[發(fā)明專利]中空CMC槳葉的薄壁式加固網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310049970.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN103362560B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.德迪戈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F01D5/14
• 分類號(hào): F01D5/14
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,嚴(yán)志軍

1.一種用于制造CMC渦輪機(jī)葉片的心軸組件，所述心軸組件包括：

葉尖段，所述葉尖段包括壓力側(cè)和吸入側(cè)；

葉根段，所述葉根段包括壓力側(cè)和吸入側(cè)；以及

多個(gè)陶瓷基復(fù)合材料(CMC)板片，所述多個(gè)CMC板片在所述葉尖段與所述葉根段之間層層疊加。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心軸組件，其中所述葉尖段包括連接到后緣部件的前緣部件，并且其中所述葉根段包括連接到后緣部件的前緣部件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心軸組件，其中所述前緣部件和所述后緣部件中的每一者都包括界定空腔的周界壁。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心軸組件，其包括所述多個(gè)CMC板片，所述多個(gè)CMC板片疊放在(1)所述葉尖段與所述葉根段的所述前緣部件之間，以及(2)所述葉尖段與所述葉根段的所述后緣部件之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的心軸組件，其中所述CMC板片中的每一者的形狀都對(duì)應(yīng)于彼此之間設(shè)置了所述CMC板片的所述葉尖段和所述葉根段的相應(yīng)部件的橫截面。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心軸組件，

其中所述葉尖段的所述前緣部件和所述葉根段的所述前緣部件中的一者包括連接器，所述連接器位于面向所述葉尖段的所述前緣部件和所述葉根段的所述前緣部件中的另一者的末端上，并且其中所述葉尖段的所述前緣部件和所述葉根段的所述前緣部件中的所述另一者包括連接器收納器，所述連接器收納器位于面向所述葉尖段的所述前緣部件和所述葉根段的所述前緣部件中的所述一者的末端上，并且

其中所述葉尖段的所述后緣部件和所述葉根段的所述后緣部件中的一者包括連接器，所述連接器位于面向所述葉尖段的所述后緣部件和所述葉根段的所述后緣部件中的另一者的末端上，并且其中所述葉尖段的所述后緣部件和所述葉根段的所述后緣部件中的所述另一者包括連接器收納器，所述連接器收納器位于面向所述葉尖段的所述后緣部件和所述葉根段的所述后緣部件中的所述一者的末端上，

所述多個(gè)CMC板片各自包括對(duì)中開口，所述連接器中的各個(gè)連接器穿過所述對(duì)中開口設(shè)置成與所述連接器收納器接合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心軸組件，其中所述葉尖段和所述葉根段中的一者包括連接器，所述連接器位于面向所述葉尖段和所述葉根段中的另一者的末端上，并且其中所述葉尖段和所述葉根段中的所述另一者包括連接器收納器，所述連接器收納器位于面向所述葉尖段和所述葉根段中的所述一者的末端上，所述多個(gè)CMC板片包括對(duì)中開口，所述連接器穿過所述對(duì)中開口設(shè)置成與所述連接器收納器接合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心軸組件，其進(jìn)一步包括中間段，所述中間段包括壓力側(cè)和吸入側(cè)，并且置于所述葉尖段與所述葉根段之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心軸組件，其中所述葉尖段和所述葉根段各自包括使用對(duì)中墊片和墊片收納器而彼此互鎖的多個(gè)部件，并且其中所述CMC板片包括對(duì)中開口，所述對(duì)中墊片被設(shè)置成穿過所述對(duì)中開口。

10.一種使用多部件心軸組裝而成的渦輪機(jī)槳葉，所述多部件心軸具有置于所述心軸的各部件之間的陶瓷基復(fù)合材料(CMC)板片，所述渦輪機(jī)槳葉包括形成為翼型形狀的壓力側(cè)和吸入側(cè)，所述壓力側(cè)和所述吸入側(cè)被分隔開并且界定了中空中央段，其中所述CMC板片界定了所述中空中央段內(nèi)的內(nèi)部加固網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的渦輪機(jī)槳葉，其中所述CMC板片根據(jù)所述槳葉的高應(yīng)力區(qū)域來定位。

12.一種構(gòu)造渦輪機(jī)槳葉的方法，所述方法包括：

(a)組裝心軸，所述心軸包括具有壓力側(cè)和吸入側(cè)的葉尖段、具有壓力側(cè)和吸入側(cè)的葉根段以及在所述葉尖段與所述葉根段之間層層疊放的多個(gè)陶瓷基復(fù)合材料(CMC)板片；

(b)用CMC層包裹所述心軸的所述壓力側(cè)和所述吸入側(cè)，并將所述壓力側(cè)緊固到所述吸入側(cè)；以及

(c)移除所述心軸。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中步驟(a)的實(shí)施方式為：經(jīng)由墊片和槽來連接所述心軸的所述葉尖段與所述心軸的所述葉根段，并且使用所述CMC板片中的對(duì)中開口來緊固所述CMC板片，其中所述墊片延伸穿過所述對(duì)中開口。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中步驟(c)的實(shí)施方式為：通過所述對(duì)中開口熔化所述心軸。