[发明专利]复合材料制品的附件

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气涡轮发动机复合材料翼型件，确切地说，涉及一种用于安装在飞机燃气涡轮发动机中的复合材料翼型件的金属附件。

背景技术

涡轮风扇发动机型旁路燃气涡轮发动机通常包括前置的风扇和增压压缩机、中间的核心发动机和尾部的低压动力涡轮机。低压涡轮机通过低压轴以可旋转方式驱动所述风扇和增压压缩机，所有这些部件共同形成低压转子。因此已开发复合材料翼型件，用于增压压缩机的可旋转级中、设置在动叶上游与下游之间的定子叶片中以及风扇部分(风扇出口导叶)等其他发动机部分中。

众所周知，可使用复合材料制造飞机燃气涡轮发动机动叶和静叶翼型件。难以将复合材料翼型件附接到金属附件上，以将动叶或静叶安装到发动机的金属转子或定子部分上。此问题是由于载荷大小以及部件大小有限而引起的。通常，这些复合材料零件的附件是该实施过程中较为有难度的部分。通常，需要利用复合材料的减轻重量和金属接口的复杂加工来得到一体式复合材料/金属系统。过去，这两个系统通过简单粘结来连接在一起。这些粘结所承受的力和力矩趋于使复合材料翼型件与动叶或静叶的金属底座脱离。

因此十分需要提供可将复合材料翼型件稳固且牢固地安装在燃气涡轮发动机转子和风扇架组件中、以抵制趋于使复合材料翼型件与动叶或静叶的金属底座脱离的力和力矩并且改进翼型件和风扇架组件的寿命的支架。更广泛地说，十分需要提供稳固且牢固地安装复合材料零件以抵制趋于使复合材料元件与该零件上的金属底座脱离的力和力矩的支架。

发明内容

本发明提供了一种复合材料制品，所述复合材料制品包括复合材料部件，所述复合材料部件在高度方向上从部件底部延伸到部件尖端并且在长度方向上延伸在隔开的部件第一边缘与第二边缘之间。所述复合材料部件包括多个层片，所述层片具有在宽度方向上隔开的层片第一侧和第二侧以及它们之间的层片边缘。所述复合材料部件安装到翼梁上，所述翼梁包括柄，所述柄在高度方向上从低于所述部件底部的位置向上穿过所述部件底部延伸到所述复合材料部件中。柄上端设有大体上或者全部嵌入所述复合材料部件中的翼片(tab)，所述翼片包括在高度方向上隔开的翼片底部和翼片尖端。所述复合材料部件的至少一个层片表面图案与所述翼片上的至少一个翼梁表面图案接触并且大体一致。

所述翼梁表面图案可包括隔开的翼梁表面突起，所述突起之间具有翼梁表面空间，并且所述翼梁表面突起从所述翼梁向外延伸并且设置在所述层片表面图案中的丝束(tow)之间。所述丝束是所述翼梁表面空间中的层叠丝束。

所述翼梁表面图案可包括：隔开的翼梁表面突起，所述翼梁表面突起之间具有翼梁表面空间；所述层片表面图案中的丝束；介于所述层片表面图案中的所述丝束之间的层片表面凹部；以及设置在所述翼梁表面空间之间以及所述翼梁表面突起之间的丝束。所述翼梁表面图案可为褶皱状或波状，其中所述翼梁表面空间和所述翼梁表面突起连续延伸，所述隔开的翼梁表面突起限定翼梁峰部，所述翼梁表面空间限定翼梁谷部(trough)，并且所述丝束设置在所述翼梁谷部内以及所述翼梁峰部之间。

所述翼梁表面图案可包括分段翼梁表面空间并且翼梁表面突起可以分段并且包括分段翼梁表面突起的第一排和第二排以及分段翼梁表面空间。所述分段翼梁表面突起的所述第一排与所述分段翼梁表面突起的所述第二排之间成第一角度，所述分段翼梁表面空间的所述第一排与所述分段翼梁表面空间的所述第二排成所述第一角度，并且第一组和第二组所述丝束分别设置在所述分段翼梁表面空间的所述第一排和第二排内。所述第一角度可为90度。所述分段翼梁表面突起的所述第一排可以与所述翼梁的翼片或柄中心线成一定角度。

本发明提供了一种复合材料动叶或静叶，所述复合材料动叶或静叶包括复合材料翼型件，所述复合材料翼型件包括在宽度方向上隔开的翼型件压力侧和吸入侧，所述压力侧和吸入侧在高度方向上或翼展方向上从翼型件底部向外延伸到翼型件尖端，并且在长度方向上或翼弦方向上延伸在隔开的翼型件前缘与后缘之间。所述复合材料翼型件包括多个层片，所述层片具有在宽度方向上隔开的层片压力侧和吸入侧以及位于这两者之间的层片边缘，并且所述层片安装在翼梁上，所述翼梁包括柄，所述柄在高度方向上从低于所述翼型件底部的位置向上穿过所述翼型件底部延伸到所述复合材料翼型件中。柄上端的翼片大体上或者全部嵌入所述复合材料部件中，并且包括在翼展方向上隔开的翼片底部和翼片尖端。所述复合材料部件的至少一个层片表面图案与所述翼片上的至少一个翼梁表面图案接触并且大体一致。