一种可调式柔性压气机叶片制造技术

本发明专利技术公开了一种可调式柔性压气机叶片，包括相对设置的叶前骨架与叶后骨架，所述叶前骨架与叶后骨架一侧固定连接有侧板，所述叶前骨架与叶后骨架之间设置有支撑轴，所述叶前骨架与叶后骨架外包覆有柔性叶片蒙皮，所述支撑轴上滑动设置有支撑骨架，所述支撑骨架包括近叶前骨架的小带轮和近叶后骨架的大带轮，所述小带轮与大带轮之间通过支撑套管固定连接，所述支撑套管套设在支撑轴上，所述小带轮与大带轮之间包覆有支撑带，所述支撑骨架与侧板之间设置有调节锁定组件。其能够实现连续光滑的变形，使压气机充分利用流体的升力效应和阻力效应做功，使得发动机达到最大程度的气动效率，以满足更大范围、更苛刻条件的工况。更苛刻条件的工况。更苛刻条件的工况。

【技术实现步骤摘要】
一种可调式柔性压气机叶片


[0001]本专利技术涉及航空航天
，尤其涉及一种可调式柔性压气机叶片。

技术介绍

[0002]航空发动机被誉为飞机的“心脏”，是迄今为止最为精密和复杂的机械系统，是一个国家科技水平和综合国力的重要标志之一。叶片作为发动机的核心部件之一，因其使用工况恶劣、结构和性能要求高，极大地增加了研制难度。随着航空器的不断革新，面对国防装备不断提高的性能需求，航空发动机叶片等关键零部件的创新设计成为必须突破的重大共性问题。压气机作为航空发动机系统的关键部件，对发动机的效率、稳定性和可靠性起到决定性作用。传统固定几何尺寸的压气机难以满足多工况条件下高效稳定的动力输出，如何使压气机在全工况范围内实现结构自动调节和压气效率优化仍然是制约其性能提升的技术瓶颈。柔性叶片是提高压气机效率与气动稳定性的新型叶片，但现有的柔性叶片的研究很不成熟，其具有结构复杂、变形难实现和难控制等特点，传统产品研制模式无法满足其设计需求，无相关设计模式及经验可借鉴。所以为了提高压气机效率与气动稳定性，设计一种可连续变形的可调式柔性压气机叶片是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供了一种可调式柔性压气机叶片，其能够实现连续光滑的变形，使压气机充分利用流体的升力效应和阻力效应做功，使得发动机达到最大程度的气动效率，以满足更大范围、更苛刻条件的工况。
[0004]本专利技术的技术方案是一种可调式柔性压气机叶片，包括相对设置的叶前骨架与叶后骨架，所述叶前骨架与叶后骨架一侧固定连接有侧板，所述叶前骨架与叶后骨架之间设置有支撑轴，所述叶前骨架与叶后骨架外包覆有柔性叶片蒙皮，所述支撑轴上滑动设置有支撑骨架，所述支撑骨架包括近叶前骨架的小带轮和近叶后骨架的大带轮，所述小带轮与大带轮之间通过支撑套管固定连接，所述支撑套管套设在支撑轴上，所述小带轮与大带轮之间包覆有支撑带，所述支撑骨架与侧板之间设置有调节锁定组件。
[0005]进一步的，所述支撑轴包括同轴设置的前支撑轴和后支撑轴，所述前支撑轴与叶前骨架固定连接，所述后支撑轴与叶后骨架固定连接，所述支撑骨架的前后两端分别套设在前支撑轴和后支撑轴上。
[0006]进一步的，所述柔性叶片蒙皮为石墨/环氧树脂的复合材料。
[0007]进一步的，所述大带轮有两个，对称设置在支撑套管两侧，两个所述大带轮通过大带轮轴固定连接，所述大带轮轴与支撑套管固定连接。
[0008]进一步的，所述大带轮轴上开设有减重孔。
[0009]进一步的，所述小带轮有两个，对称设置在支撑套管两侧，两个所述小带轮通过小带轮轴固定连接，所述小带轮轴与支撑套管固定连接。
[0010]进一步的，所述调节锁定组件包括调节杆和调节槽，所述调节杆一端与支撑套管
固定连接，所述调节杆另一端位于调节槽内，所述调节槽与侧板固定连接，所述调节槽上开设有多个定位卡槽，所述调节槽内还设置有定位卡板。
[0011]进一步的，所述调节锁定组件包括连接在叶前骨架与叶后骨架之间的丝杠，所述丝杠与支撑轴平行设置，所述支撑骨架上设置有滑台，所述滑台与丝杠滑动连接，所述丝杆还动力连接有丝杠电机，所述丝杠电机固定设置在侧板上。
[0012]进一步的，所述侧板上设置有刻度板，所述调节杆上设置有刻度指示杆，所述刻度指示杆与刻度板适配。
[0013]进一步的，所述叶后骨架与支撑套管之间设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在支撑轴上。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]1、本专利技术传统刚性的压气机叶片的结构，设计成了柔性的叶片，在叶前骨架和叶后骨架之间包覆柔性的叶片蒙皮，同时在叶前骨架和叶后骨架之间设置可以前后滑动的支撑骨架，通过支撑骨架的前后移动，改变其与叶片蒙皮之间的距离与贴合度，从而改变叶片的形状，且支撑骨架上也具有包覆有圆滑过渡的支撑带，使叶片蒙皮实现了在支撑骨架的前后移动下进行连续的光滑变形，使压气机叶片具有了可连续光滑变形的能力，使其可根据不同的工况调整叶片不同的气动构型，使叶片更良好的适应发动机复杂不变的内部流场环境，以最大限度的提高压气机效率与气动稳定性，即使压气机充分利用流体的升力效应和阻力效应做功，使得发动机达到最大程度的气动效率，以满足更大范围、更苛刻条件的工况；
[0016]2、所述柔性叶片蒙皮为石墨/环氧树脂的复合材料，其刚度强度可靠、柔性好、叶型轻薄，最终可使得叶片在支撑骨架的移动下实现自适应连续光滑变形，同时其承载能力高，保证了使用寿命；
[0017]3、支撑骨架在支撑轴上的移动可以采用手动的调节杆和调节槽或者自动的丝杠与丝杠电机等多种结构的调节锁定组件，手动的调节锁定组件结构稳定可靠，而自动的调节锁定组件可以在使用的过程中进行随时的连续的调节，适用范围更广。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的立体结构示意图；
[0019]图2为本专利技术的另一视角的立体结构示意图；
[0020]图3为本专利技术无侧板和叶片蒙皮的立体结构图；
[0021]图4为本专利技术无侧板和叶片蒙皮的结构主视图；
[0022]图5为本专利技术第二种实施例的无侧板和叶片蒙皮的结构俯视图；
[0023]图6为本专利技术第三种实施例的无叶片蒙皮的结构俯视图；
[0024]图7为本专利技术第五种实施例的无侧板和叶片蒙皮的结构俯视图；
[0025]图8为本专利技术叶片安装在基体上的结构示意图；
[0026]图中：1、叶前骨架；2、叶后骨架；3、侧板；4、支撑轴；5、叶片蒙皮；6、小带轮；7、大带轮；8、支撑套管；9、支撑带；10、调节锁定组件；11、减重孔；12、调节杆；13、调节槽；14、定位卡槽；15、定位卡板；16、刻度板；17、刻度指示杆；18、压缩弹簧；19、丝杠；20、滑台；21、丝杠电机；22、基体。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0030]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调式柔性压气机叶片，其特征在于：包括相对设置的叶前骨架(1)与叶后骨架(2)，所述叶前骨架(1)与叶后骨架(2)一侧固定连接有侧板(3)，所述叶前骨架(1)与叶后骨架(2)之间设置有支撑轴(4)，所述叶前骨架(1)与叶后骨架(2)外包覆有柔性叶片蒙皮(5)，所述支撑轴(4)上滑动设置有支撑骨架，所述支撑骨架包括近叶前骨架(1)的小带轮(6)和近叶后骨架(2)的大带轮(7)，所述小带轮(6)与大带轮(7)之间通过支撑套管(8)固定连接，所述支撑套管(8)套设在支撑轴(4)上，所述小带轮(6)与大带轮(7)之间包覆有支撑带(9)，所述支撑骨架与侧板(3)之间设置有调节锁定组件(10)。2.根据权利要求1所述的可调式柔性压气机叶片，其特征在于：所述支撑轴(4)包括同轴设置的前支撑轴(4)和后支撑轴(4)，所述前支撑轴(4)与叶前骨架(1)固定连接，所述后支撑轴(4)与叶后骨架(2)固定连接，所述支撑骨架的前后两端分别套设在前支撑轴(4)和后支撑轴(4)上。3.根据权利要求1所述的可调式柔性压气机叶片，其特征在于：所述柔性叶片蒙皮(5)为石墨/环氧树脂的复合材料。4.根据权利要求1所述的可调式柔性压气机叶片，其特征在于：所述大带轮(7)有两个，对称设置在支撑套管(8)两侧，两个所述大带轮(7)通过大带轮(7)轴固定连接，所述大带轮(7)轴与支撑套管(8)固定连接。5.根据权利要求1所述的可调式柔性压气机叶片，其特征在于：所述大带轮(7)轴上开设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵武，李鑫年，张凯，于淼，郭鑫，白露露，薛浩，邓帅，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：