一种抗冲蚀的叶片榫头及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种抗冲蚀的叶片榫头及其制备方法和应用。抗冲蚀的叶片榫头整体呈工字结构，工字结构顶部即为榫头尾部，呈倒三角形状；工字结构底部即为凸字形榫头，榫头两端呈弧形凸起；工字结构中柱部分包括：与榫头尾部连接的弧形缓冲区域，由线条L1、线条L2、线条L3组成的下箭头区域以及由线条L3与凸字形榫头组成的平滑过渡区域。所述弧形缓冲区域侧面开设有多个凹槽，以弧形缓冲区域外顶点为中心，沿水平方向上下对称分布。在榫头全部表面均喷涂PPS

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲蚀的叶片榫头及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于抗冲蚀领域领域，具体涉及一种抗冲蚀的叶片榫头及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着交通的飞速发展，飞机已经成为人们长距离旅行必不可少的工具。飞机在服役的过程中，为提供飞机动力的发动机显得尤为重要。飞机依靠众多叶片对气体完成压缩和膨胀才能保证飞机的正常航行，所以飞机发动机风扇叶片榫头就成为了飞机中尤为关键的零件之一。
[0003]叶片榫头在平时服役工作的时候是高速旋转的状态，飞机在起飞和降落两个阶段的时候，飞溅起来的沙砾会和运动的叶片榫头产生冲击碰撞，在飞机飞行的过程当中还受高速运行的阻力的冲击，不仅如此，它们还要接触高压腐蚀性燃气的冲击。
[0004]同时，叶片零件本身制造工艺复杂，加工难度高，数量还多。各种冲蚀对零件表面的损伤会由于服役时间的累积，对发动机风扇叶片会造成不可逆转的损害，而叶片榫头作为叶片与发动机转盘的连接部位，更是易发生这种损伤问题从而严重影响其工作性能。同时，经过冲蚀磨损后的部件出现严重老化，进而导致发动机整体使用寿命缩短。
[0005]综上，研制出抗冲蚀的叶片榫头，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种抗冲蚀的叶片榫头。通过优化发动机风扇叶片榫头的结构设计，既能保证整体结构稳定性，又能通过缓冲区域承接外部压力，提高榫头力学性能。通过在榫头整体表面喷涂高性能的双层复合涂层，在保证榫头整体表面强化的同时，使叶片榫头具有耐磨减震的优良性能。通过在榫头侧面开设凹槽以及在弧形缓冲区域的侧面表面(包括凹槽表面)和钩角侧表面喷涂改性复合涂层，既可以有效增加榫头与发动机转盘的接触面积，进一步减小了两者之间的摩擦系数，还能提高榫头本身的抗冲蚀能力。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种抗冲蚀的叶片榫头，具体包括：
[0008]所述抗冲蚀的叶片榫头整体呈工字结构，工字结构顶部即为榫头尾部，呈倒三角形状；
[0009]工字结构底部即为凸字形榫头，榫头两端呈弧形凸起；
[0010]工字结构中柱部分包括：与榫头尾部连接的弧形缓冲区域，由线条L1、线条L2、线条L3组成的下箭头区域以及由线条L3与凸字形榫头组成的平滑过渡区域。
[0011]在一优选的实施方式中，所述抗冲蚀的叶片榫头为左右对称结构。
[0012]在一优选的实施方式中，所述榫头尾部有45
°
倒角，更优选的，所述倒角底边为平滑直线，从而与叶片紧密结合。
[0013]在一优选的实施方式中，所述弧形缓冲区域外顶点距中心垂直线的水平距离与倒角顶点到中心垂直线的水平距离相等，上述设计可以有效缓解倒角出所承受的压力，所述弧形缓冲区域为半圆形缓冲区。
[0014]在一优选的实施方式中，所述弧形缓冲区域侧面开设有多个凹槽，优选的，所述凹槽呈阶梯型排列，以弧形缓冲区域外顶点为中心，沿水平方向上下对称分布；更优选的，所述弧形缓冲区域单侧侧面沿水平方向向上或向下各开有五个阶梯型凹槽，弧形缓冲区域单侧侧面共计开设十个阶梯型凹槽，弧形缓冲区域最外侧的两个凹槽位于弧形缓冲区域外顶点竖直切面位置。
[0015]在一优选的实施方式中，所述阶梯型凹槽中单个阶梯凹槽呈长方形。
[0016]在一优选的实施方式中，所述开设的阶梯型凹槽长度l为弧形缓冲区域侧面厚度的0.6
‑
0.8倍，优选的，凹槽长度l为弧形缓冲区域侧面厚度的0.65、0.7、0.75、0.8倍。
[0017]在一优选的实施方式中，所述开设的阶梯型凹槽深度为弧形缓冲区域外顶点到中心垂直线的长度的0.1
‑
0.5倍，优选的，凹槽深度为弧形缓冲区域外顶点到中心垂直线的长度的0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45倍。
[0018]在一优选的实施方式中，所述开设的阶梯型凹槽高度h为弧形缓冲区域外顶点到中心垂直线的长度的0.1
‑
0.5倍，优选的，凹槽高度h为弧形缓冲区域外顶点到中心垂直线的长度的0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45倍；更优选的，开设的每个阶梯型凹槽其深度和高度h数值相同；最优选的，开设的每个凹槽其深度和高度h均为弧形缓冲区域外顶点到中心垂直线的长度的0.1倍。
[0019]在一优选的实施方式中，所述弧形缓冲区域为半圆形缓冲区，所述阶梯型凹槽以半圆圆心切向半径为中心，沿水平方向上下对称分布。
[0020]本专利技术中，在叶片榫头弧形缓冲区域侧面开设凹槽的目的是要增大整个缓冲区部分与发动机转盘的接触面积。由于凹槽表面附有PPS
‑
PTFE
‑
GO涂层，该涂层中含有石墨烯成分，可以让整体涂层具有很好的润滑效果，有效减小了凹槽表面的摩擦系数，且PPS与PTFE本身有着很好的抗冲蚀性能，
[0021]在一优选的实施方式中，所述线条L1与中心垂直线形成的夹角为10
°‑
20
°
，线条L2与中心垂直线形成的夹角为45
°‑
60
°
，线条L3与中心垂直线形成的夹角为30
°‑
45
°
，使得线条L2和线条L3的交点形成一个钩角；
[0022]优选的，所述线条L1与中心垂直线形成的夹角为15
°
，线条L2与中心垂直线形成的夹角为45
°
，线条L3与中心垂直线形成的夹角为30
°
；
[0023]更优选的，所述线条L2和线条L3交点形成的钩角角度为30
°‑
60
°
。
[0024]在本专利技术中，通过设计线条L1、L2和L3的倾斜角度可以保证倒钩的尺寸不会过长而发生脆性断裂，提升力学强度。
[0025]在一优选的实施方式中，所述线条L2和线条L3的交点距中心垂直线的水平距离为所述弧形缓冲区域外顶点距中心垂直线的水平距离的0.5
‑
1倍，优选的，所述线条L2和线条L3的交点距中心垂直线的水平距离为所述弧形缓冲区域外顶点距中心垂直线的水平距离的0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95倍。
[0026]在一优选的实施方式中，所述平滑过渡区域为弧线，优选的，所述平滑过渡区域的弧线与榫头弧形凸起的弧线形状完全一致，更优选的，所述平滑过渡区域与榫头弧形凸起的弧线均为圆弧形。
[0027]在一优选的实施方式中，所述凸字形榫头两端呈弧形凸起最高点距工字结构底边长度是弧形缓冲区域外顶点距中心垂直线的长度的0.5
‑
1倍，优选的，所述凸字形榫头两端
呈弧形凸起最高点距工字结构底边长度是弧形缓冲区域外顶点距中心垂直线的长度的0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95倍。
[0028]在本专利技术中，所述叶片榫头整体结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗冲蚀的叶片榫头，其特征在于，所述抗冲蚀的叶片榫头整体呈工字结构，工字结构顶部即为榫头尾部，呈倒三角形状；工字结构底部即为凸字形榫头，榫头两端呈弧形凸起；工字结构中柱部分包括：与榫头尾部连接的弧形缓冲区域，由线条L1、线条L2、线条L3组成的下箭头区域以及由线条L3与凸字形榫头组成的平滑过渡区域。2.如权利要求1所述的抗冲蚀的叶片榫头，其特征在于，所述榫头尾部有45
°
倒角。3.如权利要求1所述的抗冲蚀的叶片榫头，其特征在于，所述弧形缓冲区域侧面开设有多个凹槽，以弧形缓冲区域外顶点为中心，沿水平方向上下对称分布。4.如权利要求1所述的抗冲蚀的叶片榫头，其特征在于，所述线条L1与中心垂直线形成的夹角为10
°‑
20
°
，线条L2与中心垂直线形成的夹角为45
°‑
60
°
，线条L3与中心垂直线形成的夹角为30
°‑
45
°
，使得线条L2和线条L3的交点形成一个钩角。5.如权利要求1所述的抗冲蚀的叶片榫头，其特征在于，所述榫头表面全部覆盖PPS
‑
PTFE双层复合涂层。6.如权利要求5所述的抗冲蚀的叶片榫头，其特征在于，所述弧形缓冲区域的侧面表面以及线条L2和线条L3的侧面表面全部覆盖PPS
‑
PTFE
‑
GO涂层。7.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽娜，岳文，郭禹尧，康嘉杰，田斌，王浩东，付志强，佘丁顺，孟德忠，金国，田浩亮，杨雨云，张晓惠，
申请(专利权)人：中国地质大学北京郑州研究院，
类型：发明
国别省市：