[發明專利]渦輪風扇發動機及其風扇葉片

有效

• 申請號: 201510621837.2
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN106555776B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 曹源
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F04D29/38
• 分類號: F04D29/38
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

本發明涉及一種渦輪風扇發動機及其風扇葉片。該風扇葉片包括壓力面壁板、吸力面壁板和介于該壓力面壁板與該吸力面壁板之間的芯板結構，該芯板結構具有多個第一接合部，該壓力面壁板的內側面與該多個第一接合部對應的位置分別具有多個凸臺，該多個第一接合部與該多個凸臺接合，其中各凸臺的高度與該芯板結構的厚度之比為0.5:1至1:1。

技術領域

本發明涉及渦輪風扇發動機，尤其是涉及渦輪風扇發動機的風扇葉片。

背景技術

現代高速飛機多數使用噴氣式發動機，其原理是將空氣吸入，與燃油混合、點火、爆炸膨脹后的空氣向后噴出，其反作用力則推動飛機向前。渦輪風扇發動機(渦輪風扇發動機)作為噴氣發動機的一種，是亞音速飛機尤其是民用飛機的首選發動機。渦輪風扇發動機吸入的空氣一部分從外涵道后吹，一部分送入內涵道核心機。發動機最前端的風扇通過降低排氣速度達到提高噴氣發動機推進效率的目的。

由于渦輪風扇發動機的風扇葉片位于發動機最前端，容易受到飛鳥、冰、雹以及其它外來物體的撞擊。當采用超塑成型/擴散連接焊工藝生產的空心葉片結構時，外物撞擊特別是微小硬物撞擊，容易使焊縫位置發生脫焊現象，進而造成葉片損壞乃至失效。如果加厚風扇葉片的壁板或芯板，又會增加葉片質量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種渦輪風扇發動機及其風扇葉片，可以在不增厚風扇葉片的情況下，提高葉片及其焊縫的抗外物沖擊能力。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提出一種渦輪風扇發動機的風扇葉片，包括壓力面壁板、吸力面壁板和介于該壓力面壁板與該吸力面壁板之間的芯板結構，該芯板結構具有多個第一接合部，該壓力面壁板的內側面與該多個第一接合部對應的位置分別具有多個凸臺，該多個第一接合部與該多個凸臺接合，其中各凸臺的高度與該芯板結構的厚度之比為0.5:1至1:1。

在本發明的一實施例中，各凸臺與該壓力面壁板的內側面所成的角度在90°～115°之間。

在本發明的一實施例中，各凸臺與該壓力面壁板的內側面所成的角為圓角或倒角。

在本發明的一實施例中，該圓角的半徑與該凸臺高度之比大于或等于0.25。

在本發明的一實施例中，各凸臺的上底寬度與下底寬度之比在0.8～1之間。

在本發明的一實施例中，各凸臺從葉片的根部到尖端是連續的，從葉片的前緣到后緣是不連續的。

在本發明的一實施例中，至少部分凸臺的頂面為平面或曲面。

在本發明的一實施例中，至少部分凸臺的頂面呈波浪形。

在本發明的一實施例中，該芯板結構具有多個第二接合部，該多個第二接合部直接接合在該吸力面壁板的內側面上。

在本發明的一實施例中，至少部分凸臺的高度、寬度以及/或者角度與其它凸臺不同。

在本發明的一實施例中，該芯板結構為瓦倫結構或蜂窩結構。

本發明還提出一種渦輪風扇發動機的風扇，包括如上所述的風扇葉片。

本發明還提出一種渦輪風扇發動機，包括如上所述的風扇。

本發明由于采用以上技術方案，使之與現有技術相比，通過凸臺的設計，增加了應力波傳到焊縫之前的路徑長度，增加了阻尼效應，可以吸收一部分沖擊能量，同時不減少空心率，不增加葉片質量。因此本發明能夠降低從撞擊點傳到焊縫位置處的力，保護焊縫不致分層或脫焊，提高了葉片抗沖擊性能，特別是提高了抗微小硬物沖擊性能。

附圖說明

為讓本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發明的具體實施方式作詳細說明，其中：