本發明專利技術公開了一種可恢復變形的葉片及包含其的渦扇發動機。葉片包括葉片本體,葉片還包括增強部件,增強部件設于葉片本體的前緣,且增強部件為可恢復變形的結構。增強部件能夠起對葉片本體到增強作用,可以提高抗鳥撞等外物沖擊能力。將增強部件設置為可恢復變形的結構,當受到外物沖擊而發生相應的變形后,增強部件還能夠恢復變形而恢復到原來的形狀,也有利于提高葉片的抗沖擊性能。利于提高葉片的抗沖擊性能。利于提高葉片的抗沖擊性能。
【技術實現步驟摘要】
可恢復變形的葉片及包含其的渦扇發動機
[0001]本專利技術涉及渦扇發動機領域,特別涉及一種可恢復變形的葉片及包含其的渦扇發動機。
技術介紹
[0002]大涵道比風扇葉片是大型客機發動機的關鍵部件。傳統的實心風扇葉片重量大,離心力大,顫振和振動問題突出,已無法滿足大客發動機的設計和低油耗的要求。
[0003]輕質合金是超強輕質結構金屬,具有非常高的比強度和比模量,或者硬質比,如鋁合金,逐步在航空發動機零部件,包括風扇葉片中所采用。
[0004]在現有技術中,在對風扇葉片進行增強時,通常采用以下方式:(1)如US3762835A中披露的在葉片前緣的表層編入金屬絲;(2)如CN110344887A中披露的在葉片前緣的腔內設置高強度金屬材料;(3)如CN107035413A中披露的將多孔結構附加在葉片前緣的外表面。但是,這些增強或抗沖擊方式的效果均較為有限,且均不便于恢復變形。
技術實現思路
[0005]本專利技術要解決的技術問題是為了克服現有技術中葉片的增強結構不便于恢復變形的缺陷,提供一種可恢復變形的葉片及包含其的渦扇發動機。
[0006]本專利技術是通過下述技術方案來解決上述技術問題:
[0007]一種可恢復變形的葉片,所述葉片包括葉片本體,所述葉片還包括增強部件,所述增強部件設于所述葉片本體的前緣,且所述增強部件為可恢復變形的結構。
[0008]在本方案中,增強部件能夠起對葉片本體到增強作用,可以提高抗鳥撞等外物沖擊能力。將增強部件設置為可恢復變形的結構,當受到外物沖擊而發生相應的變形后,增強部件還能夠恢復變形而恢復到原來的形狀,也有利于提高葉片的抗沖擊性能。
[0009]優選地,所述增強部件設置在所述前緣的外表面或所述前緣的內腔內。
[0010]在本方案中,根據設計需求,增強部件既可設置在前緣的外部,也可設置在前緣的內腔內,設置比較靈活,能夠適應不同的設計需求。
[0011]優選地,所述增強部件包括點陣結構。
[0012]在本方案中,點陣結構具有超彈性,其在沖擊載荷的作用下一般會發生動態失穩,結構內部發生大的變形,進而吸收大部分沖擊能量,具有較優的抗沖擊或減振效果。
[0013]優選地,所述點陣結構填充在所述內腔內,且所述點陣結構的外邊緣鄰接所述內腔的內壁面。
[0014]在本方案中,點陣結構設置在空腔內,一方面,能夠對點陣結構起到一定的保護作用,也減少葉片占用的空間;另一方面,更容易保持點陣結構,且點陣結構與前緣的接觸面積更大,更有利于提高增強效果。
[0015]優選地,至少所述內腔的一端設置有所述點陣結構。
[0016]在本方案中,根據實際設置需求,可以在內腔的一端、內腔的兩端,甚至是整個內
腔的延伸范圍內均設置有點陣結構。
[0017]優選地,所述點陣結構由金屬材質或非金屬材質制成。
[0018]優選地,所述點陣結構通過3D打印成型。
[0019]優選地,所述葉片本體由輕質合金制成;
[0020]和/或,所述葉片本體和所述增強部件為一體結構。
[0021]在本方案中,葉片本體采用輕質合金,使葉片具有較輕的重量,相比其它材料,如碳纖維復合材料,使得葉片具備較大的減重設計空間。另外,將葉片本體和增強部件設置為一體結構,有利于提高葉片的整體可靠性,也有利于提高葉片的成型效率。
[0022]本專利技術還提供一種渦扇發動機,其包括上述可恢復變形的葉片。
[0023]由于葉片的增強部件既能夠起到增強作用,又能夠在受到沖擊后恢復變形,因此,包括上述葉片的渦扇發動機也有利于在受到外部沖擊后恢復變形。
[0024]優選地,所述葉片為風扇葉片,和/或,低壓壓氣機的轉子葉片,和/或,高壓壓氣機的靜子葉片,和/或,出口導葉。
[0025]在本方案中,渦扇發動機中的各葉片中的至少一個設置為上述可恢復變形的葉片,有利于提高渦扇發動機的整體抗沖擊能力。
[0026]在符合本領域常識的基礎上,上述各優選條件,可任意組合,即得本專利技術各較佳實例。
[0027]本專利技術的積極進步效果在于:
[0028]在該葉片中,增強部件能夠起對葉片本體到增強作用,可以提高抗鳥撞等外物沖擊能力。將增強部件設置為可恢復變形的結構,當受到外物沖擊而發生相應的變形后,增強部件還能夠恢復變形而恢復到原來的形狀,也有利于提高葉片的抗沖擊性能。
附圖說明
[0029]圖1為本專利技術一優選實施例的可恢復變形的葉片的結構示意圖。
[0030]圖2為本專利技術一優選實施例的可恢復變形的葉片的部分結構示意圖。
[0031]圖3為本專利技術一優選實施例的渦扇發動機的部分結構示意圖。
[0032]附圖標記說明:
[0033]100可恢復變形的葉片
[0034]10葉片本體
[0035]101前緣
[0036]102內腔
[0037]20點陣結構
具體實施方式
[0038]下面通過實施例的方式進一步說明本專利技術,但并不因此將本專利技術限制在的實施例范圍之中。
[0039]如圖1
?
3所示,本實施例揭示一種可恢復變形的葉片100,葉片包括葉片本體10,葉片還包括增強部件,增強部件設于葉片本體10的前緣101,且增強部件為可恢復變形的結構。
[0040]在本實施方式中,增強部件能夠起對葉片本體10到增強作用,可以提高抗鳥撞等外物沖擊能力。將增強部件設置為可恢復變形的結構,當受到外物沖擊而發生相應的變形后,增強部件還能夠恢復變形而恢復到原來的形狀,也有利于提高葉片的抗沖擊性能。
[0041]在優選的實施方式中,如圖2所示,增強部件設置在前緣101的內腔102內。
[0042]需要說明的是,在另一可替代的實施方式中,增強部件也可以設置在前緣101的外表面。
[0043]也就是說,根據設計需求,增強部件既可設置在前緣101的外部,也可設置在前緣101的內腔102內,設置比較靈活,能夠適應不同的設計需求。
[0044]在另一優選的實施方式中,增強部件包括點陣結構20。其中,點陣結構20具有超彈性,其在沖擊載荷的作用下一般會發生動態失穩,結構內部發生大的變形,進而吸收大部分沖擊能量,具有較優的抗沖擊或減振效果。
[0045]需要說明的是,在其他可替代的實施方式中,增強部件也可以設置為包括多孔結構或者晶格結構等。
[0046]在另一優選的實施方式中,如圖2所示,點陣結構20填充在內腔102內,且點陣結構20的外邊緣鄰接內腔102的內壁面。
[0047]其中,點陣結構20設置在空腔內,一方面,能夠對點陣結構20起到一定的保護作用,也減少葉片占用的空間;另一方面,更容易保持點陣結構20,且點陣結構20與前緣101的接觸面積更大,更有利于提高增強效果。
[0048]如圖2所示,點陣結構20填充在內腔102的一端。在其他可替代的實施方式中,可以設置為:至少內腔10本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種可恢復變形的葉片,所述葉片包括葉片本體,其特征在于,所述葉片還包括增強部件,所述增強部件設于所述葉片本體的前緣,且所述增強部件為可恢復變形的結構。2.如權利要求1所述的可恢復變形的葉片,其特征在于,所述增強部件設置在所述前緣的外表面或所述前緣的內腔內。3.如權利要求2所述的可恢復變形的葉片,其特征在于,所述增強部件包括點陣結構。4.如權利要求3所述的可恢復變形的葉片,其特征在于,所述點陣結構填充在所述內腔內,且所述點陣結構的外邊緣鄰接所述內腔的內壁面。5.如權利要求4所述的可恢復變形的葉片,其特征在于,至少所述內腔的一端設置有所述點陣結構。6.如權利要求3所述的可恢復變形...
【專利技術屬性】
技術研發人員:陳政,柴象海,宋會英,錢鵬,
申請(專利權)人:中國航發商用航空發動機有限責任公司,
類型:發明
國別省市:
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