[发明专利]金属柔顺尖端风扇叶片

说明书

一种用于推进设备的叶片。叶片包括具有相对的压力侧和吸入侧的本体。叶片在根部和尖端之间沿翼展延伸，并且叶片在前缘和后缘之间沿翼弦延伸。叶片包括断裂结构，该断裂结构限定在本体内并且定位成使得其与尖端间隔开。断裂结构包括至少一个室。第一断裂壁设在至少一个室和压力侧之间，并且第二断裂壁设在至少一个室和吸入侧之间。断裂结构构造成当预定的力施加到尖端时毁坏，使得尖端与本体的其余部分分离。

技术领域

本发明涉及涡扇叶片和涡扇容纳壳。更确切地说，本发明涉及风扇叶片，其在其尖端处是柔顺的或可熔断的，以便防止损坏周围的壳。

背景技术

燃气涡轮发动机包括涡轮机核心，其具有成串流关系的高压压缩机、燃烧器和高压涡轮。核心可以以已知的方式操作以产生主推进气流。典型的涡扇发动机增加了由核心排气驱动的低压涡轮，其继而又通过轴驱动风扇转子以产生旁通推进气流。在高旁通发动机的情况下，这提供了发动机总推力的大部分。

风扇转子包括风扇，该风扇包括从风扇盘沿径向向外延伸的风扇叶片阵列。风扇叶片定位在护罩的径向内部，并且构造成在正常操作条件下不阻挡护罩。然而，在发动机的操作期间，风扇叶片的碎片可能接触护罩并断裂。结果，可能产生大量的旋转不平衡负载。

这种旋转不平衡将引起较大风扇起伏不定。这种风扇起伏不定可对发动机引起严重损坏。通常，通过使用包括沟槽填料的容纳结构来适应破坏性的风扇起伏不定。通常，这种沟槽填料可为约2至3英寸厚并且由金属蜂窝形成。随着该解决方案的一个问题是沟槽填料很重并且可能引起发动机效率低下。

发明内容

通过提供涡扇发动机来解决该问题，该涡扇发动机包括构造为以受限方式毁坏的风扇叶片，更确切地说，风扇叶片构造成使得尖端在与护罩接触时快速地与风扇叶片的本体分离。

根据一个方面，一种用于推进设备的叶片包括具有相对的压力侧和吸入侧的本体。叶片在根部和尖端之间沿翼展延伸，并且叶片在前缘和后缘之间沿翼弦延伸。叶片包括断裂结构，该断裂结构限定在本体内并且定位成使得其与尖端间隔开。断裂结构包括至少一个室。第一断裂壁设在至少一个室和压力侧之间，并且第二断裂壁设在至少一个室和吸入侧之间。断裂结构构造成当预定的力施加到尖端上时毁坏，使得尖端与本体的其余部分分离。

技术方案1. 一种用于推进设备的叶片，包括：

由第一材料形成的本体，其具有相对的压力侧和吸入侧，并且在根部和尖端之间沿翼展延伸，并且在前缘和后缘之间沿翼弦延伸；

限定在所述本体内并位于所述尖端附近的断裂结构；并且

其中所述断裂结构包括至少一个室；

其中所述断裂结构包括：设置在所述至少一个室与所述压力侧之间的第一断裂壁，以及设置在所述至少一个室与所述吸入侧之间的第二断裂壁；并且

其中所述断裂结构构造成当预定的力施加到所述尖端时毁坏，使得所述尖端与所述本体的其余部分分离。

技术方案2. 根据技术方案1所述的叶片，其中，所述至少一个室包括第一室和与所述第一室间隔开的第二室。

技术方案3. 根据技术方案2所述的叶片，其中，所述第一断裂壁限定在所述第一室与所述压力侧之间，并且所述第二断裂壁限定在所述第二室与所述吸入侧之间。

技术方案4. 根据技术方案3所述的叶片，其中，中间断裂壁限定在所述第一室和所述第二室之间的所述本体内。

技术方案5. 根据技术方案2所述的叶片，其中，所述第一室和所述第二室定位成距所述尖端的距离不同。

技术方案6. 根据技术方案1所述的叶片，其中，所述本体是金属。

技术方案7. 根据技术方案1所述的叶片，其中，所述至少一个室平行于所述本体的翼弦伸长。