[發明專利]可移動葉片

有效

• 申請號: 201980058233.8
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN112689699B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 約瑟蘭德·雅克·安德烈·巴瑟里;亞歷山大·吉美;巴-福·唐;維杰伊·帕特爾;史蒂法納·尼特爾
• 申請（專利權）人: 賽峰飛機發動機公司
• 主分類號: F01D5/22
• 分類號: F01D5/22;F01D5/28
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 寇毛;李雪

本發明涉及一種用于渦輪噴氣發動機的渦輪的由鈦和鋁合金制成的可移動葉片(1)，包括槳葉(2)和在槳葉(2)的遠端處的至少一個根部(3)。所述根部(3)具有至少一個與另一直接相鄰的葉片(1)接觸的方位角接觸表面(31，32)。被稱為抗磨損材料(6)的硬質耐磨材料被沉積在至少一個方位角接觸表面(31，32)上。在所述至少一個方位角接觸表面(31，32)中形成有腔(5)，該抗磨損材料(6)被沉積在該腔(5)中。

技術領域

本發明涉及渦輪葉片領域

背景技術

在渦輪噴氣發動機中，渦輪回收來自氣體燃燒的一部分能量，以運行風扇、壓縮機和附件。通常，存在兩個壓縮機模塊和兩個渦輪模塊(高壓和低壓)。

在構成渦輪的部件中，移動輪和噴嘴起著重要的作用。

實際上，在燃燒室之后，氣體將在噴嘴中膨脹。這將使該氣流加速并使其偏轉。在該氣流的影響下，也具有偏轉器的移動輪發生旋轉。該能量被用于運行風扇、低壓壓縮機和高壓壓縮機。使偏轉的氣流變直的固定定子位于移動輪之間。

每個移動輪由多個葉片組成。每個葉片基本上包括具有抽吸側和壓力側以及兩個端部的槳葉(pale)。在槳葉的近端(靠近旋轉軸線)處，葉片具有安裝基部。在槳葉的遠端處，葉片具有根部(talon)，特別位于渦輪的低壓部分中。

通常，根部包括至少兩個被稱為摩擦條的上肋(在方位角方向上延伸)，其使得能夠確保與殼體的動態密封。

此外，根部通常包括兩個方位角接觸表面。每個方位角接觸表面與移動輪的相鄰葉片接觸。每個方位角接觸表面具有硬質材料(最通常為鈷基的)的沉積物，該硬質材料不同于葉片的材料(最通常是鎳基的)。硬質材料的層被稱為抗磨損材料。抗磨損材料的使用是公知的，例如可以參考文獻WO2014/118456，其描述了在摩擦條上的應用抗磨損材料。

一旦葉片安裝在移動輪中的環中，抗磨損材料通過葉片之間的接觸實現緩沖，從而耗散每個葉片的自然模式的振動能量。此功能用于防止振動疲勞斷裂。

根據發動機的構型的類型，目前的抗磨損材料通過使用KC28WN或 KD28CS類型的合金進行TIG(鎢惰性氣體)焊接來固定的。在鈦和鋁合金制成的葉片的特殊情況下，無法完成TIG焊接。因此，有必要通過另一渠道來施加抗磨損材料。在這種特殊情況下，抗磨損材料通過熱噴涂來施加。等離子體噴涂方法被用于沉積鈷基沉積物，該鈷基沉積物的組分可以具有鈷-鉬-鉻-硅 (CoMoCrSi)。隨后不會對這種過厚的沉積物采取機械加工。正是這種沉積物起到了抗磨損材料的作用。

然而，在這兩種情況下，抗磨損材料都有變松動的趨勢。于是有必要剝離根部，然后再次在其上沉積抗磨損材料，這是費時且昂貴的。

在這種情況下，有必要提供抗磨損材料被持久地固定的葉片。

發明內容

根據第一方面，本發明涉及一種用于渦輪噴氣發動機渦輪的鈦和鋁合金的移動葉片，該移動葉片包括槳葉和在槳葉的遠端處的至少一個根部。該根部具有至少一個與另一個直接相鄰的葉片接觸的方位角接觸表面。被稱為抗磨損材料的硬質耐磨材料被沉積在至少一個方位角接觸表面上。凹槽被形成在所述至少一個方位角接觸表面中。抗磨損材料被沉積在凹槽中。

在一種特別有利的方式中，凹槽使得能夠緊固相對于方位角接觸表面凹入的抗磨損材料。因此，抗磨損材料和根部之間的交界(緊固)區域較少地暴露于摩擦和沖擊，這使得能夠保證更好的抗磨損材料強度。此外，將抗磨損材料緊固在凹槽中使得能夠僅在凹槽的表面上為緊固做準備工作，而這與在所有方位角接觸表面上都為緊固做準備工作的已知裝置不同(即，準備工作最通常包括改變表面狀況)。此外，沉積在凹槽中的抗磨損材料的厚度可以比已知裝置的抗磨損材料的厚度更大(抗磨損材料的厚度在這里由凹槽的深度限定)。

所述抗磨損材料可以與凹槽齊平。