Композитная лопатка

Изобретение относится к лопатке направляющего аппарата турбовентиляторного двигателя. Имеются тело композитной лопатки, выполненное из композитного материала из термоотверждающейся смолы или термопластической смолы и армированных волокон, и металлический кожух, который приклеивается к секции входной кромки тела композитной лопатки посредством мягкого адгезива. Секция для заполнения адгезивом, в которую заполняется мягкий адгезив, множество контактных секций стороны входной кромки, которые входят в контакт с криволинейной секцией, соответствующей входной кромке, металлического кожуха, и множество выступов, которые входят в контакт с планарной секцией, соответствующей поверхности лопатки, металлического кожуха, с по меньшей мере такой же высотой, что и толщина слоя требующегося количества мягкого адгезива, заполняющегося в секцию для заполнения адгезивом, образованы в секции входной кромки тела композитной лопатки. Изобретение направлено на упрощение процесса прикрепления металлического кожуха к секции входной кромки и на повышение точности этого процесса. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к композитной лопатке, которая используется в качестве лопатки статора, которая составляет турбовентиляторный двигатель, например.

Уровень техники

[0002] Турбовентиляторный двигатель, как описан выше, традиционно оснащен лопастями ротора, которые впускают воздух в корпус двигателя, и направляющими лопатками, которые представляют собой лопатки статора, выпрямляющие поток воздуха, который впускается лопастями ротора.

[0003] Чтобы отвечать требованиям для увеличения степени двухконтурности с целью повышения эффективности использования топлива турбовентиляторного двигателя последних лет, диаметр вентилятора имеет тенденцию увеличиваться. Соответственно, становится крайне необходимым уменьшить вес турбовентиляторного двигателя.

[0004] Вес направляющей лопатки, которая представляет собой лопатку статора, выпрямляющую поток воздуха, уменьшается посредством ее выполнения в виде композитной лопатки, состоящей из композитного материала из термоотверждающейся смолы, такой как эпоксидная смола, и армированных волокон, таких как углеродные волокна, например. В случае направляющей лопатки, состоящей из композитного материала, подобного этому, сопротивление износу меньше по сравнению с металлической направляющей лопаткой. Следовательно, абразивный износ исключается посредством приклеивания металлического кожуха для предотвращения эрозии секции входной кромки (входной кромки и окрестности входной кромки), которая особенно легко изнашивается, посредством адгезива (см. патентные документы 1 и 2, например).

[0005] Такой металлический кожух для предотвращения эрозии иногда подвергается так называемому ППО (повреждению посторонними объектами), при котором металлический кожух повреждается вследствие столкновений с посторонними объектами, например небольшими камнями, которые втягиваются в двигатель. Для сдерживания повреждений металлического кожуха во время столкновения с посторонними объектами и для того, чтобы сделать адгезив легко отделяемым во время замены металлического кожуха, который подвергается ППО, металлический кожух приклеивается, используя мягкий адгезив в качестве адгезива (см. патентный документ 3, например).

[0006] Когда металлический кожух приклеивается к секции входной кромки используя мягкий адгезив, как описано выше, требуется сохранять толщину слоя мягкого адгезива одинаковой во время нанесения мягкого адгезива. В качестве уровня техники выполнения толщины мягкого адгезива одинаковой известен способ, в котором распорки с одинаковой высотой в качестве толщины мягкого адгезива образуются на поверхности, на которую наносится мягкий адгезив (см. патентный документ 4, например).

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

[0007] Патентный документ 1: открытый патент Японии No. 2009-024695

Патентный документ 2: открытый патент Японии No. 2009-068493

Патентный документ 3: открытый патент Японии No. 2001-041002

Патентный документ 4: открытый патент Японии No. 01-076799

Сущность изобретения

Проблемы, подлежащие решению посредством изобретения

[0008] Как описано выше, если мягкий адгезив используется при приклеивании металлического кожуха к секции входной кромки, повреждение, которому металлический кожух подвергается, когда посторонние объекты, например небольшие камни, сталкиваются с металлическим кожухом, может быть уменьшено до минимума, и может быть осуществлено упрощение работы по замене металлического кожуха.

[0009] Однако когда металлический кожух приклеивается к секции входной кромки используя мягкий адгезив, трудно выполнять позиционирование металлического кожуха относительно секции входной кромки, при этом сохраняя толщину слоя мягкого адгезива одинаковой во время нанесения мягкого адгезива. Следовательно, существует проблема, заключающаяся в том, что много времени и сил затрачиваются на прикрепление металлического кожуха к секции входной кромки с высокой точностью, и решение этой проблемы является трудной задачей в предшествующем уровне техники.

[0010] Настоящее изобретение было выполнено с учетом традиционной проблемы, описанной выше, и имеет цель обеспечить композитную лопатку, в которой прикрепление металлического кожуха к секции входной кромки может легко выполняться с высокой точностью.

Средства для решения проблем

[0011] Настоящее изобретение представляет собой композитную лопатку, включающую в себя тело композитной лопатки, выполненное из композитного материала из термоотверждающейся смолы или термопластической смолы, и армированных волокон, и металлический кожух, который приклеивается к секции входной кромки (входной кромке и окрестности входной кромки) тела композитной лопатки посредством мягкого адгезива для закрывания секции входной кромки, причем секция для заполнения адгезивом, в которую заполняется мягкий адгезив, контактная секция стороны входной кромки, которая входит в контакт с криволинейной секцией, соответствующей входной кромке, металлического кожуха, и множество контактных секций стороны поверхности лопатки, которые входят в контакт с планарной секцией, соответствующей поверхности лопатки, металлического кожуха, с по меньшей мере такой же высотой, что и толщина слоя требующегося количества мягкого адгезива, заполняющегося в секцию для заполнения адгезивом, образованы в секции входной кромки тела композитной лопатки.

[0012] В композитной лопатке в соответствии с настоящим изобретением в процессе изготовления композитной лопатки, в случае когда металлический кожух приклеивается к секции входной кромки тела композитной лопатки посредством мягкого адгезива, после заполнения требующегося количества мягкого адгезива в секцию для заполнения адгезивом секции входной кромки и нанесения мягкого адгезива на поверхность склеивания металлического кожуха, металлический кожух размещается на секцию входной кромки тела композитной лопатки и прижимается к контактной секции стороны входной кромки и множеству контактных секций стороны поверхности лопатки.

[0013] При этом контактная секция стороны входной кромки входит в контакт с криволинейной секцией, соответствующей входной кромке, металлического кожуха, и множество контактных секций стороны поверхности лопатки входит в контакт с планарной секцией, соответствующей поверхности лопатки, металлического кожуха с по меньшей мере такой же высотой, что и толщина слоя требующегося количества мягкого адгезива, который заполняется в секцию для заполнения адгезивом. То есть металлический кожух равномерно входит в контакт со слоем мягкого адгезива в состоянии, когда выполняется позиционирование, и, следовательно, прикрепление металлического кожуха к секции входной кромки легко выполняется с высокой точностью.

Полезные преимущества изобретения

[0014] В настоящем изобретении обеспечены преимущества, заключающиеся в том, что повреждения металлического кожуха во время столкновения с посторонними объектами, например небольшими камнями, уменьшены до минимума, осуществлено упрощение работы по замене металлического кожуха, и, кроме того, прикрепление металлического кожуха к секции входной кромки может легко выполняться с высокой точностью.

Краткое описание чертежей

[0015] ФИГ.1 представляет собой схематичный пояснительный вид в разрезе турбовентиляторного двигателя, который применяет композитную лопатку в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения в качестве направляющей лопатки.

ФИГ.2 представляет собой перспективный пояснительный вид с разнесением деталей направляющей лопатки на ФИГ.1.

ФИГ.3 представляет собой увеличенный перспективный пояснительный вид концевого участка направляющей лопатки на ФИГ.2.

ФИГ.4A представляет собой частичный пояснительный вид в разрезе в месте вдоль линии A-A на ФИГ.3.

ФИГ.4B представляет собой частичный пояснительный вид в разрезе в месте вдоль линии B-B на ФИГ.3.

ФИГ.5A представляет собой частичный пояснительный вид в разрезе контактной секции стороны поверхности лопатки в месте вдоль линии C-C на ФИГ.3.

ФИГ.5B представляет собой частичный пояснительный вид в разрезе в месте, соответствующем линии C-C на ФИГ.3, показывающий другой пример конфигурации контактной секции стороны поверхности лопатки.

ФИГ.5C представляет собой частичный пояснительный вид в разрезе в месте, соответствующем линии C-C на ФИГ.3, показывающий еще один другой пример конфигурации контактной секции стороны поверхности лопатки.

Вариант осуществления изобретения

[0016] В дальнейшем настоящее изобретение будет описываться на основе чертежей.

На ФИГ.1-5A показан один вариант осуществления композитной лопатки в соответствии с настоящим изобретением, и в варианте осуществления случай, где композитная лопатка в соответствии с настоящим изобретением представляет собой направляющую лопатку в качестве лопатки статора, составляющей турбовентиляторный двигатель, будет описываться путем приведения в качестве примера.

[0017] Как показано на ФИГ.1, турбовентиляторный двигатель 1 выполнен с возможностью подачи воздуха, который втягивается из воздухозаборника 2 на передней части (левой части на чертеже), в компрессор 5 во внутреннем цилиндре 4 двигателя с помощью вентилятора 3, имеющего множество вентиляторных лопастей 3a, впрыска топлива в воздух, который сжимается компрессором 5, чтобы вызвать сгорание топлива в камере 6 сгорания, и вращения турбины 7 высокого давления и турбины 8 низкого давления вокруг оси CL посредством расширения высокотемпературного газа, который образуется при сгорании.

[0018] В турбовентиляторном двигателе 1 предусмотрено, что направляющие лопатки 10 в виде множества лопаток статора располагаются в обходном канале между внутренней периферией гондолы 9, которая закрывает множество вентиляторных лопастей 3a вентилятора 3, и внешней периферией внутреннего цилиндра 4 двигателя, и эти направляющие лопатки 10 эквидистантно разнесены вокруг внутреннего цилиндра 4 двигателя для выпрямления завихряющегося воздушного потока, который протекает через обходной канал.

[0019] Как показано на ФИГ.2, направляющая лопатка 10 содержит тело 11 композитной лопатки, выполненное из композитного материала, и металлический кожух 12, который закрывает секцию 11A входной кромки (входную кромку и окрестность входной кромки) тела 11 композитной лопатки.

[0020] Тело 11 композитной лопатки образовано посредством ламинирования в направлении толщины лопатки или трехмерного плетения, например, с помощью композитного материала из термоотверждающейся смолы, такой как эпоксидная смола, фенольная смола или полиимидная смола, или термопластической смолы, такой как полиэфирный имид, полиэфирэфиркетон или полифениленсульфид, и армированных волокон, таких как углеродные волокна, арамидные волокна или стекловолокна.

При этом металлический кожух 12 образован из тонкого листа, выполненного из титанового сплава с толщиной приблизительно 0,2 мм.

[0021] В секции 11A входной кромки тела 11 композитной лопатки, секция 11a для заполнения адгезивом, в которую заполняется мягкий адгезив 13, образована, как также показано на ФИГ.3, и металлический кожух 12 приклеивается к секции 11A входной кромки тела 11 композитной лопатки посредством мягкого адгезива 13.

[0022] В этом случае, как также показано на ФИГ.4A, ФИГ.4B и ФИГ.5A, в секции 11A входной кромки тела 11 композитной лопатки контактная секция 11b стороны входной кромки, которая входит в контакт с криволинейной секцией 12b, соответствующей входной кромке, металлического кожуха 12 и множество выступов 11c в качестве контактных секций стороны поверхности лопатки, которые входят в контакт с планарной секцией 12c, соответствующей поверхности лопатки, металлического кожуха 12, выполнены за одно целое с секцией 11a для заполнения адгезивом.

[0023] Каждый из множества выступов 11c имеет по меньшей мере такую же высоту, как толщина (приблизительно 0,2 мм) слоя требующегося количества мягкого адгезива 13, который заполняется в секцию 11a для заполнения адгезивом, и, следовательно, контактная секция 11b стороны входной кромки и множество выступов 11c функционируют в качестве позиционирующих средств для секции 11A входной кромки тела 11 композитной лопатки.

[0024] Контактные секции 11b стороны входной кромки размещены во множестве мест в направлении ширины лопатки (вертикальном направлении на ФИГ.3), и пространство между контактными секциями 11b и 11b стороны входной кромки, которые расположены рядом друг с другом, образуется в виде сборника 11d для адгезива, который составляет часть секции 11a для заполнения адгезивом. Расстояние между контактными секциями 11b и 11b стороны входной кромки, которые расположены рядом со сборником 11d для адгезива между ними, задается в 50-100 мм.

[0025] При этом каждый из множества выступов 11c в виде контактных секций стороны поверхности лопатки образует форму усеченного конуса с диаметром, приблизительно 5 мм, и в каждом из множества мест (на ФИГ.3 показаны только два места) в направлении ширины лопатки три выступа 11c расположены по прямой линии в направлении хорды лопатки (диагонально латеральном направлении на ФИГ.3) в варианте осуществления, и расстояние в направлении ширины лопатки между рядами множества выступов 11c задается в 10-50 мм.

[0026] В направляющей лопатке 10 степень уменьшения склеенной площади относительно металлического кожуха 12 вследствие обеспечения множества контактных секций 11b стороны входной кромки и множества выступов 11c регулируется в пределах 5% от общей площади секции 11a для заполнения адгезивом.

[0027] В направляющей лопатке 10 в соответствии с вариантом осуществления в процессе ее изготовления в случае склеивания металлического кожуха 12 с секцией 11A входной кромки тела 11 композитной лопатки посредством мягкого адгезива 13 после заполнения по меньшей мере требующегося количества мягкого адгезива 13 в секцию 11a для заполнения адгезивом секции 11A входной кромки и нанесения мягкого адгезива 13 на поверхность склеивания металлического кожуха 12 металлический кожух 12 размещается на секцию 11A входной кромки тела 11 композитной лопатки и прижимается к множеству контактных секций 11b стороны входной кромки и множеству выступов 11c.

[0028] При этом множество контактных секций 11b стороны входной кромки входит в контакт с криволинейной секцией 12b металлического кожуха 12, и множество выступов 11c входит в контакт с планарной секцией 12c металлического кожуха 12 с по меньшей мере такой же высотой, что и толщина слоя требующегося количества мягкого адгезива 13, который заполняется в секцию 11a для заполнения адгезивом, то есть металлический кожух 12 контактирует со слоем мягкого адгезива 13 равномерно в состоянии, когда выполняется позиционирование. Следовательно, прикрепление металлического кожуха 12 к секции 11A входной кромки легко выполняется с высокой точностью.

[0029] Посредством мягкого адгезива 13, который выдавливается при прижатии металлического кожуха 12 к телу 11 композитной лопатки, тело 11 композитной лопатки и металлический кожух 12, который прикрепляется с высокой точностью, соединяются таким образом, чтобы располагаться на одном уровне друг с другом, и обеспечивается форма профиля лопатки.

[0030] В направляющей лопатке 10 в соответствии с вариантом осуществления контактные секции 11b стороны входной кромки расположены во множестве мест в направлении ширины лопатки, и пространство между соседними контактными секциями 11b и 11b стороны входной кромки образуется в виде сборника 11d для адгезива, который составляет часть секции 11a для заполнения адгезивом. Следовательно, криволинейная секция 12b металлического кожуха 12 приклеивается к секции 11A входной кромки тела 11 композитной лопатки более прочно.

[0031] Более того, так как в направляющей лопатке 10 в соответствии с вариантом осуществления секция 11a для заполнения адгезивом, контактные секции 11b стороны входной кромки и множество выступов 11c выполнены за одно целое в секции 11A входной кромки тела 11 композитной лопатки, контактные секции 11b стороны входной кромки и множество выступов 11c не требуют отдельного обеспечения, и производственные затраты, соответственно, сокращаются.

[0032] В вышеописанном варианте осуществления показан случай, где контактные секции стороны поверхности лопатки представляют собой выступы 11c, каждый из которых образует форму усеченного конуса, но контактные секции стороны поверхности лопатки не ограничены на этом, и, как показано на ФИГ.5B, контактные секции стороны поверхности лопатки могут представлять собой выступы 11e, каждый из которых образует треугольник в сечении, или контактная секция стороны поверхности лопатки может представлять собой выступ 11f, образующий трапецеидальную форму в сечении, как показано на ФИГ.5C.

[0033] Более того, в вышеописанном варианте осуществления три из выступов 11c (контактных секций стороны поверхности лопатки), каждый из которых образует форму усеченного конуса с диаметром приблизительно 5 мм, размещены рядом друг с другом в форме прямой линии в направлении хорды лопатки в каждом из множества мест в направлении ширины лопатки, но настоящему изобретению не ограничено на этом, и в качестве другой конструкции множество выступов 11c может располагаться зигзагообразным образом по направлению ширины лопатки, например.

[0034] Более того, в вышеописанном варианте осуществления описан случай, где композитная лопатка в соответствии с настоящим изобретением представляет собой направляющую лопатку 10 в виде лопатки статора, которая составляет турбовентиляторный двигатель 1, но настоящее изобретение не ограничено на этом, и настоящее изобретение также может быть применено для лопасти несущего винта и лопасти рулевого винта вертолета помимо возможности применения для вентиляторной лопасти турбовентиляторного двигателя, например.

[0035] Конструкция композитной лопатки в соответствии с настоящим изобретением не ограничена вышеописанным вариантом осуществления.

[0036] Первый аспект настоящего изобретения представляет собой композитную лопатку, включающую в себя тело композитной лопатки, выполненное из композитного материала из термоотверждающейся смолы или термопластической смолы, и армированных волокон, и металлический кожух, который приклеивается к секции входной кромки (входной кромке и окрестности входной кромки) тела композитной лопатки посредством мягкого адгезива для закрывания секции входной кромки, причем секция для заполнения адгезивом, в которую заполняется мягкий адгезив, контактная секция стороны входной кромки, которая входит в контакт с криволинейной секцией, соответствующей входной кромке, металлического кожуха, и множество контактных секций стороны поверхности лопатки, которые входят в контакт с планарной секцией, соответствующей поверхности лопатки, металлического кожуха, с по меньшей мере такой же высотой, что и толщина слоя требующегося количества мягкого адгезива, заполняющегося в секцию для заполнения адгезивом, образованы в секции входной кромки тела композитной лопатки.

[0037] В процессе изготовления композитной лопатки в соответствии с настоящим изобретением, в случае где металлический кожух приклеивается к секции входной кромки тела композитной лопатки посредством мягкого адгезива, после заполнения требующегося количества мягкого адгезива в секцию для заполнения адгезивом секции входной кромки и нанесения мягкого адгезива на поверхность склеивания металлического кожуха, металлический кожух размещается на и прижимается к секции входной кромки тела композитной лопатки, посредством чего контактная секция стороны входной кромки входит в контакт с криволинейной секцией металлического кожуха и множество контактных секций стороны поверхности лопатки входит в контакт с планарной секцией металлического кожуха с по меньшей мере такой же высотой, что и толщина слоя требующегося количества мягкого адгезива, который заполняется в секцию для заполнения адгезивом. То есть металлический кожух равномерно входит в контакт со слоем мягкого адгезива в состоянии, когда выполняется позиционирование, и, следовательно, прикрепление металлического кожуха к секции входной кромки легко выполняется с высокой точностью.

[0038] Первый аспект настоящего изобретения приводит к преимуществам, заключающимся в том, что повреждения металлического кожуха во время столкновения с посторонними объектами, например небольшими камнями, уменьшены до минимума, осуществлено упрощение работы по замене металлического кожуха и, кроме того, прикрепление металлического кожуха к секции входной кромки может легко выполняться с высокой точностью.

[0039] Во втором аспекте настоящего изобретения контактные секции стороны входной кромки расположены во множестве мест в направлении ширины лопатки и пространство между контактными секциями стороны входной кромки, расположенными рядом друг с другом, образуется в виде сборника для адгезива, который составляет часть секции для заполнения адгезивом.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения криволинейная секция металлического кожуха может приклеиваться к секции входной кромки тела композитной лопатки более прочно.

[0040] В третьем аспекте настоящего изобретения секция для заполнения адгезивом, контактные секции стороны входной кромки и контактные секции стороны поверхности лопатки выполнены за одно целое в секции входной кромки тела композитной лопатки.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения контактные секции стороны входной кромки и контактные секции стороны поверхности лопатки не требуют отдельного обеспечения и производственные затраты, соответственно, сокращаются.

[0041] В композитной лопатке в соответствии с настоящим изобретением для термоотверждающейся смолы для образования тела композитной лопатки могут использоваться эпоксидная смола, фенольная смола и полиимидная смола, например, и для термопластической смолы, которая образует тело композитной лопатки, могут использоваться полиэфирный имид, полиэфирэфиркетон и полифениленсульфид, например. Для армированных волокон, которые образуют тело композитной лопатки, могут использоваться углеродные волокна, арамидные волокна и стекловолокна, например, и тело композитной лопатки выполнено из композитного материала, состоящего из этих материалов, наслаивающихся в направлении толщины лопатки или трехмерно переплетающихся, например.

При этом для металлического кожуха, который приклеивается к секции входной кромки тела композитной лопатки, может использоваться титановый сплав.

[0042] Более того, в композитной лопатке в соответствии с настоящим изобретением в качестве мягкого адгезива может применяться адгезив, имеющий такое свойство, что адгезивная прочность не уменьшается между материалами, имеющими разные коэффициенты теплового расширения, например мягкий поливинилхлоридный адгезив и полиэтилентерефталатный адгезив, и так называемый упругий адгезив, имеющий свойство резины, например полиуретан и силикон, также может применяться.

[0043] Более того, в композитной лопатке в соответствии с настоящим изобретением в качестве контактной секции стороны поверхности лопатки, которая входит в контакт с планарной секцией, соответствующей поверхности лопатки, металлического кожуха, могут применяться выступ, образующий полусферическую форму с диаметром приблизительно 5 мм, выступ, образующий треугольник в сечении с приблизительно таким же размером, выступ, образующий форму усеченного конуса, и контактная секция стороны поверхности лопатки не ограничена ни на одном из них.

[0044] Здесь, когда контактные секции стороны входной кромки расположены во множестве мест в направлении ширины лопатки, расстояние между контактными секциями стороны входной кромки, которые расположены рядом друг с другом, со сборником для адгезива между ними желательно задается в 50-100 мм.

[0045] При этом когда множество контактных секций стороны поверхности лопатки представляет собой выступы, образующие полусферические формы, например, множество выступов может размещаться рядом друг с другом в форме прямой линии в направлении хорды лопатки в каждом из множества мест в направлении ширины лопатки или множество выступов может размещаться зигзагообразным образом по направлению ширины лопатки, и, когда множество выступов размещено рядом друг с другом в направлении хорды лопатки в каждом из множества мест в направлении ширины лопатки, расстояние в направлении ширины лопатки между рядами выступов желательно задается в 10-50 мм.

[0046] В композитной лопатке в соответствии с настоящим изобретением степень уменьшения площади склеивания относительно металлического кожуха вследствие обеспечения контактных секций стороны входной кромки и множества контактных секций стороны поверхности лопатки желательно регулируется в пределах 5% от общей площади секции для заполнения адгезивом.

Ссылочные позиции

[0047] 10 направляющая лопатка (композитная лопатка)

11 тело композитной лопатки

11A секция (участок) входной кромки

11a секция (участок) для заполнения адгезивом

11b контактная секция (участок) стороны входной кромки

11c, 11e, 11f выступ (контактная секция (участок) стороны поверхности лопатки)

11d сборник для адгезива (секция (участок) для заполнения адгезивом)

12 металлический кожух

12b криволинейная секция (участок)

12c планарная секция (участок)

13 мягкий адгезив

1. Композитная лопатка, содержащая

тело композитной лопатки, выполненное из композитного материала из термоотверждающейся смолы или термопластической смолы, и армированных волокон, и

металлический кожух, который приклеивается к секции входной кромки тела композитной лопатки посредством мягкого адгезива для закрывания секции входной кромки,

причем секция для заполнения адгезивом, в которую заполняется мягкий адгезив, контактная секция стороны входной кромки, которая входит в контакт с криволинейной секцией, соответствующей входной кромке металлического кожуха, и множество контактных секций стороны поверхности лопатки, которые входят в контакт с планарной секцией, соответствующей поверхности лопатки, металлического кожуха, с по меньшей мере такой же высотой, что и толщина слоя требующегося количества мягкого адгезива, заполняющегося в секцию для заполнения адгезивом, образованы в секции входной кромки тела композитной лопатки.

2. Композитная лопатка по п.1,

в которой контактные секции стороны входной кромки расположены во множестве мест в направлении ширины лопатки и пространство между контактными секциями стороны входной кромки, расположенными рядом друг с другом, образовано в виде сборника для адгезива, который составляет часть секции для заполнения адгезивом.

3. Композитная лопатка по п.1 или п.2,

в которой секция для заполнения адгезивом, контактные секции стороны входной кромки и контактные секции стороны поверхности лопатки выполнены за одно целое в секции входной кромки тела композитной лопатки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к диффузорам, вентиляторам и устройствам с вентиляторами. У диффузора имеется стенка (8), которая охватывает впускное отверстие с круглым сечением, переходящим по высоте стенки (8) диффузора (4) в угольное сечение на выпуске диффузора (4).

Изобретение относится к сегментированному композитному корпусу компрессора осевой турбомашины. Каждый сегмент 18, 20 образуется из первого полимерного материала и содержит по меньшей мере одну рабочую поверхность 28, образованную из второго полимерного материала, подвергающегося двухкомпонентному литьевому формованию с первым полимерным материалом сегмента.

Сектор лопаток статора для прикрепления к корпусу осевой турбомашины содержит несколько лопаток с платформами, соединенных таким образом, чтобы описывать дугу окружности, и с аэродинамическим профилем, выступающим из внутренней поверхности каждой платформы и направленным к центру дуги окружности, описанной платформами.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения. Газотурбинный двигатель включает компрессор высокого давления, спрямляющий аппарат которого размещен на двух упругих обечайках диффузора камеры сгорания.

Настоящее изобретение относится к статору компрессора осевой турбомашины. Статор содержит кольцевой ряд основных лопаток (26) статора и дополнительные лопатки (34), каждая из которых связана с основной лопаткой (26).

Настоящее изобретение относится к узлу (2) с лопатками (1), в частности, спрямляющего аппарата для компрессора турбомашины. Узел (2) с лопатками (1) содержит множество индивидуальных устройств (14А), воздействующих на поток, которые сформированы таким образом, чтобы создавать завихрения (16).

Изобретение относится к механическому сборочному узлу (1) для авиации, содержащему: деталь (3), содержащую присоединяемый конец; углубление, предназначенное для посадки в него детали (3), причем указанное углубление (2) имеет стенку, содержащую композитный материал с органической матрицей; фиксирующий композитный материал (4), содержащий термопластичный или термореактивный материал с содержанием наполнителя от 0 до 70 весовых процентов и образующий механическую и/или физико-химическую связь между указанной деталью (3) и углублением (2) со стенкой из композитного материала с органической матрицей.

Диффузор (20), в частности, для осевого компрессора, предпочтительно стационарной газотурбинной установки. В диффузоре (20) кольцевой канал (17), имеющий первую площадь поперечного сечения, переходит в выходное пространство (21), имеющее вторую, большую площадь поперечного сечения вдоль оси (31) машины.

Изобретение относится к конструкции полости отбора воздуха в корпусе осевого компрессора газотурбинного двигателя. Спиральный корпус осевого компрессора высокого давления выполнен в форме «улитки» со спиральным диффузорным каналом, кольцевой щелью забора воздуха и выходным фланцем перепуска воздуха диффузорного канала.

Компрессор (1) турбореактивного двигателя летательного аппарата содержит решетку (2) неподвижных лопаток и систему для отбора воздуха на уровне проходов (5) между двумя лопатками (3) через щели (6), выполненные в упомянутой стенке (4).

Изобретение относится к системам охлаждения вентиляторного типа, содержащим неподвижные лопатки. Электрогенераторная установка содержит двигатель и генератор переменного тока, приводимый в действие указанным двигателем для выработки электрической энергии. К двигателю присоединен радиатор и осевой вентилятор, который направляет к радиатору воздух для его охлаждения. Между осевым вентилятором и радиатором размещены неподвижные лопатки. Каждая из неподвижных лопаток содержит внутренний конец и внешний конец, при этом внутренние концы неподвижных лопаток соединены между собой. Неподвижные лопатки выполнены изогнутыми в плоскости, перпендикулярной оси вращения, чтобы направлять воздух в сторону этой оси, компенсируя тем самым действие центробежных сил. Неподвижные лопатки могут быть закручены, при этом угол наклона лопаток увеличивается от 0° у ступицы до 45° на внешнем конце. Кроме того, каждая неподвижная лопатка прикреплена к внешнему кольцу с помощью элемента, отходящего в осевом направлении, за счет чего между наружным ободом и неподвижными лопатками обеспечивается осевое смещение. Изобретение обеспечивает повышение эффективности системы охлаждения, снижение числа оборотов вентилятора. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 28 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к спрямляющим аппаратам компрессора газотурбинного двигателя. Спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя, содержащий лопатки, установленные в корпусе компрессора, внутреннее кольцо, выполненное разборным, в котором по окружности выполнены прорези, в которых установлены хвостовики лопаток, основания каждого из которых выполнены под углом к продольной оси компрессора, уплотнительное кольцо, выполненное разборным, согласно изобретению содержит упругую проставку, выполненную разборной, установленную между уплотнительным кольцом и основаниями хвостовиков лопаток, причем поверхность упругой проставки, контактирующая с основаниями хвостовиков лопаток выполнена конической относительно продольной оси компрессора, при этом уплотнительное кольцо и внутреннее кольцо соединены друг с другом посредством заплечиков для возможности их взаимной фиксации в радиальном и осевом направлениях, причем в заплечике уплотнительного кольца, расположенном со стороны большего диаметра оснований хвостовиков лопаток, установлены винты, торец стержня каждого из которых контактирует с боковой поверхностью упругой проставки, кроме того, в хвостовике каждой из лопаток выполнена, по меньшей мере, одна проушина, в которой установлен фиксирующий элемент, контактирующий с участком внутренней поверхности внутреннего кольца. Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является повышение ремонтопригодности и технологичности изготовления спрямляющего аппарата, снижение его массы за счет возможности применения композиционных материалов, а также повышение надежности его работы посредством регулирования жесткостных характеристик в процессе доводки двигателя. 1 ил.

Электрически проводящая структура для пропускания и отвода электрического тока от основного тела выходной направляющей лопасти в наружную опорную структуру содержит обшивку из металла, покрывающую переднюю кромку основного тела лопасти, и электрически проводящую прокладку из металла, содержащую контактную часть, имеющую такой размер, чтобы перекрывать одним концом обшивку, и часть в виде шайбы, предназначенную для ввода болта для затягивания в опорную структуру, при этом одно или больше соединений, выбранных из группы, содержащей сварку, точечную сварку, пайку, соединение с помощью электрически проводящей пасты и зажим, создают соединение между концом обшивки и контактной частью. Предотвращаются повреждения матричной смолы основного тела лопасти за счет безопасного отвода электрического тока при ударе в самолет молнии, ток обходит основное тело лопасти. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Диффузор // 2631848
Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано при создании выхлопных диффузоров турбомашин и направлено на повышение надежности элементов турбомашин. Диффузор содержит внешний обвод 1, выполненный коническим, вблизи внутренней поверхности которого установлен пристеночный демпфер 2. Пристеночный демпфер 2 содержит конический экран 3, закрепленный соединительными профилями 4 на внутренней поверхности внешнего обвода 1, причем пространство между коническим экраном 3 и внешнем обводом 1 заполнено легкодеформируемым материалом 5, способным сохранять свои свойства при высоких температурах рабочей среды, например, минеральной ватой. При этом конический экран 3 выполнен перфорированным, а его образующие параллельны образующим внешнего обвода 1. 4 ил.

Компонент газотурбинного двигателя содержит внутренний бандаж, наружный бандаж и направляющие лопатки, выполненные из композиционного материала, имеющего переплетенное волоконное армирование, уплотненное матрицей. Волоконное армирование включает в себя комплект нитей, простирающихся непрерывно вдоль траектории, пролегающей продольно через две последовательно расположенные направляющие лопатки и проходящей через внутренний бандаж и наружный бандаж. Нити переплетенного волоконного армирования простираются непрерывно в круговом направлении вдоль всего сегмента внутреннего бандажа и всего сегмента наружного бандажа. При изготовлении компонента газотурбинного двигателя изготавливают переплетенную волоконную преформу, включающую в себя первый комплект нитей, проходящих непрерывно вдоль полной окружности первой части преформы, образующей преформу для внутреннего бандажа, и затем последовательно в продольном направлении вдоль вторых частей преформы, образующих преформы для направляющих лопаток, и также вдоль полной окружности третьей части преформы, образующей преформу для наружного бандажа. Нити первого комплекта нитей проходят последовательно вдоль упомянутых вторых частей преформы посредством прохождения от одной второй части преформы к следующей попеременно через первую часть преформы и через вторую часть преформы. Затем уплотняют волоконную преформу матрицей. Группа изобретений позволяет повысить механическую прочность компонент газотурбинного двигателя из композиционного материала. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к энергетике. Выпрямитель газотурбинного двигателя, содержащий множество лопаток, расположенных вокруг кольца с центром на оси газотурбинного двигателя, при этом каждая лопатка имеет переднюю кромку и проходит между концом ножки и концом головки. Передняя кромка на конце ножки каждой лопатки смещена в сторону входа в направлении оси газотурбинного двигателя относительно передней кромки на конце головки. Смещение передней кромки между ее двумя концами превышает на 10% высоту лопасти, измеренную в направлении оси газотурбинного двигателя, при этом касательная наборная кривая, образованная положением в касательном направлении к кольцу центров тяжести последовательных лопаточных секций по высоте лопатки, является кривой, постоянно увеличивающейся к спинке лопатки. Также представлен газотурбинный двигатель. Изобретение позволяет улучшить характеристики лопатки выпрямителя и уменьшить отрывы воздуха с головки лопатки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение касается способа и инструмента для сборки ступени выпрямления (1), включающего соосные внутреннюю обечайку (6) и наружную обечайку, соединенные радиальными лопатками (8), при этом способ состоит из этапа поддержания пластин (19) с упором на наружную поверхность внутренней обечайки (6), так чтобы пластины (19) покрывали герметично и, по меньшей мере, частично зазоры (15), образованные между отверстиями (10) внутренней обечайки (6) и лопатками (8), и этапа нанесения заливочной смолы (11) на внутреннюю поверхность (12) внутренней обечайки (6), так чтобы смола заполнила зазоры (15), а радиально внутренние концы лопаток (8) были утоплены в смоле (11). Изобретение позволяет устранить этап, заключающийся в нагнетании смолы с помощью шприца в упомянутые зазоры перед нанесением заливочной смолы на внутреннюю поверхность этой обечайки. Этот этап нагнетания смолы, являющийся тонкой и трудной для осуществления операцией, заменяется более простым и намного менее продолжительным этапом размещения и поддержания пластин с упором на наружную поверхность внутренней обечайки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Турбовентиляторный реактивный двигатель содержит кожух вентилятора, секцию корпуса двигателя, лопатку статора, металлическую обшивку, пару соединительных несущих корпусов и проводник. Лопатка статора соединяет кожух вентилятора и секцию корпуса двигателя и выполнена из композитного материала, полученного из термореактивной смолы или термопластичной смолы и армирующих волокон. Металлическая обшивка покрывает по меньшей мере секцию передней кромки лопатки статора и предотвращает износ лопатки статора, обусловленный столкновением с частицами. Пара соединительных несущих корпусов, которые соединяют первый конец лопатки статора и кожух вентилятора, а также второй конец лопатки статора и секцию корпуса двигателя, выполнены из металла. Проводник проходит через пространство между секцией передней кромки лопатки статора и металлической обшивкой и электрически соединяет соединительные несущие корпуса на первом конце и втором конце лопатки статора. Причем ток молнии, который принимает на себя кожух вентилятора, проходит к стороне секции корпуса двигателя через проводник. Ток молнии, обусловленный ударом молнии, может быть отражен, обеспечивается одновременно функция по управлению воздушным потоком лопатки статора, выполненной из композитного материала, при этом легко проводится проверка. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к лопатке направляющего аппарата турбовентиляторного двигателя. Имеются тело композитной лопатки, выполненное из композитного материала из термоотверждающейся смолы или термопластической смолы и армированных волокон, и металлический кожух, который приклеивается к секции входной кромки тела композитной лопатки посредством мягкого адгезива. Секция для заполнения адгезивом, в которую заполняется мягкий адгезив, множество контактных секций стороны входной кромки, которые входят в контакт с криволинейной секцией, соответствующей входной кромке, металлического кожуха, и множество выступов, которые входят в контакт с планарной секцией, соответствующей поверхности лопатки, металлического кожуха, с по меньшей мере такой же высотой, что и толщина слоя требующегося количества мягкого адгезива, заполняющегося в секцию для заполнения адгезивом, образованы в секции входной кромки тела композитной лопатки. Изобретение направлено на упрощение процесса прикрепления металлического кожуха к секции входной кромки и на повышение точности этого процесса. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх