[發(fā)明專利]一種發(fā)動機渦輪導(dǎo)向葉片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211420427.8
• 申請日: 2022-11-15
• 公開（公告）號: CN115822731A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋偉;董志國;鄭遠義;謝建文;劉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D25/12
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 郭鵬鵬

本申請屬于航空發(fā)動機渦輪導(dǎo)向葉片設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動機渦輪葉片，包括：葉身，以陶瓷基復(fù)合材料制造，為空腔結(jié)構(gòu)，其側(cè)壁開設(shè)有多個氣膜孔；空腔在葉身的尖部形成開口，其內(nèi)壁具有環(huán)形卡槽；導(dǎo)流管，以金屬材料制造，其側(cè)壁上具有多個沖擊孔，側(cè)壁外側(cè)具有環(huán)形卡邊，其一端封堵，該端伸入到空腔中；環(huán)形卡邊卡入環(huán)形卡槽中。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于航空發(fā)動機渦輪導(dǎo)向葉片設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動機渦輪葉片。

背景技術(shù)

提升航空發(fā)動機渦輪進口溫度、降低結(jié)構(gòu)重量，是提高其推重比的主要途徑。

航空發(fā)動機渦輪導(dǎo)向葉片位于渦輪進口部位，在提高推重比的要求下，承受較高的溫度。

陶瓷基復(fù)合材料密度低且具有優(yōu)良的耐高溫性能，以其制造渦輪導(dǎo)向葉片，既可增強承受高溫的能力，又可降低質(zhì)量，可有效提高發(fā)動機的推重比。

以陶瓷基復(fù)合材料制造的渦輪導(dǎo)向葉片雖然能夠承受較高的溫度，能夠很好的適用于發(fā)動機的大多數(shù)工況，但在某極端工況下，所受到的溫度會超出其承受能力，影響發(fā)動機的整體性能，甚至于發(fā)生危險，對此，當前主要采取以下兩種措施：

1)將陶瓷基復(fù)合材料制造的渦輪導(dǎo)向葉片設(shè)計為空腔結(jié)構(gòu)，并在其葉身側(cè)壁上開設(shè)多個氣膜孔，在發(fā)動機工作時，向空腔內(nèi)通入冷卻氣，冷卻氣通過各個氣膜孔排出，以此實現(xiàn)對渦輪導(dǎo)向葉片的冷卻，該種技術(shù)方案，冷卻效率較低，需要大量的冷卻氣，與之相應(yīng)，需要的在葉身側(cè)壁上開設(shè)數(shù)量眾多的氣膜孔，會嚴重破壞陶瓷基復(fù)合材料內(nèi)纖維的完整性，極大削弱渦輪導(dǎo)向葉片的強度及其韌性；

2)將陶瓷基復(fù)合材料制造的渦輪導(dǎo)向葉片設(shè)計為空腔結(jié)構(gòu)，并在其葉身側(cè)壁上開設(shè)多個氣膜孔，以及在其空腔中設(shè)置導(dǎo)流管，導(dǎo)流管與葉身側(cè)壁之間形成沖擊腔，且在導(dǎo)流管側(cè)壁上開設(shè)多個沖擊孔，構(gòu)成雙層壁結(jié)構(gòu)，在發(fā)動機工作時，向?qū)Я鞴軆?nèi)通入冷卻氣，冷卻氣通過各個沖擊孔進入到?jīng)_擊腔，對葉身側(cè)壁進行沖擊冷卻后通過各個氣膜孔排出，該種技術(shù)方案，冷卻效率較高，可相應(yīng)減少在葉身側(cè)壁上開設(shè)氣膜孔的數(shù)量，僅在葉身前緣、后緣側(cè)壁開設(shè)少量的氣膜孔，減少對陶瓷基復(fù)合材料內(nèi)纖維完整性的破壞，保證渦輪導(dǎo)向葉片的強度及其韌性，但以將陶瓷基復(fù)合材料制造的渦輪導(dǎo)向葉片雙層壁結(jié)構(gòu)加工、制作困難，成本高昂。

鑒于上述技術(shù)缺陷的存在提出本申請。

需注意的是，以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請的現(xiàn)有技術(shù)，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本申請的申請日已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當用于評價本申請的新穎性和創(chuàng)造性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種發(fā)動機渦輪導(dǎo)向葉片，以克服或減輕已知存在的至少一方面的技術(shù)缺陷。

本申請的技術(shù)方案是：

一種發(fā)動機渦輪導(dǎo)向葉片，包括：

葉身，以陶瓷基復(fù)合材料制造，為空腔結(jié)構(gòu)，其側(cè)壁開設(shè)有多個氣膜孔；空腔在葉身的尖部形成開口，其內(nèi)壁具有環(huán)形卡槽；

導(dǎo)流管，以金屬材料制造，其側(cè)壁上具有多個沖擊孔，側(cè)壁外側(cè)具有環(huán)形卡邊，其一端封堵，該端伸入到空腔中；環(huán)形卡邊卡入環(huán)形卡槽中。

根據(jù)本申請的至少一個實施例，上述的發(fā)動機渦輪葉片中，環(huán)形卡邊與環(huán)形卡槽小間隙配合。

根據(jù)本申請的至少一個實施例，上述的發(fā)動機渦輪葉片中，還包括：

尖部蓋板，以陶瓷基復(fù)合材料制造，粘接在葉身的尖部，由兩半對接而成，其兩半之間形成有通孔；通孔與開口連通，其內(nèi)形成環(huán)形卡槽。

根據(jù)本申請的至少一個實施例，上述的發(fā)動機渦輪葉片中，還包括：