[实用新型]航空发动机空心风扇叶片

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机空心风扇叶片。

背景技术

空心风扇叶片作为商用航空发动机的关键部件之一，有效地降低了航空发动机的重量，满足了新一代商用航空发动机“低噪声、低污染、低成本”的要求，提高了发动机市场竞争力。

一种钛合金空心风扇叶片，其包括叶片壳体和叶片壳体围成的空腔内的肋骨结构，其构造过程为：先在中间芯板上以一定图形喷涂止焊剂，然后将芯板与两层面板一起用氩弧焊焊接封边并留有进气口；将焊好的层板放入与叶片型面相同的模具内，并一起放进带有加热系统的压机内，加热升温至SPF/DB(超塑成型/扩散连接)温度；先向模腔内吹入一定的氩气，然后保温使三层钛板内部预订部位和周边进行扩散连接；连接完成后再向三层板内吹入一定压力的氩气进行SPF，两层面板在SPF状体下进行拉伸和扭曲变形，同时中间芯板延展变形形成桁架结构；板材完全贴模成形后随炉冷却，取出零件进行表面化铣；最后数控加工出叶根和叶型边缘。该叶片的肋骨结构为瓦伦形(Z字形)。

另一种钛合金空心风扇叶片，其包括叶片壳体和叶片壳体围成的空腔内的肋骨结构，其构造过程为：叶片坏料为钛合金,由机械加工铣削成带肋但没有芯部的两半对称的扁平叶身,而后先采用扩散连接工艺进行连接,将两半扁平叶身面对面放入模具内,送入真空炉中施加高温高压,得到扩散焊质量均匀无缺陷的叶片毛坯,再应用超塑成形工艺使叶片成形。其工序是将已经连接好的扁平叶坯放入与叶片最终形状相同的模具内,加热至超塑成形状态,此时由于重力的作用叶片基本贴模(这一过程可使叶片的弯曲和扭度达到要求值的90％),然后再向叶片内部吹入氩气,利用材料的超塑特性使叶片完全贴模,成形出所需气动外形的叶片毛坯,最后数控加工出叶根和叶型。该叶片的肋骨结构为工字槽型。

专利文献CN101649844A还公开一种风扇叶片，其中的肋骨结构为金刚石结构、四面体单元结构、六面体单元结构或蜂窝结构等中的一种或者多种组合形成的空间结构。

本申请发明人在实践中发现，无论哪种叶片的结构在防撞性能以及轻量化方面的平衡都有待于改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种航空发动机空心风扇叶片，其能很好地在防撞性能和轻量化要求。

为实现所述目的的航空发动机空心风扇叶片，包括叶片壳体和叶片壳体围成的空腔内的肋骨结构，其特点是，该叶片通过选择性激光熔化设备一体成型，所述肋骨结构是瓦伦结构和工字型槽梁的组合。

所述的航空发动机空心风扇叶片，其进一步的特点是，所述叶片包括连通所述空腔的位于叶片顶部的顶部气孔和位于叶片底部的底部气孔。

所述的航空发动机空心风扇叶片，其进一步的特点是，所述顶部气孔和所述空腔之间还设置有弦向气槽。

所述的航空发动机空心风扇叶片，其进一步的特点是，所述底部气孔和所述空腔之间还设置有弦向气槽。

所述的航空发动机空心风扇叶片，其进一步的特点是，所述顶部气孔和所述底部气孔被焊封。

所述的航空发动机空心风扇叶片，其进一步的特点是，所述叶片为钛合金空心风扇叶片。

以往的空心叶片只使用单纯的“瓦伦”结构，或者只使用“工字槽型”结构。但不管是那种结构，其主要目的是为了减轻叶片的重量同时，保证叶片的整体刚性，从而提高或保证叶片的抗鸟撞冲击能力。但是，其单纯的内部空腔结构导致叶片空心率无法提高，从而导致叶片的重量无法进一步减轻。根据本实用新型的发明人的实践中，由于将瓦伦结构和工字槽型结构有机的融合，既利用了“瓦伦”结构的刚性强，抗冲击综合效果好，又利用了“工字槽型”结构空心率高的特点，在保证叶片整体刚性条状下，确保叶片鸟撞冲击性能满足要求，同时可以获得以往叶片更高的空心率(可达到40％以上)，有效地实现了叶片的减重。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本实用新型的一实施例中航空发动机空心风扇叶片的主视图。

图2为沿图1中A－A线的剖面图。

图3为图1中未抛光前的叶片的主视图。

图4为图3中叶片的俯视图。

图5为图3中叶片的仰视图。

具体实施方式