[发明专利]用于涡轮机空心叶片的纤维预成形件

权利要求书

1.一种用于中空的涡轮引擎叶片的纤维预成形件，所述预成形件包括：

第一纤维结构(41)，所述第一纤维结构通过三维编织获得，并包括至少一个适于形成翼面(21)的压力侧壁(26)的主纵向部分(46)；以及

第二纤维结构(42)，所述第二纤维结构通过三维编织获得，并包括至少一个适于形成所述翼面(21)的吸力侧壁(27)的主纵向部分；

其中第一纤维结构(41)和第二纤维结构(42)还各自包括：第一互连区域(43)，所述第一互连区域沿着其主纵向部分(46,47)的前边缘延伸，所述第一互连区域相互为一体，并形成所述预成形件(40)的第一互连部分(43)；以及第二互连区域(44)，所述第二互连区域沿着其主纵向部分(46,47)的后边缘延伸，所述第二互连区域相互为一体，并形成所述预成形件(44)的第二互连部分；以及

其中所述第一纤维结构(41)和所述第二纤维结构(42)的主纵向部分(46,47)被分离，以在所述主纵向部分(46)之间留下适于形成一中空的翼面(30)的间隙(50)；

其中所述第一纤维结构(41)和所述第二纤维结构(42)的第一互连区域(43)以互连的方式共同编织，和/或所述第一纤维结构和所述第二纤维结构(41,42)的第二互连区域(44)以互连的方式共同编织；

其中所述第一纤维结构(41)和所述第二纤维结构(42)的主纵向部分(46)以非互连方式共同编织；

其中所述纤维结构(41)中的至少一个还包括至少一个径向部分(52,53)，所述径向部分(52,53)从其主纵向部分(46)的底部边缘或顶部边缘延伸，并适于形成一平台(22,23)或紧固件法兰；

其特征在于，所述纤维结构(41)中的至少一个包括一重叠部分(52m,52v,53m,53v)，使得当所述纤维结构(41)是平的时，所述重叠部分位于所述纤维结构(41)的第一互连区域(43)的至少一部分的前面或在所述纤维结构(42)的第二互连区域(44)的至少一部分的后面，在正在讨论中的所述重叠部分(52m,52v,53m,53v)与所述互连区域(43,44)之间留有一间隙(49)。

2.根据权利要求1所述的纤维预成形件，其中所述第一互连部分和/或所述第二互连部分(43,44)在其底部和/或其尖端，而不是其中部具有更小的宽度。

3.一种中空的叶片，其特征在于，其作为单件的复合材料由根据前述权利要求中任何一项所述的纤维预成形件(40)制成，所述预成形件(40)在一模具中成形并嵌入一基体中。

4.根据权利要求3所述的中空的叶片，其中所述纤维预成型件使用陶瓷氧化物类型的纤维。

5.根据权利要求3所述的中空的叶片，其中所述基体是陶瓷氧化物类型的。

6.一种涡轮引擎，其特征在于，其包括根据权利要求3所述的中空的叶片(20)。

7.一种制造中空的叶片的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

编织和切割根据权利要求1或2所述的纤维预成形件(40)；

在具有所希望的未完成的坯件(60)的形状的模具中折叠和成形所述纤维预成形件(40)；

将一插入件放置在两个主纵向部分(46,47)之间的间隙(50)内；

在所述纤维预成形件(40)的周围注入和固化基体，以获得未完成的坯件(60)；

移除所述插入件；以及

对应于所述纤维预成形件的互连部分(43,44)加工所述未完成的坯件(60)的互连部(63，64)，以获得最终的零件(20)的前边缘和后边缘(28,29)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在该成形步骤中，第二纤维结构(42)被弯曲，以在其第二互连区域与第一互连区域(44,43)之间呈现适于形成所述叶片的压力侧(26)的下游部分的至少一第一凹曲线，随后是适于形成所述叶片的压力侧(26)的上游部分的凸曲线，其之后是用来在第一互连区域(43)中与第一纤维结构(41)结合的第二凹曲线，所述第一互连区域(43)的远端部分于是在由所希望的最终的零件(20)的前边缘和后边缘(28,29)所限定的弦面(C)的吸力侧上延伸。