[發明專利]具有前緣防護裝置的翼型件

有效

• 申請號: 201910925015.1
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110966047B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 加里·威拉德·小布萊恩特
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14;F01D5/28;F04D29/02;F04D29/38
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

一種用于翼型件的邊緣防護裝置，包括：本體，其具有鼻部，間隔開的第一和第二側壁從其延伸，本體在第一和第二側壁之間限定腔；和內部支撐件，其設置在腔中，內部支撐件包括在第一和第二側壁之間延伸的至少一個橫向構件。

技術領域

本發明大體涉及翼型件保護前緣防護裝置，尤其涉及風扇葉片前緣防護裝置。

背景技術

風扇葉片和渦輪發動機應用中使用的其他結構易受外來物沖擊損壞，例如在鳥類攝食事件期間。由諸如石墨纖維增強環氧樹脂的復合材料制成的葉片由于其高的總體比強度(overall specific strength)和剛度而具有吸引力。然而，石墨復合材料由于其低延展性而特別易于在外來物沖擊期間發生脆性斷裂和分層。葉片前緣，后緣和尖端特別敏感，因為這些區域的厚度通常較小，并且層壓復合物對自由邊緣分層眾所周知是敏感的。另外，葉片幾何形狀和相對于飛行器速度的高旋轉速度導致被攝入的物體撞擊前緣附近的葉片。

已知結合到復合風扇葉片的前緣的金屬防護裝置提供沖擊損壞保護。

現有技術的前緣防護裝置的一個問題是它們通常由高密度合金制成，并且通常包括完全堅固的鼻部以提供足夠的沖擊保護。這不希望地增加了它們的重量。

發明內容

上述問題通過一種翼型件來解決，該翼型件包括具有具有內部支撐件的空腔的邊緣防護裝置。

根據本文所述技術的一個方面，一種用于翼型件的邊緣防護裝置包括：本體，本體具有鼻部，間隔開的第一側壁和第二側壁從鼻部延伸，本體在第一側壁和第二側壁之間限定腔；和內部支撐件，內部支撐件設置在腔中，內部支撐件包括在第一側壁和第二側壁之間延伸的至少一個橫向構件。

根據本文所述技術的另一方面，一種翼型件裝置包括：翼型件，翼型件具有在前緣和后緣之間延伸的凸側和凹側；邊緣防護裝置，邊緣防護裝置附接到翼型件，邊緣防護裝置包括：本體，本體具有抵接翼型件的前緣的鼻部和沿著翼型件的各側從鼻部延伸的間隔開的第一側壁和第二側壁，本體在第一側壁和第二側壁之間限定腔；和內部支撐件，內部支撐件設置在腔中，內部支撐件包括在第一側壁和第二側壁之間延伸的至少一個橫向構件。

附圖說明

通過參考結合附圖的以下描述可以最好地理解本發明，其中：

圖1是包含示例性前緣防護裝置的燃氣渦輪發動機風扇葉片的視圖；

圖2是圖1的風扇葉片的一部分的剖視圖；

圖3是替代前緣防護裝置的剖視圖；和

圖4是另一替代前緣防護裝置的剖視圖。

具體實施方式

參考附圖，其中相同的附圖標記在各個視圖中表示相同的元件，圖1描繪了用于燃氣渦輪發動機的示例性風扇葉片10。風扇葉片10包括翼型件12，柄部14和燕尾部16。翼型件12在根部18和尖端20之間以弦的形式延伸，并且具有前緣22和后緣24。相對的凸側和凹側26和28分別在前緣22和后緣24之間以弦的形式延伸。風扇葉片10僅是示例；本發明的原理適用于需要沖擊保護的其他種類的結構。

風扇葉片10可以由一種或多種金屬合金制成，或由非金屬材料制成，例如具有環氧基質和碳纖維增強物的復合系統。

翼型件12具有附接到前緣22的前緣防護裝置30。前緣防護裝置30有助于為風扇葉片10提供額外的抗沖擊性，抗腐蝕性和改進的復合結構對分層的抵抗力。特別地，前緣防護裝置30具有內部支撐件。

如圖2中最佳所示，前緣防護裝置30包括具有內部支撐件34的本體32。本體32包括鼻部36，一對側壁38和40從其向后延伸。鼻部36的總長度“L”通常是翼型件12的總弦長“C”的一小部分。作為示例，尺寸L可以是弦長C的大約0.1％至大約10％。