[發明專利]渦輪葉片尾緣劈縫造型方法

有效

• 申請號: 202110641396.8
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113374534B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 薛樹林;李洋;吳超;董麗坤;羅安陽
• 申請（專利權）人: 中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 羅紅枚

1.一種渦輪葉片尾緣劈縫造型方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10：根據葉片外形參數構造出葉片外形模體(10)；

S20：在葉片外形模體(10)上選取出多個不同高度截面內的葉型曲線(20)；

S30：根據葉型曲線(20)處的葉片出氣角構造出帶有劈縫特征參數的葉片內腔型線(30)，并將不同高度截面內的葉片內腔型線(30)拉伸后連接形成葉片內腔模體(40)，以使葉片內腔模體(40)上不同高度截面內的劈縫出流長度、劈縫出流寬度分別相等，且劈縫起始處葉背與葉盆厚度之比相當；步驟S30包括以下步驟：

S31：根據葉型曲線(20)處的葉片出氣角在葉型曲線(20)的尾緣處構造出劈縫型線；步驟S31具體包括以下步驟：根據葉型曲線(20)處的葉片出氣角，作出與尾緣內切圓相切的垂線L1；過尾緣葉身作出與垂線L1平行且間距為劈縫出流長度c的直線L2；取直線L2與尾緣葉背交點P1、與尾緣葉盆交點P2，并讀取直線L2上對應的葉背厚度a和葉盆厚度b；根據劈縫出流寬度d一致的設計準則，分配葉背厚度a、劈縫出流寬度d、及葉盆厚度b的關系；

S32：在劈縫型線上構造出輔助線，以與葉片內腔曲線(22)連接成封閉且帶有劈縫特征參數的葉片內腔型線(30)；

S33：將不同高度截面內的葉片內腔型線(30)拉伸后連接形成葉片內腔模體(40)；

S40：在葉片內腔模體(40)上給定劈縫隔板厚度和窗口高度；

S50：將葉片內腔模體(40)與葉片外形模體(10)求差，以獲得葉片實體模型(50)。

2.根據權利要求1所述的渦輪葉片尾緣劈縫造型方法，其特征在于，步驟S10包括以下步驟：

根據葉片外形參數獲取葉片多個不同高度處的葉型曲線(20)；

將多個不同高度處的葉型曲線(20)拉伸后連接形成葉片外形模體(10)。

3.根據權利要求1所述的渦輪葉片尾緣劈縫造型方法，其特征在于，

葉型曲線(20)包括葉片外形曲線(21)和葉片內腔曲線(22)；

步驟S20中，選取葉片內腔曲線(22)與葉片外形曲線(21)相匹配的葉型曲線(20)。

4.根據權利要求3所述的渦輪葉片尾緣劈縫造型方法，其特征在于，

步驟S20中，在葉片高度范圍內選取4個高度截面內的葉型曲線(20)，其中，葉片兩端截面分別靠近葉片的上緣板和下緣板，中間兩個截面將兩端兩個截面之間的葉身平分。

5.根據權利要求1所述的渦輪葉片尾緣劈縫造型方法，其特征在于，

不同高度截面內的c取值相同，且c的取值以最高截面內葉型曲線(20)參數為約束。

6.根據權利要求1所述的渦輪葉片尾緣劈縫造型方法，其特征在于，

分配葉背厚度a、出流寬度d、及葉盆厚度b的關系時，使不同高度截面內的劈縫出流寬度d相同，且不同高度截面內的葉背厚度a與葉盆厚度b比值偏差不大于0.02mm。

7.根據權利要求1所述的渦輪葉片尾緣劈縫造型方法，其特征在于，步驟S32具體包括以下步驟：

過P2點作出與直線L2重合的輔助線L3；

作出與輔助線L3垂直且與垂線L1相交的輔助線L4；

作出與輔助線L4垂直的輔助線L5；

作出過直線L2與尾緣葉背內壁面交點且垂直輔助線L5的輔助線L6。

8.根據權利要求1所述的渦輪葉片尾緣劈縫造型方法，其特征在于，進行步驟S40時，

給定不同高度處的劈縫隔板厚度相等；

給定最高位置處的窗口高度H1大于其余高度處的窗口高度H2。