利用形状记忆合金的燃气涡轮发动机的翼型件布置制造技术

一种用于燃气涡轮发动机的翼型件布置可包括使用形状记忆合金的间隙装置，间隙装置可移动以在翼型件和燃气涡轮发动机的一个或多个其他部件之间提供间隙。间隙装置可以形成为风扇叶片的一部分。该布置可被构造为减少燃气涡轮发动机的总重量和尺寸。涡轮发动机的总重量和尺寸。涡轮发动机的总重量和尺寸。

【技术实现步骤摘要】
利用形状记忆合金的燃气涡轮发动机的翼型件布置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年7月9日提交的印度临时专利申请第202111030863号的权益，其全部内容并入本文。


[0003]本公开涉及燃气涡轮发动机的翼型件布置。

技术介绍

[0004]燃气涡轮发动机通常包括涡轮机和转子组件。燃气涡轮发动机(例如涡轮风扇发动机)可用于飞行器推进。在涡轮风扇发动机的情况下，转子组件可以被构造为风扇组件。涡轮机可包括线轴布置。例如，线轴布置可包括高压高速线轴和低压低速线轴。涡轮机的燃烧区段接收加压空气，加压空气与燃料混合并在燃烧室内燃烧以产生燃烧气体。燃烧气体被提供给线轴布置。例如，燃烧气体可以首先提供给高压线轴的高压涡轮，驱动高压线轴，然后提供给低速线轴的低速涡轮，驱动低速线轴。
[0005]在涡轮风扇发动机中，风扇组件通常包括风扇和风扇壳体。风扇通常包括从中心毂和/或盘径向向外延伸的多个翼型件或风扇叶片。在某些操作期间，风扇的风扇叶片可能摩擦或以其他方式接触风扇壳体，将负载传递到风扇壳体并导致风扇叶片、风扇壳体或两者的损坏。
[0006]在某些构造中，风扇壳体可以包括蜂窝材料或填沟材料，其被构造为减轻传递到风扇壳体并通过风扇壳体的负载。然而，这种方法通常是昂贵的。此外，这种方法可能导致更大、更重和/或效率更低的风扇壳体。
[0007]因此，需要改进的翼型件，当转子叶片摩擦风扇壳体时，该翼型件减少传递到风扇壳体的负载。
附图说明
[0008]图1是燃气涡轮发动机的剖视图；
[0009]图2是燃气涡轮发动机的风扇组件的立体图；
[0010]图3是燃气涡轮发动机的风扇叶片的立体图；
[0011]图4是燃气涡轮发动机的风扇叶片的实施例的示意剖视图；
[0012]图5是燃气涡轮发动机的风扇叶片的实施例的示意剖视图；
[0013]图6是燃气涡轮发动机的未变形风扇叶片的示意剖视图；
[0014]图7是燃气涡轮发动机的变形风扇叶片的示意剖视图；
[0015]图8是燃气涡轮发动机的风扇叶片的立体图；
[0016]图9是燃气涡轮发动机的风扇叶片的立体图；
[0017]图10是燃气涡轮发动机的风扇叶片的实施例的示意剖视图；和
[0018]图11是燃气涡轮发动机的风扇叶片的实施例的示意剖视图。
[0019]考虑以下详细描述，本文公开的实施例的其他方面和优点将变得显而易见，其中相似或相同的结构可具有相似或相同的附图标记。
具体实施方式
[0020]现在将详细参考本专利技术的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。附图和描述中相同或相似的标号已用于指代本专利技术的相同或相似部分。
[0021]词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为优于或好于其他实施方式。
[0022]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0023]术语“前”和“后”指的是燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置，并且指的是燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，对于燃气涡轮发动机，前是指更靠近发动机入口的位置，而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
[0024]术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。
[0025]除非另有说明，否则术语“联接”、“固定”、“附接到”等指的是直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接。
[0026]除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数指代。
[0027]如在整个说明书和权利要求书中所使用的，近似语言被用于修饰可以允许变化而不会导致与其相关的基本功能发生变化的任何定量表示。因此，由诸如“约”、“大约”和“基本上”的术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或者用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1％、2％、4％、10％、15％或20％的范围内。
[0028]在此以及在整个说明书和权利要求中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有指示，否则这样的范围被标识并且包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以彼此独立地组合。
[0029]在一些实施例中，下文描述的燃气涡轮发动机的一个或多个部件可使用任何合适的处理(例如增材制造处理，例如3
‑
D打印处理)制造或形成。使用这样的处理可以允许这样的部件一体地形成为单个整体部件，或者形成为任何合适数量的子部件。特别地，增材制造处理可以允许这样的部件一体地形成并且包括使用现有制造方法时不可能实现的多种特征。例如，本文所述的增材制造方法能够生产翼型件、涡轮轮叶和转子、压缩机轮叶和转子和/或风扇叶片。此类部件可具有使用现有制造方法可能不可能或不实用的独特特征、构造、厚度、材料、密度、流体通道、集管和安装结构。本文描述了这些特征中的一些特征。
[0030]如本文所用，术语“增材制造”或“增材制造技术或处理”通常是指制造处理，其中连续材料层相互提供以逐层“构建”三维部件。连续层通常熔融在一起以形成可具有多种一体子部件的整体部件。尽管增材制造技术在本文中被描述为能够通过通常在竖直方向上逐点、逐层构建物体来制造复杂物体，但其他制造方法也是可能的并且在本主题的范围内。例如，虽然本文的讨论涉及添加材料以形成连续层，但是本领域技术人员将理解，本文公开的
方法和结构可以用任何增材制造技术或制造技术来实践。例如，本专利技术的实施例可以使用加层处理、减层处理或混合处理。
[0031]燃气涡轮发动机可包括中心部分，该中心部分例如包括风扇组件。风扇组件通常连接到线轴布置。例如，风扇组件的转子可以联接到低速线轴。风扇组件的作用是将空气排向涡轮机。来自风扇组件的一部分空气进入涡轮机以移动通过至少一个压缩级，而另一部分空气绕过涡轮机的至少一部分。最初绕过涡轮机的空气可以在离风扇组件更远的级处进入涡轮机，并且最初进入涡轮机的空气可以绕过涡轮机的更多级。
[0032]转子的旋转用于通过风扇的翼型件朝向涡轮机加速空气。风扇壳体围绕翼型件的径向远端延伸，并且可用于通过减少叶片末端损失来提高性能。风扇组件的性能通常需要在风扇和风扇壳体之间保持非常小的间隙。风扇壳体或壳可被限定为具有面向轴线的内表面和可绕轴线旋转的中心部分。
[0033]为了实现高性能，翼型件的末端在非常靠近风扇壳体处旋转经过。在一些事件(例如异物吸入燃气涡轮发动机)期间，翼型件可能接触风扇壳体。在一些这种事件中，叶片可能会在称为风扇叶片脱落(“FBO”)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种翼型件，所述翼型件能够在第一周向方向上绕轴线旋转，以在第一轴向方向上移动空气，其特征在于，所述翼型件包括：根部部分；末端部分；以及间隙装置，所述间隙装置由形状记忆合金形成并设置在所述根部部分和所述末端部分之间，所述间隙装置能够在以下位置之间移动：第一位置，其中间隙线沿近点、过渡点和远点限定，并沿所述近点、所述过渡点和所述远点在基本笔直的方向上延伸；和第二位置，其中所述间隙线在所述过渡点处中断以限定所述近点和所述过渡点之间的近线、所述远点和所述过渡点之间的远线、以及所述近线和所述远线之间的小于一百八十度的偏转角。2.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中所述间隙装置在所述过渡点处跨所述翼型件的弦的至少百分之七十五(75％)延伸。3.根据权利要求2所述的翼型件，其特征在于，其中所述间隙装置包括末端中间部分，所述末端中间部分在径向上设置成比所述过渡点更远离所述轴线，其中所述末端部分包括末端重叠部分，其中所述间隙装置包括第一间隙装置重叠部分，其中所述第一间隙装置重叠部分跨所述翼型件的所述弦与所述末端重叠部分重叠，并且其中所述第一间隙装置重叠部分跨小于所述翼型件的百分之七十五(75％)延伸。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿比吉特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：