为了在涡轮机叶片上形成一种将不会被后续的材料移除操作变形的薄后缘，所述涡轮机叶片通过失蜡铸造方法形成并且包括一翼面，所述翼面具有通过在叶片根部和叶片尖端之间延伸的压力面壁和吸力面壁所连接的相互相对的前缘和后缘，该叶片的粗铸叶片装置包括，在将分别形成该叶片的吸力面壁和/或压力面壁的该叶片装置的吸力面壁(240)和/或压力面壁(220)上，在一给定的宽度上从将形成该叶片的后缘的叶片装置(200)的后缘沿叶片装置的前缘的方向延伸的增加的铸造厚度(210)，所述叶片装置的前缘将在叶片装置的至少一部分高度上，除了与叶片装置的后缘相邻且其宽度为该叶片装置的后缘的至少一个半径的保留区域(250)之外形成所述叶片的前缘。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有修改的后缘几何形状的粗铸叶片装置
本专利技术涉及涡轮机涡轮叶片装置的通用领域，并且更特别地涉及由失蜡铸造技术生产的涡轮叶片的粗铸叶片装置。
技术介绍
以本身已知的方式，涡轮机包括燃烧室，在所述燃烧室中空气和燃料在其中燃烧之前混合。源于该燃烧的气体在燃烧室下游流动，然后供给高压涡轮和低压涡轮。每个涡轮包括与一排或多排叶片(称为活动轮)交替，在涡轮转子周围周向地间隔的一排或多排桨叶(称为扩散器)。图4A局部地示出了当前装配到众多飞机发动机并包括多个叶片的扩散器的常规结构。这些桨叶10每个都包括一种插入在连接桨叶末端的外平台14和连接桨叶根部的内平台16之间的空气动力学外形或翼面。每个翼面都包括彼此相对的前缘18和后缘20，以及径向地在桨叶根部和桨叶末端之间沿翼面的伸长方向XX'延伸的压力侧壁22和吸力侧壁24，所述伸长方向垂直于涡轮机的纵向中心轴(未表示)。图4B示出了一种包括空气动力学外形或翼面的燃气轮机的常规中空活动叶片30，所述空气动力学外形或翼面具有彼此相对并且由压力侧壁36和吸力侧壁38连接的前缘32和后缘34，所述压力侧壁36和吸力侧壁38径向地在叶片根部40和叶片末端42之间沿翼面的伸长方向XX'延伸。众所周知，这些桨叶或叶片的后缘是涡轮和发动机的空气动力学性能的关键尺寸特征。因此，为了降低发动机的燃油消耗，一种已知的解决方案包括通过细化这些叶片的后缘来提高涡轮的空气动力学性能。然而，当前基本根据失蜡铸造技术生产该涡轮机叶片装置。考虑到期望空气动力学外形的薄度，该铸造技术单独并不允许获得具有薄后缘的叶片装置，并且因此额外的后续抛光步骤用于机械地调节后缘，并且因此能够使其变薄。不幸地，对粗铸叶片装置的这种额外材料移除步骤似乎并不允许符合空气动力学外形的最终形状及其尺寸公差。事实上，薄表面的抛光产生热，然后产生空气动力学外形的局部变形，不再遵循其形状，无论这是后缘的切线或半径，这将导致涡轮性能的退化，因此与所期望的相反。
技术实现思路
因此，通过提出一种通过失蜡铸造对叶片进行加工的工艺的改进，所述工艺并不产生尺寸不一致性并且允许符合空气动力学外形的期望形状，本专利技术旨在克服与后缘的抛光过程中后缘变形有关的缺陷。为此，提供了一种根据失蜡技术生产的涡轮机叶片的粗铸叶片装置，所述叶片包括翼面，所述翼面具有彼此相对并且由在叶片根部和叶片末端之间延伸的压力侧壁和吸力侧壁连接的前缘和后缘，其特征在于，为了在所述叶片上生产一种不会通过后续的材料移除操作变形的薄后缘，所述叶片的所述粗铸叶片装置包括，在旨在分别形成叶片的所述吸力侧壁和/或所述压力侧壁的所述叶片装置的吸力侧壁和/或压力侧壁上，从旨在形成叶片的所述后缘的所述叶片装置的后缘在确定的宽度上沿所述叶片装置的前缘的方向延伸的铸造余量，所述叶片装置的前缘旨在在叶片装置的至少一部分高度上形成叶片的所述前缘，除了与叶片装置的所述后缘相邻且其宽度为该叶片装置的所述后缘的至少一个半径的保留区域之外。因此，通过局部地增厚粗铸叶片装置的外形，铸造工艺在后缘变得更为牢固，并且因此能够承受例如抛光的后续材料移除，而没有叶片变形的风险。根据所设想的实施例，在叶片的全部高度上制造所述铸造余量。优选地，所述铸造余量具有一种在所述的已确定宽度上在等于零的第一值和第二值之间渐减地变化的可变厚度，所述第二值包括在叶片期望厚度e的一半和一倍之间，并在与叶片的所述后缘的预定距离d处确定。有利地，所述第一值在第一接合线处确定，所述第一接合线平行于叶片装置的所述后缘，以及构成一种在所述铸造余量和叶片装置的所述吸力侧壁之间的切线，并且所述第二值在也平行于叶片的后缘并限定所述保留区域的第二接合线处确定。优选地，所述铸造余量沿所述切线在第一边缘处以及在第二、第三和第四边缘处通过倾斜连接联接叶片装置的所述吸力侧壁。有利地，所述倾斜连接每个都包括一种包括在20°到50°之间的斜面。优选地，所述切线平行于所述后缘，并且定位在与叶片装置的所述后缘一定距离处，所述距离等于叶片装置的弦长L的40％到60％。本专利技术还涉及一种根据失蜡铸造技术生产的涡轮机叶片的制造方法，该叶片包括一种中空翼面，所述中空翼面具有彼此相对并且由在叶片根部和叶片末端之间延伸的压力侧壁和吸力侧壁连接的前缘和后缘，所述方法的特征在于，为了通过铸造生产一种具有薄后缘的叶片，所述方法一方面包括一步骤，所述步骤包括生产一种在所述叶片装置的吸力侧壁和/或压力侧壁处具有可变厚度的铸造余量的粗铸叶片装置，所述叶片装置的吸力侧壁和/或压力侧壁旨在分别形成叶片的所述吸力侧壁和/或所述压力侧壁，所述铸造余量从旨在形成叶片的所述后缘的所述叶片装置的后缘并且沿旨在形成叶片的所述前缘的所述叶片装置的前缘的方向延伸，除了与叶片装置的所述后缘相邻且其宽度为该叶片装置的所述后缘的至少一个半径的保留区域之外，以及另一方面，包括该铸造余量的后续材料移除步骤。优选地，在叶片装置的全部或部分高度上制成所述铸造余量。有利地，所述材料移除操作为抛光。本专利技术还涉及一种涡轮机，其包括一种根据上述制造方法所制造的叶片。附图说明参照附图，这些附图无任何限制地示出了本专利技术的一种示例性实施例，本专利技术的其他特征和优点将从以下给出的描述显而易见，在这些附图上：-图1示出了根据本专利技术的涡轮叶片的空气动力学外形，-图2是在后缘的图1叶片的局部剖视图，-图3是在吸力侧壁的图1叶片的局部立面图，以及-图4A和4B是现有技术的扩散器部件的透视图，分别示出了现有技术的涡轮机的多个桨叶和一个叶片。具体实施方式图1和2表示一种将形成涡轮叶片的粗铸叶片的空气动力学外形或翼面，该涡轮叶片包括彼此相对并且由在叶片根部和叶片末端之间延伸的压力侧壁22和吸力侧壁24连接的前缘18和后缘20。为了使以下的描述更清楚，粗铸叶片装置的元件具有与成品叶片相同的具有系数10的附图标记。因此，粗铸叶片装置的前缘180对应于成品叶片18的前缘，粗铸叶片200的后缘对应于成品叶片20的后缘，粗铸叶片220的压力侧壁对应于成品叶片22的压力侧壁，粗铸叶片240的吸力侧壁对应于成品叶片24的吸力侧壁。根据本专利技术，为了允许在成品叶片上制造薄的后缘，也就是说，在与该后缘端部1mm处测量的其厚度包括在0.2mm与0.5mm之间，在铸造操作过程中建议局部地加厚该粗铸叶片装置的空气动力学外形，也就是说，在从后缘200沿前缘180的方向延伸的压力侧壁220和/或吸力侧壁240的已确定的宽度上，然而，除了与该后缘200相邻且其宽度为后缘的至少一个半径的已确定的保留区域250之外，但在叶片装置的全部或部分高度上，增加铸造余量210到该铸造模型上，使得该后缘不被修改并且因此不受影响，特别是不会因例如将在该铸造操作之后进行抛光这样的材料移除操作而变形。为了不损害空气动力学性能以及为了简化加工，铸造余量然而有利地布置在粗铸叶片装置240的吸力侧壁上。将会注意的是，与后缘本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种根据失蜡铸造技术生产的涡轮机叶片的粗铸叶片装置，叶片(10)包括一翼面，该翼面具有彼此相对并且由在叶片根部与叶片尖端之间延伸的压力侧壁(22)和吸力侧壁(24)连接的前缘(18)和后缘(20)，其特征在于，为了在所述叶片上制造一不会由于后续的材料移除操作而变形的薄的后缘，该叶片的所述粗铸叶片装置包括，在将分别形成该叶片的所述吸力侧壁和/或所述压力侧壁的所述叶片装置的吸力侧壁(240)和/或压力侧壁(220)上，从将形成该叶片的所述后缘的所述叶片装置(200)的后缘在一确定的宽度上沿所述叶片装置的前缘(180)的方向延伸的铸造余量(210)，所述叶片装置的前缘(180)将在该叶片装置的至少一部分高度上，除了一个与所述叶片装置的所述后缘相邻且其宽度为该叶片装置的所述后缘的至少一个半径的保留区域(250)之外，形成该叶片的所述前缘。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180523 FR 18542821.一种根据失蜡铸造技术生产的涡轮机叶片的粗铸叶片装置，叶片(10)包括一翼面，该翼面具有彼此相对并且由在叶片根部与叶片尖端之间延伸的压力侧壁(22)和吸力侧壁(24)连接的前缘(18)和后缘(20)，其特征在于，为了在所述叶片上制造一不会由于后续的材料移除操作而变形的薄的后缘，该叶片的所述粗铸叶片装置包括，在将分别形成该叶片的所述吸力侧壁和/或所述压力侧壁的所述叶片装置的吸力侧壁(240)和/或压力侧壁(220)上，从将形成该叶片的所述后缘的所述叶片装置(200)的后缘在一确定的宽度上沿所述叶片装置的前缘(180)的方向延伸的铸造余量(210)，所述叶片装置的前缘(180)将在该叶片装置的至少一部分高度上，除了一个与所述叶片装置的所述后缘相邻且其宽度为该叶片装置的所述后缘的至少一个半径的保留区域(250)之外，形成该叶片的所述前缘。
2.根据权利要求1所述的粗铸叶片装置，其特征在于，在所述叶片装置的全部高度上制造所述铸造余量。
3.根据权利要求1或2所述的粗铸叶片装置，其特征在于，所述铸造余量具有在所述的已确定的宽度上，在等于零的第一值与包含在叶片期望厚度e的一半和一倍之间，并在与所述叶片的所述后缘的预定距离d处确定的第二值之间渐减变化的可变厚度。
4.根据权利要求3所述的粗铸叶片装置，其特征在于，所述第一值在第一接合线(260)处确定，所述第一接合线平行于该叶片装置的所述后缘，并构成在所述铸造余量与该叶片装置的所述吸力侧壁之间的切线，并且所述第二值在也平行于所述叶片装置的后缘并限定所述保留区域的第二接合线(280)处被确定。
5.根据权利要求4所述的粗铸叶片装置，其特征在于，所述铸...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山德拉·吉梅尔，约瑟兰·雅克·安德烈·巴塞利，马克西姆·保罗·努玛·吉维特，加布里埃拉·米海拉，马克·索森，巴福·唐，
申请(专利权)人：赛峰航空器发动机，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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