[發明專利]一種各截面曲線長度相等的楔塊制造方法

有效

• 申請號: 201711337193.X
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108228974B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 閔殿喜;李伯瀚;趙書靜;凌磊
• 申請（專利權）人: 惠陽航空螺旋槳有限責任公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于機械結構設計技術領域，涉及一種各截面曲線長度相等的楔塊制造方法。本發明通過在楔塊上選取n個平面，通過CATIA軟件計算出截面周邊曲線長度差值，用高度差彌補截面周邊曲線長度差值，重新構造出一個截面周邊曲線長度相等的實體，這種結構因截面周邊曲線長度相等不會引起碳纖維纏繞楔塊時出現褶皺；避免內部結構松散，而降低強度，減少在運行過程中出現損壞，提高葉片壽命。

技術領域

本發明屬于機械結構設計技術領域，涉及一種各截面曲線長度相等的楔塊制造方法。

背景技術

隨著國家經濟實力增強，正在努力向航空、航天等高科技領域的發展，研制各類航天、航空飛行器，需要進行大量的風洞試驗工作，同時，各種材料的抗壓抗熱試驗，汽車、高速列車、船只的空氣阻力、耐熱與抗壓試驗也需要進行風洞測試。因此低速、跨聲速、超聲速、高超聲速各類型風洞得到快速發展，到目前為止，我國已經擁有低速、高速、超高速以及激波、電弧等風洞，為了適應市場需求的變化，我公司的產品也要做相應的調整。

壓縮機是連續式跨聲速風洞的核心設備，而其中的壓縮機葉片是核心中關鍵，為降低壓縮機的整體重量，減少壓縮機的啟動慣量，復合材料憑借其質量輕，優越的比強度、比剛度、比模量和耐腐蝕性能等優點逐漸取代金屬材料成為壓縮機葉片首選。為降低能耗、降低壓縮機重量和轉動慣量，采用碳纖維復合材料作為壓縮機葉片的主要材料。連接輪轂和碳纖維葉片，需要一種法蘭結構。為了保證復合材料本體和金屬法蘭的一致性，提高葉片的安裝定位精度，采用金屬法蘭與碳纖維葉片一體成型。這種結構大幅提高葉片連接的可靠性和葉片的剛度，發揮碳梁的高強度，使葉片的有較高的固有頻率，楔塊就是為了實現內漲緊有效形成固支結構的關鍵部件。見圖1：葉身延伸出來的碳梁3纏繞預置體2，然后通過楔塊4使預置體、碳梁、法蘭盤之間實現內漲緊的有效結構，最后通過高溫固化達到一體成型的目的。碳梁需要纏繞楔塊，因楔塊各個截面曲線長度不等，碳纖維布會在楔塊上出現褶皺，致使楔塊頂不到位。內腔結構變得松散，降低強度，在運行過程中出現損壞，影響葉片壽命。圖2為原有楔塊結構，各個截面曲線長度不等。

發明內容

本發明的目的：本發明的目的在于克服由于楔塊各個截面周邊曲線不等長，引起內腔結構變得松散，降低強度，在運行過程中出現損壞，影響葉片壽命的現象。

本發明的技術方案：一種各截面曲線長度相等的楔塊制造方法，其特征在于，在楔塊上選取n個截面，通過CATIA軟件計算出截面周邊曲線長度h1-hn，計算出的每一個截面周邊曲線長度與基準點所在截面周邊曲線長度差值，以窄端端面為基準點a，水平方向為X軸、垂直方向為Y軸，在n個截面X軸下方畫出一系列差值點，然后用樣條曲線連接各個差值點，得到所要曲線，以該曲線為楔塊頂端曲線，從新構造實體。

所述新構造實體的截面周邊曲面曲線長度相等。

以窄端端面為基準點，去除材料比添加材料容易。

以頂端曲線構造曲面時，楔塊側面修剪掉和頂端曲線另一側上表面曲面相同長度的曲面，并與其橋接生成曲面

本發明的有益效果：本發明通過在楔塊上選取n個平面，通過CATIA軟件計算出截面周邊曲線長度差值，用高度差彌補截面周邊曲線長度差值，重新構造出一個截面周邊曲線長度相等的實體，這種結構因截面周邊曲線長度相等不會引起碳纖維纏繞楔塊時出現褶皺；避免內部結構松散，而降低強度，減少在運行過程中出現損壞，提高葉片壽命。

附圖說明

圖1葉根一體成型結構

圖2本發明曲線成型示意圖

圖3楔塊各個截面周邊曲線長度

圖4差值點曲線拉伸曲面圖

圖5差值點曲線拉伸曲面分割楔塊圖

其中：1—金屬法蘭、2—預置體、3—碳梁、4-楔塊、h1～h6曲線長度

具體實施方式