[發明專利]葉片的連結部構造以及使用該葉片的連結部構造的噴氣式發動機

有效

• 申請號: 201480071644.8
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN105874169B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 八木廣幸;梶原林太郎
• 申請（專利權）人: 株式會社IHI
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02;F04D29/54
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 李洋,舒艷君

技術領域

本發明涉及構成噴氣式發動機的葉片的連結部構造以及使用該葉片的連結部構造的噴氣式發動機，其中葉片的連結部構造由熱固化性樹脂或者熱塑性樹脂與強化纖維的復合材料構成。

背景技術

以往，作為上述的由復合材料構成的葉片的連結部構造，例如存在專利文獻1中記載的構造。

該葉片的連結部構造，在除了要求對由動葉片導入的空氣的流動進行整流的整流功能之外，還要求構造體功能的導流葉片的、例如與構成發動機主體的風扇框架之間的連結部中采用。

即，在該葉片的連結部構造中成為以下結構，即：在由復合材料構成的導流葉片的葉片基端部與風扇框架之間的連結部，配置從葉片厚度方向兩側接合的一對金屬制的分割片，在葉片基端部的一側形成突條，并且在一對分割片中的一個分割片形成與葉片基端部的突條卡合的槽，從葉片厚度方向兩側對一對分割片賦予緊固力，從而將葉片基端部夾入。

專利文獻1：日本特開2013-160101號公報

然而，在上述現有的葉片的連結部構造中，雖然有助于噴氣式發動機的輕型化，并且能夠獲得較高的構造強度，但在由復合材料構成的導流葉片因機體的機動、葉片面受到的空氣動力或者在動葉片破損的情況下由主軸的振動旋轉等所產生的載重而發生了位移時，會與夾入該導流葉片的金屬制的分割片中靠近葉片中央的側緣、即金屬制的分割片的有棱角的部分干涉，而導致壓縮應力集中于葉片基端部，從而存在有可能產生復合材料的強化纖維層剝離等之類的不良情況的問題，而解決該問題成為目前的課題。

發明內容

本發明是著眼于上述以往的課題所做出的，目的在于提供葉片的連結部構造以及使用該葉片的連結部構造的噴氣式發動機，該葉片的連結部構造當然有助于噴氣式發動機的輕型化，并且獲得較高的構造強度，還能夠將在由復合材料構成的葉片的端部發生強化纖維層剝離等之類的不良情況抑制為較少。

為了實現上述的目的，本發明的第一方式是如下結構：一種葉片的連結部構造，由熱固化性樹脂或者熱塑性樹脂與強化纖維的復合材料構成，其特征在于，在所述葉片的連結部配置有由金屬構成的連結支承體，該連結支承體具有從葉片厚度方向兩側相對于所述葉片的端部接合的相互分割的一對分割片，在所述葉片的端部的所述一對分割片中的至少任一個分割片側，形成至少一條突條或者槽，在所述連結支承體的一對分割片中的至少任一個分割片，形成有與形成于所述葉片的端部的所述突條或者槽卡合的槽或者突條，所述連結支承體的一對分割片的位于所述葉片的中央側的沿著翼弦方向的各側緣，形成為朝向所述葉片的中央隆起，并且對該隆起的側緣的前端實施倒角或者倒圓，所述葉片的端部借助從葉片厚度方向兩側對所述連結支承體的一對分割片賦予的緊固力，被保持在該連結支承體的一對分割片之間。

在此，作為能夠應用本發明的葉片的連結部構造的部位，列舉出噴氣式發動機中的作為靜葉片的導流葉片的葉片前端部與發動機主體的連結部、相同的導流葉片的葉片基端部與發動機主體的連結部，此外還列舉出噴氣式發動機中的動葉片的尖部(前端部)與尖部護罩的連結部、相同的動葉片的輪轂(基端部)與軸的連結部。另外，尖部護罩是為了防止振動以及改善空氣動力性能而在動葉片的尖部設置的，與動葉片一起旋轉。

在本發明的葉片的連結部構造中，形成于葉片的端部的突條或者槽(形成于連結支承體的槽或者突條)的條數，與僅設置于葉片的端部的兩側的一方側的情況和設置于一方側以及另一方側的雙方的情況中任意情況無關，不限定于一條。例如，也可以在葉片的端部的兩側的一方側以及另一方側的雙方各設置兩條，或者也可以在葉片的端部的一方側設置一條，在葉片的端部的另一方側設置兩條。

另外，在本發明的葉片的連結部構造中，作為形成于葉片的端部的突條或者槽(形成于連結支承體的槽或者突條)，能夠采用剖面呈梯形形狀的結構、呈半圓形狀的結構、呈三角形狀的結構、呈矩形形狀的結構，但不限定于任一結構。

此外，在本發明的葉片的連結部構造中，構成葉片的熱固化性樹脂例如能夠使用環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂，構成相同的葉片的熱塑性樹脂例如能夠使用聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚。而且，構成葉片的強化纖維例如能夠使用碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維，葉片通過將由這些材料構成的復合材料例如沿葉片厚度方向層疊、或者三維編織而形成。另一方面，連結支承體能夠采用鋁合金、鈦合金等金屬。