[發明專利]渦輪發動機的混合轉子葉片

在審

• 申請號: 201911337627.5
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111379593A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 斯坦利·凱文·維德納;約翰·麥康內爾·德爾沃;馬修·特洛伊·哈夫納;詹姆斯·張;彼得·德迭戈
• 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
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張珺;金飛

1.一種用于在渦輪發動機(10)的渦輪(12)中使用的轉子葉片(16)，所述轉子葉片(16)包括：

翼型件(25)，所述翼型件從與根部(21)的連接部延伸到外側尖端(31)，所述翼型件包括非一體部分，其中：

基部部分(101)包括第一材料，所述第一材料是金屬，所述基部部分(101)在與所述根部(21)的所述連接部到所述基部部分(101)的外側面(107)之間延伸；并且

頂部部分(102)包括第二材料，所述第二材料是重量比所述第一材料輕的復合材料，所述頂部部分(102)在所述頂部部分(102)的內側面(108)和所述翼型件(25)的所述外側尖端(31)之間延伸；

其中所述基部部分(101)和所述頂部部分(102)沿著界面線(106)接合以共同限定壓力面(26)和橫向相對的吸力面(27)，所述壓力面和吸力面在相對的前緣(28)和后緣(29)之間軸向延伸；

連接器(100)，所述連接器將所述翼型件(25)的所述基部部分(101)連接到所述頂部部分(102)，其中所述連接器(100)包括線鎖連接器(115)，所述線鎖連接器包括：

突出部(117)，所述突出部從所述頂部部分(102)的所述內側面(108)延伸；

互補狹槽(118)，所述互補狹槽形成在所述基部部分(101)的所述外側面(107)中以用于接納所述突出部(117)；

第一凹槽(121)，所述第一凹槽形成在所述突出部(117)的側面(123)中；

第二凹槽(122)，所述第二凹槽形成在所述狹槽(118)的側面(124)中；

保持孔(125)，所述保持孔在所述突出部(117)被接納到所述狹槽(118)中后通過所述第一凹槽(121)和所述第二凹槽(122)的對準而配合地形成；和

保持線(126)，所述保持線的尺寸設計成填充由所述第一凹槽(121)和所述第二凹槽(122)限定的所述保持孔(125)，以產生機械過盈配合，所述機械過盈配合限制所述翼型件(25)的所述頂部部分(102)和所述基部部分(101)之間的徑向移動。

2.根據權利要求1所述的轉子葉片(16)，其中所述頂部部分(102)的徑向高度在所述翼型件(25)的徑向高度的25％和55％之間。

3.根據權利要求1所述的轉子葉片(16)，其中所述翼型件(25)包括部分翼展護罩(75)；并且

其中所述翼型件(25)的所述頂部部分(102)和所述基部部分(101)被構造成使得所述界面線(106)定位在所述部分翼展護罩(75)的外側和附近。

4.根據權利要求1所述的轉子葉片(16)，其中所述基部部分(101)的所述第一材料包括鎳合金；并且

其中所述頂部部分(102)的所述第二材料包括陶瓷基體復合材料。

5.根據權利要求1所述的轉子葉片(16)，其中所述頂部部分(102)包括中空凹穴(109)，所述中空凹穴從穿過所述翼型件(25)的所述外側尖端(31)形成的開口(110)延伸到所述頂部部分(102)中；

其中所述中空凹穴(109)包括大于所述翼型件(25)的所述頂部部分(102)的體積的1/4的體積。

6.根據權利要求1所述的轉子葉片(16)，其中線鎖連接器(115)還包括安裝孔(128)，所述安裝孔(128)從形成在所述翼型件(25)的所述表面上的開口(129)延伸到與所述保持孔(125)的第一端部對準的位置；并且

其中所述保持線(126)的延長部容納在所述安裝孔(128)中。

7.根據權利要求1所述的轉子葉片(16)，其中所述突出部(117)在第一端部和第二端部之間在大致軸向方向上伸長，所述第一端部包括相對于所述第二端部的向前位置；并且

其中：

所述突出部(117)的所述第一端部定位在所述翼型件(25)的軸向中線的前側；并且

所述突出部(117)的所述第二端部定位在所述軸向中線的后側。