[發(fā)明專利]用于氣體渦輪引擎的葉片

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910614205.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN110700897A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.梅科雷斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類號(hào): F01D5/30
• 分類號(hào): F01D5/30
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉子豪;李建新

本公開題為“用于氣體渦輪引擎的葉片”。公開了一種用于氣體渦輪引擎的葉片，該葉片包括具有不對(duì)稱凸角的葉根。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于氣體渦輪引擎的葉片。

背景技術(shù)

在氣體渦輪引擎中，葉片通常安裝在氣體渦輪引擎的（轉(zhuǎn)子）盤狀件上并通常從盤狀件徑向地延伸。該盤狀件通常固定到氣體渦輪引擎的軸，以允許該盤狀件（及其葉片）圍繞氣體渦輪引擎的主旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。

在傳統(tǒng)的葉片盤狀件布置結(jié)構(gòu)中，一系列周向布置的葉片安裝到轉(zhuǎn)子盤狀件上。這通常通過為葉片提供葉根來實(shí)現(xiàn)，該葉根裝配在盤狀件中設(shè)置的狹槽內(nèi)。葉根和狹槽具有配合的形狀，以便適當(dāng)?shù)貍鬟f力。例如，葉根通常包括稱為“墊層側(cè)面”的接觸表面，該接觸表面成角度以便接合盤狀件中設(shè)置的狹槽的對(duì)應(yīng)表面，以保持葉片抵抗在操作過程中通過盤狀件的旋轉(zhuǎn)向外作用在葉片上的離心力。

葉根通常包括下部（徑向向內(nèi)面對(duì)）表面，該下部表面限定葉根的基部以及在葉根的橫向方向上橫跨基部延伸的一對(duì)凸角。凸角中的每個(gè)凸角從葉根的基部向下延伸并沿著葉根的基部形成突出部。每個(gè)葉根凸角具有恒定的縱向范圍，使得其關(guān)于中平面對(duì)稱，該中平面平分根部并平行于葉根的縱向方向和葉根所配合的狹槽。該對(duì)葉根凸角也關(guān)于中平面對(duì)稱，該中平面平分根部并垂直于葉根的縱向方向和葉根所配合的狹槽。

雖然這種布置結(jié)構(gòu)可能令人滿意，但期望提供改進(jìn)的布置結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供了用于氣體渦輪引擎的葉片，該葉片包括具有不對(duì)稱凸角的葉根。該凸角的外部幾何形狀和/或一般形狀可以是不對(duì)稱的。

申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，在使用中，葉根上的載荷分布通常是不一致或不對(duì)稱的，并且利用不對(duì)稱葉根凸角可允許凸角的外部幾何形狀（或形狀）適用于葉根上的特定載荷條件。例如，凸角的承受更高力的區(qū)域或側(cè)可被設(shè)計(jì)成具有比凸角的承受更小力的區(qū)域或側(cè)更大的縱向范圍。與傳統(tǒng)的對(duì)稱根部凸角相比，這可允許選擇最佳形狀，其可允許在質(zhì)量很少或沒有增加的所關(guān)注區(qū)域（例如，葉根的墊層側(cè)面）的應(yīng)力減小。由于葉片上的質(zhì)量沒有增加，所以盤狀件的整體壽命和完整性不受到損害，但是根部應(yīng)力會(huì)降低。此外，不對(duì)稱的根部凸角不需要任何附加的加工操作（與對(duì)稱凸角的傳統(tǒng)加工操作相比），以使得可提供改進(jìn)的葉根并同時(shí)保持制造的容易性和成本。

葉片可包括機(jī)翼部分、平臺(tái)和葉根。機(jī)翼部分可從平臺(tái)徑向地向外延伸。葉根可從平臺(tái)徑向向內(nèi)延伸。

葉根可被構(gòu)造用于沿著縱向方向插入狹槽內(nèi)。凸角可關(guān)于平分葉根的第一中平面不對(duì)稱。縱向方向和第一中平面可彼此平行，或者縱向方向可包含在第一中平面內(nèi)。

縱向方向可以是在使用中葉根裝配到的狹槽的縱向方向。縱向方向可平行于引擎軸線或者可與引擎軸線成一角度，例如，與引擎軸線成最高至30度，例如20度的角度。這可能是葉根（和狹槽）是“軸向型”葉根的情況。狹槽的縱向方向可替代地（實(shí)質(zhì)上）垂直于引擎軸線。這可能是葉根（和狹槽）是“周向型”葉根的情況。

凸角可在第一中平面的相反側(cè)上具有第一對(duì)應(yīng)區(qū)域和第二對(duì)應(yīng)區(qū)域。第一區(qū)域可被構(gòu)造用于承受比第二區(qū)域更大的應(yīng)力。第一區(qū)域的縱向范圍可大于第二區(qū)域的縱向范圍。“對(duì)應(yīng)區(qū)域”是指其位于相同的位置但位于第一中平面的相反側(cè)（即，在鏡像位置處）。縱向范圍可以是當(dāng)在葉根（或?qū)?yīng)的狹槽）的縱向方向測量時(shí)，凸角的前面（或邊緣）與凸角的后面（或邊緣）之間的材料范圍（以距離表示）的量度。對(duì)應(yīng)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域可僅包括單個(gè)點(diǎn)或者包括多個(gè)點(diǎn)，并且在后一種情況下，縱向范圍可以是該區(qū)域內(nèi)多個(gè)點(diǎn)的平均縱向范圍。

葉根可具有平行側(cè)，該平行側(cè)均與葉根的縱向方向平行。

凸角可沿著與縱向方向交叉的橫向方向伸長。凸角可沿著橫向方向具有可變的縱向范圍。

凸角的縱向范圍可沿著橫向方向漸縮。

形成凸角的材料的質(zhì)量分布沿著橫向方向可以是不均勻的。