括从翼型件底座下方沿高度方向向上延伸穿过翼型件底座到复合翼型件中的柄。柄的上端处的凸片大致或完全嵌入复合翼型件中。一个或更多个凹陷或凹入表面在沿高度方向间隔开的凸片底座与凸片末端之间在凸片中。板层的至少第一部分的板层边缘直接地或间接地接触或压靠凹陷或凹入表面。翼梁可为金属的。【附图说明】在连同附图进行的以下描述中阐释了本专利技术的前述方面和其它特征,在该附图中:图1为具有带复合翼型件的增压器叶片和导叶的飞行器涡扇燃气涡轮发动机的示例性实施例的纵向部分截面和部分图解视图。图2为具有金属柄的复合制品的图解透视图,其中扩大的凸片插入制品的复合元件中。图3为具有金属柄的复合翼型件的图解透视图,其中扩大的凸片插入其中而适于与图1中所示的增压器叶片和导叶中的一个一起使用。图4为图3中所示的复合翼型件和金属柄的放大图解透视图。图5为穿过图4中的5-5的复合翼型件和金属柄的图解截面视图。图6为复合翼型件和金属柄的图解截面视图,其中凸片具有在凸片的前缘和后缘处的钧。图7为穿过图6中的6-6的凸片的图解截面视图。图8为用于图6中所示的凸片的备选钩的图解截面视图。图9为用于安装图3中所示的复合翼型件的燕尾形根部的图解透视图。图10为图9中所示的燕尾形根部的图解侧视图。图11为燕尾形根部与用于图3中所示的复合翼型件的凸片之间的短连接器的图解透视图。图12为图11中所示的燕尾形根部的图解侧视图。图13为柄与用于图3中所示的复合翼型件的定子带之间的连接的图解透视分解视图。图14为图13中所示的连接的图解截面视图。图15为用于柄与用于图3中所示的复合翼型件的带之间的硬钎焊接头连接的定子带和柄的图解截面视图。图16为柄与用于图3中所示的复合翼型件的定子带之间的硬钎焊接头连接的图解截面视图。图17为柄与用于图3中所示的复合翼型件的定子带之间的短硬钎焊接头连接的图解截面视图。图18为具有柄与用于图3中所示的复合翼型件的定子带之间的冶金结合的短硬钎焊接头连接的图解截面视图。图19为图3中所示的复合翼型件的枞树形根部连接的图解截面视图。【具体实施方式】图1中示出了示例性飞行器涡扇燃气涡轮发动机10,其围绕发动机中心线轴线12外接并且适合地设计成安装于飞行器的翼或机身。发动机10包括呈下游串流连通的风扇14、增压器或低压压缩机16、高压压缩机18、燃烧器20、高压涡轮(HPT) 22和低压涡轮(LPT) 24。HPT或高压涡轮22由高压传动轴23连结于高压压缩机18。LPT或低压涡轮24由低压传动轴25连结于风扇14和增压器或低压压缩机16两者。在典型操作中,空气26由风扇14加压,并且该空气的内部部分导送穿过低压压缩机16,低压压缩机16进一步使空气加压。加压空气接着流至进一步使空气加压的高压压缩机18。加压空气在燃烧器20当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合制品,包括:复合构件,其沿高度方向从构件底座延伸至构件末端,并且沿长度方向在间隔开的构件第一边缘与第二边缘之间延伸,所述复合构件包括具有沿宽度方向间隔开的板层第一侧和第二侧和其间的板层边缘的板层,所述复合构件安装在翼梁上,所述翼梁包括沿高度方向从所述构件底座下方向上延伸穿过所述构件底座到所述复合构件中的柄,凸片,其在柄的上端处并且大致或完全嵌入所述复合构件中,所述凸片包括沿高度方向间隔开的凸片底座和凸片末端,并且所述板层的至少第一部分的所述板层边缘直接地或间接地接触或压靠所述凸片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·J·克雷S·R·芬P·L·贝曼DJ·辛G·C·格梅因哈德特
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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