[实用新型]一种转子叶片

说明书

技术领域

本实用新型属于航空发动机设计领域，具体涉及一种带有金属榫头的复合材料转子叶片。

背景技术

涡轮转子叶片的工作状况对航空发动机的使用性能与使用可靠性起着决定性作用。这是因为涡轮转子叶片是在高温燃气包围下工作，它不仅承受涡轮转子高速旋转时叶片自身离心力、气动力、热应力及振动应力等的作用，还要承受高温燃气的冲刷、氧化和腐蚀作用，是航空发动机中工作条件最为恶劣的零件。

现有技术中，采用复合材料制造涡轮发动机转子叶片，可以获得可观的减重效果。复合材料叶片通常采用形状各不相同的预浸料铺层固化而成。根部用于与其他零件联接，然而，由于其承受的载荷较为复杂，其厚度通常大于叶片其他部位，因此需要额外堆叠几十片预浸料铺层。如此多的铺层利用人工进行堆叠，不但增加了工作量，如果堆叠位置出现偏差，还会导致固化后的榫头形状难以满足尺寸要求，造成叶片工作性能恶化，进而加剧榫头损耗，降低工作可靠性。

实用新型内容

为了解决上述问题，克服现有复合材料转子叶片榫头铺层设计复杂，可操作性低的弊端，本实用新型提供了一种转子叶片，将叶片榫头部分设计为金属结构，叶身部分仍为复合材料，联接后构成完整的叶片。采用这种设计能够简化复合材料部分的设计难度，同时增强榫头部分的可靠性，提高榫头部分的耐磨能力。具体的，所述转子叶片包括：叶身和榫头，所述榫头为金属材料，一端开槽，所述叶身的一端插入所述榫头的槽中，并固定连接所述榫头，所述榫头的另一端设置成能安装到发动机轮盘上的结构。

优选的是，所述叶身和榫头通过铆钉连接。

在上述方案中优选的是，所述叶身为复合材料，采用预浸料固化成型，并在所述叶身上其与榫头铆接的部位设有通孔。

本实用新型的优点在于，复合材料叶身部分采用预浸料固化成型，原有的叶根部分不需要专门进行铺层设计，从而简化加工流程。金属榫头采用切削加工成型，加工速度快，成型精度高，且具有较高的抗磨损能力，能够有效延长叶片根部寿命。

附图说明

图1是按照本实用新型转子叶片的一优选实施例的结构示意图。

其中，1-叶身；2-榫头；3-铆钉。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

图1给出了本实用新型转子叶片的具体结构，主要包括叶身1以及榫头3两部分，榫头3的一端开槽，槽大小与叶身1的一端相匹配，使叶身1的一端恰好能伸入上述槽中，之后，将叶身1固定在所述槽中，固定方式多种多样，比如，通过铆钉、螺栓等连接方式，或者通过过盈配合、卡接等连接方式，在本实施例中，为了使叶片具有高强度、高可靠性，采用铆钉进行连接。

为此，需要在榫头3及叶身1预加工时，留有是适当的连接孔，比如，在榫头加工时，在槽的两侧对应位置处开孔，便于铆接，同样，在叶身1加工时，在其伸入榫头3的槽中的一端，与槽孔对应的位置处开有通孔。铆钉2依次穿过榫头3的槽一端的孔、叶身1的通孔、榫头3的槽另一端的孔，将榫头3与叶身1固定连接。

应当理解的是，所述叶身1采用传统的制造方法，选用复合材料，采用预浸料固化成型；而榫头3采用金属材料制成，通过切削加工方式成型，加工速度快，成型精度高，且具有较高的抗磨损能力，能够有效延长叶片根部寿命。

本实用新型的复合材料制作的叶身1的根部能够插入金属材料制成的榫头3上端开口槽内，形状能够与榫头实现良好配合。在复合材料叶身相应位置加工开口孔，用铆钉2将复合材料叶身与金属榫头进行铆接，即可获得完整的叶片。