【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]本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的翼型件布置。
技术介绍
[0002]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，诸如涡轮风扇发动机，可用于飞行器推进。在涡轮风扇发动机的情况下，转子组件可以配置为风扇组件。涡轮机可以包括线轴布置。例如，线轴布置可以包括高压、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，加压空气与燃料在燃烧室内混合并燃烧以产生燃烧气体。燃烧气体提供给线轴布置。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，并且随后提供给低速线轴的低速涡轮，驱动低速线轴。
[0003]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轮毂和/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会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、风扇壳体或两者损坏。
[0004]在某些配置中，风扇壳体可以包括蜂窝材料或凹槽填充材料，其被配置为减轻负载传递到和通过风扇壳体。然而，这种方法通常成本高昂。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。
[0005]因此，需要一种改进的翼型件，其在转子叶片与风扇壳体摩擦时减少向风扇壳体的负载传递。
附图说明
[0006]图1是燃气涡轮发动机的截面图；
[0007]图2是燃气涡轮发动机的风扇组件的透视图；
[0008]图3是燃气涡轮发动机的风扇叶片的透视图；>[0009]图4是燃气涡轮发动机的风扇叶片的实施例的示意性截面图；
[0010]图5是燃气涡轮发动机的风扇叶片的实施例的示意性截面图；
[0011]图6是燃气涡轮发动机的风扇叶片的实施例的示意性截面图；
[0012]图7是燃气涡轮发动的翼型件的分离部件的示意图；
[0013]图8是燃气涡轮发动机的部件的矩阵布置的示意图；
[0014]图9是图7的翼型件的部件的示意性截面图；以及
[0015]图10是燃气涡轮发动机的风扇叶片在变形状态下的透视图。
[0016]在考虑以下具体实施方式后，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以具有相似或相同的附图标记。
具体实施方式
[0017]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。详细说
明使用数字和字母名称来参考附图中的特征。在附图和说明书中的类似或相似的标号被用于指代本专利技术的类似或相似的部分。
[0018]“示例性”一词在本文用于表示“作为示例、实例或说明”。在本文描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为优于或优于其他实施方式。
[0019]如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地使用以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0020]术语“前”和“后”指燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置，并且参考燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，前是指更靠近发动机入口的位置，后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
[0021]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”是指流体流往的方向。
[0022]术语“联接”、“固定”、“附接”等指直接联接、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，除非本文另有规定。
[0023]单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。
[0024]在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修改任何可以允许变化而不导致其相关的基本功能发生变化的定量表示。因此，由诸如“大约”、“近似”和“基本”之类的一个或多个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该值的仪器的精度，或用于配置或制造该部件和/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％范围内。
[0025]本文以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有说明，否则此类范围被识别并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，并且端点可以相互独立地组合。
[0026]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以使用任何合适的工艺制造或形成，诸如增材制造工艺，例如3
‑
D打印工艺。这种工艺的使用可以允许这种部件一体地形成，作为单个整体部件，或者作为任何合适数量的子部件。尤其是，增材制造工艺可以允许这样的部件一体地形成并且包括在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、涡轮轮叶以及转子、压缩机轮叶和转子、和/或风扇叶片。这样的部件可以具有独特的特征、配置、厚度、材料、密度、流体通道、集管和安装结构，这些使用现有的制造方法可能是不可能的或不实际的。这些特征中的一些在本文中进行了描述。
[0027]如本文所用，术语“增材制造”或“增材制造技术或工艺”一般是指制造工艺，其中连续的材料层被提供在彼此上以逐层地“构建”三维部件。连续的层通常熔合在一起以形成可具有多种整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逐点、逐层、通常在竖直方向上构建物体来制造复杂物体，但其他制造方法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材料的添加以形成连续层，但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层加法工艺、层减法工艺或混合工艺。
[0028]在燃气涡轮发动机中，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。风扇组件的功能是将空气移向涡轮机。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远离风扇组件的级进入涡轮机，并且最初进入涡轮机的空气可以绕过涡轮机的其他级。
[0029]转子的旋转用于与风扇的翼型件一起使空气加速朝向涡轮机。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尖端损失来提高性能。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。
[0030]为了获得高性能，翼型件的尖端旋转，通过非常靠近风扇壳体的位置。在一些事件期间，例如异物摄入燃气涡轮发动机中，翼型件可能接触风扇壳体。在这些事件中，叶片可能会从发动机中释放出来，称为风扇叶片脱落(“FBO”)。这种情况对燃气涡轮发动机及其周围环境构成威胁。
[0031]本公开的一个目的是描述各种翼型件布置以管理诸如异物摄入之类的不利事件。风扇组件的翼型件可以配置有支撑装置，该支撑装置利用形状记忆合金来支撑和控制这些事件中的翼型件。所述的翼型件布置可以有利地提供可靠、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能够围绕轴线旋转以在轴向方向上移动空气的翼型件，其特征在于，所述翼型件包括：根部部分，所述根部部分具有根部；尖端部分，所述尖端部分具有尖端，所述尖端沿径向方向与所述根部相对；易碎部分，所述易碎部分沿所述径向方向设置在所述根部部分的外侧；以及支撑装置，所述支撑装置包括形状记忆合金，其中所述支撑装置将所述根部部分连接到所述易碎部分并且能够在基线位置和偏转位置之间移动。2.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，所述支撑装置完全由所述形状记忆合金形成。3.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，所述支撑装置设置在所述易碎部分内。4.根据权利要求3所述的翼型件，其特征在于，所述支撑装置与所述易碎部分成一体。5.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，所述支撑装置包括至少一个折叠部分，所述至少一个折叠部分被配置为在所述轴向方向上变形。6.根据权利要求5所述的翼型件，其特征在于，所述翼型件在所述根部和所述尖端之间限定翼...
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