[发明专利]引导边缘罩

说明书

本发明涉及涡轮机叶片的领域，更具体说涉及用于涡轮机叶片(16)的引导边缘罩(32)，从底端(40)沿高度方向延伸到顶端(41)，具有覆盖一引导边缘(18)的外侧面(50)和连接到一叶片主体(30)上的内侧面(51)，并具有下遮盖翼(34)、上遮盖翼(36)和将下遮盖翼(34)与上遮盖翼(36)相连的中央部分(38)。该中央部分(38)的厚度(e1)大于在外侧面(50)与内侧面(51)之间的下遮盖翼(34)和上遮盖翼(36)。该中央部分(38)的厚度(e1)从所述引导边缘罩(32)的底端，在一第一段(S1)上以稳定的或上升的梯度增加，但在超过所述第一段(S1)时具有一减小的梯度。

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮机叶片的引导边缘罩。术语“涡轮机”在本文中用于表示其中能量可在流体流与至少一组叶片之间传递的任何机器，例如压缩机、泵、涡轮、螺旋桨或实际上至少两个上述机器的组合。

背景技术

这样的引导边缘罩通常用于保护旋转叶片或引导叶片的引导边缘不受冲击。术语“叶片”在本文中用于风扇叶片和飞机螺旋桨的叶片。为了限制这些叶片的重量，它们通常主要为由例如用纤维加强的聚合物这样的有机基质复合材料制成的叶片主体的形式。尽管这些材料的机械质量大体上良好，特别是它们的重量，但它们对点冲击有些敏感。罩，通常由例如钛合金这样的非常坚固的金属材料制成，因此通常安装在这些叶片的引导边缘上，以保护它们免受这些冲击。这些罩，从邻近叶片根部的底端延伸到邻近叶片顶部的顶端，并具有覆盖在引导边缘上面的外侧面和用于紧固到叶片主体上的内侧面，通常以薄压力侧翼和薄吸力侧翼的形式，薄压力侧翼和薄吸力侧翼通过一个在该引导边缘之上的厚的中央部分连接在一起，因此，该罩作为整体与叶片的引导边缘以及它的相邻的压力侧部分和吸力侧部分相适应。由于叶片的旋转，冲击速度通常朝向叶片顶部增加，因此该罩的中央部分的内侧面与外侧面之间的厚度通常从该罩的底端到顶端增加。然而，这存在着增加罩的重量的缺点，尤其是增加其围绕沿高度方向延伸的一轴线的惯性。

发明内容

本公开寻求通过提出一种用于涡轮机叶片的引导边缘罩来补救这些缺点，它使得可提供适于叶片的保护，重量和惯性减小。

在至少一个实施例中，该目标通过以下事实来实现：在所述引导边缘罩中，该罩可由金属材料制成，沿高度从底端到顶端延伸，具有一覆盖引导边缘的外侧面和一用于紧固到叶片主体上的内侧面，其包括压力侧翼、吸力侧翼和将压力侧翼与吸力侧翼连接在一起的中央部分，该中央部分在外侧面与内侧面之间的厚度比压力侧翼的对应厚度以及内侧面与外侧面之间的吸力侧翼的对应厚度都大，其中首先该中央部分的厚度在第一段以一个稳定的或者增加的梯度增加，该第一段从引导边缘罩的底部延伸过至少60％，或实际上80％的该引导边缘罩的高度，其次该中央部分的厚度在超过所述第一段时具有一减小的梯度。该中央部分的厚度可在该引导边缘罩的超过所述第一段的第二段上减小。

通过这些设置，可在叶片超过所述第一段较少暴露于冲击时将由该罩所增加到叶片上的重量和惯性减小。

本公开还提供了一种叶片，该叶片沿高度从叶片根部延伸到叶片顶部，并包括一叶片主体，该叶片主体具有组装到其上的引导边缘罩，由具有例如聚合物基质这样的有机基质的纤维加强复合材料制成，该引导边缘罩由比叶片主体的复合材料具有更好抗点冲击能力的材料制成，该罩的底端比顶端更靠近叶片根部。

本公开还提供一种涡轮机，该涡轮机包括多个这样的叶片，以及一包括这样的风扇的涡轮风扇。

附图说明

在阅读以下作为非限制性例子的实施例的详细描述后，本发明将被更好地理解，其优点将更好地呈现。本说明书参照附图，其中：

图1是一涡轮风扇的示意性透视图；

图2A和2B分别是在一叶片的实施例中图1中的旋转叶片的压力侧和吸力侧的示意性透视图；

图3是在平面III-III上的图2A和2B中的叶片的零碎截面图；以及