[发明专利]转子叶片布置结构

说明书

本发明涉及一种转子叶片布置结构、具体而言一种“转子叶片布置”。本发明公开了一种整体叶盘，其包括：盘毂110；成角度地围绕该盘毂分布的一组叶片120；其中该叶片之间存在几何参数的变化。该叶片围绕盘毂定位，使得对于该组中的大多数邻近叶片对，该对叶片之间的几何参数值之间的间隔小于该叶片组的几何参数的0.5倍标准偏差。

技术领域

本公开涉及围绕转子的转子叶片的周向布置结构。

背景技术

气体涡轮引擎包括多个压缩机级和多个涡轮级。通常，每一个级包括一排转子叶片（可简称为转子）和一排定子叶片。该排转子叶片和该排定子叶片可彼此轴向偏移。在使用中，转子级围绕引擎轴线旋转。

该转子的转子叶片可以与转子毂部分开制造，该转子叶片固定到转子毂部中以形成转子。尽管每个转子叶片被设计并且预期具有相同的特性，但制造公差意味着叶片的结构特性通常存在小但可测量的差异。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种整体叶盘，该整体叶盘包括：

盘毂；和

一组叶片，该一组叶片成角度地围绕盘毂分布；

其中叶片之间存在几何参数的变化；并且

其中叶片围绕盘毂定位，使得对于该组中的大多数邻近叶片对，该对叶片之间的几何参数值之间的间隔小于该叶片组的几何参数的0.5倍标准偏差。

该叶片组可包括至少三个邻近叶片的上升子集，其中在围绕盘毂的第一角方向上存在几何参数的增加趋势。该叶片组可包括至少三个邻近叶片的下降子集，其中在第一角方向上存在几何参数的减小趋势。

上升子集中的每个叶片的几何参数值可高于该上升子集中的其先前邻近叶片的几何参数值。下降子集中的每个叶片的几何参数值可低于该下降子集中的其先前邻近叶片的几何参数值。

该叶片组中的每个叶片可属于上升子集或下降子集。一些叶片可同时属于上升子集和下降子集。

上升子集可包括几何参数值小于该叶片组中的几何参数的中值的叶片，以及几何参数值大于该中值的叶片。下降子集可包括几何参数值小于该中值的叶片，以及几何参数值大于该中值的叶片。

在该叶片组中可能存在单个上升子集和单个下降子集，并且该叶片组中的所有邻近叶片之间的角间隙总和为360°。

该叶片组中的两个邻近叶片之间的几何参数的最大间隔可以是该叶片组中几何参数的标准偏差的100%或更小，例如75%或更小、或50%或更小。

几何参数可以是叶片的斜罩角。斜罩角是叶片的弦在叶片的径向外部尖端处相对于基准轴线的角度偏移，该基准轴线平行于使用中的引擎中心线。可围绕基准轴线和叶片的弦的交点测量斜罩角。基准轴线可位于从引擎中心线和叶片的根轴线延伸的径向平面中。基准轴线和叶片的弦沿叶片的弦可存在交点，例如在该弦的中点或平均空气动力弦处。该角度偏移可在与基准轴线相交并且相对于引擎中心线垂直于径向轴线的切平面中测量，该引擎中心线可延伸穿过叶片例如根部处。

斜罩角可为对应于叶片的离心负载状态的解扭的斜罩角。

几何参数可选自由以下项组成的组：

叶片的斜罩角，诸如对应于叶片的离心负载状态的解扭的斜罩角；

叶片在一个或多个预定测量点处（例如在后缘部分处、在平均空气动力弦处或在前缘部分处）的厚度；

在后缘处的弧线角；

在前缘处的弧线角；

叶片的吸力面的曲率；以及

叶片的压力面的曲率。