[发明专利]包括由另一种材料制成的前边缘加强件的复合叶片

说明书

本发明涉及一种由复合材料制成的叶片，该叶片被设置有相对于可能被固体物体撞击的前边缘(5)由更强的材料制成的加强件(17)，该加强件在叶片的空气动力学部分下面包括附接到叶片根部的延伸部(18、19)。根据本发明，所述延伸部(18、19)是不对称的，位于吸力侧上的延伸部(18)通常比在压力侧上的延伸部(19)更靠后地远离前边缘(5)。

技术领域

本发明涉及一种复合叶片，该复合叶片除了由第一材料制成的结构部分之外还包括由另一种材料制成的前边缘加强件。

背景技术

可能特别提出这样一种结构，该结构用于在飞行器发动机入口处的风扇或用于遭受固体异物的进射的其他的叶片环(该固体异物的进射由于撞击而容易使叶片环受到损坏)。遭受这些撞击的前边缘由加强件形成，该加强件由比结构部分更耐冲击的材料制成。因此，结构部分可以由包括聚合物的复合材料来形成，而前边缘加强件由钛形成。文献EP2611 143 A1、EP 2 378 079 A2、GB 2 482 247 A和EP 2 634 368 A2公开了配备有这种加强件的叶片。

两个部分之间的连接部特别是由于操作振动而受到显著的应力，因此通过设计本发明来寻求减小该应力。

发明内容

本创新更具体地涉及加强件的延伸部，该延伸部在压力面和吸力面上(沿从所述前边缘延伸的方向)延伸超过前边缘、覆盖叶片根部，该叶片根部是被插入到支承叶片环的圆盘固定件中以便将叶片保持就位的、不具有空气动力学作用的部件。更具体地观察到，延伸部的不对称性对于减小施加在所述连接部上的应力是有利的。不对称性更具体地涉及延伸部的靠近前边缘的前部部分，该前部部分遭受应力集中。根据本发明，吸力面的延伸部的前部边缘(沿从叶片根部延伸的方向)比压力面的延伸部的前部边缘更远离前边缘。

如果延伸部由接近前边缘的前部边缘、与前边缘相距一定距离的后部边缘和连接这两个边缘的圆形部分限制，则可以获得不同的距离，致使由压力面的前部边缘与前边缘形成的角度小于由吸力面的前部边缘与前边缘形成的对应的角度。

附图说明

现在将参照以下附图来描述本发明的这些方面、特征和优点以及其他方面：

-图1、图2、图3、图4、图5和图6表示具有前边缘加强件的已知的复合叶片设计；以及

-图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16和图17为本发明的两个仅是说明性的实施例。

具体实施方式

在本说明的下文中，术语例如“顶”和“底”、“下方”和“上方”、“下”和“上”或者“向上”和“向下”参照叶片取向进行理解，在该叶片取向中，假设根部在空气动力学部分的下方，并且本发明所涉及的前边缘加强件的延伸部在加强件的其余部分的下方；这些术语也符合有关图中叶片的取向。此外，术语“前部”和“后部”相对于涡轮发动机中的常规气体流动方向进行理解。在一些图中绘制的轴线XX、YY和ZZ也被引入以帮助理解和描述，其中XX沿着根部2绘制、ZZ从根部2到叶片1的顶点绘制，且YY横向于且垂直于上述XX和ZZ绘制。

图1、图2、图3和图4分别表示在后边缘、前边缘、吸力侧和压力侧处的已知设计的复合叶片；图5和图6分别是图3和图4的组合了前边缘的加强件和叶片根部的放大图。