[发明专利]叶片

说明书

本发明涉及叶片，叶片（1）包括具有发散壁（7）的翼型（2）和根部（3）。发散壁（7）由陶瓷基复合材料制成。加强元件（8）设置在发散壁（7）之间。

技术领域

本发明涉及叶片，具体地涉及燃气涡轮发动机的叶片。

背景技术

燃气涡轮发动机具有涡轮机，其中热气体膨胀以收集机械功。通常，涡轮机具有多个级，每个级均包括导叶（其不旋转）和叶片（其旋转）。

叶片必须经受非常严酷的条件，例如由于高离心力和它们浸入的气体的高温。对于长叶片而言，诸如涡轮机的最末几级的叶片（例如，第三、第四或后续级），因为离心力特别高，所以条件尤为严酷。

为了提供能够承受严酷条件的叶片，已经提出由陶瓷基复合材料（CMC）制成的叶片。CMC是具有碳或陶瓷纤维和陶瓷基体的复合材料。US 2012/0 195 766 A1公开了这种叶片。

具体地，以下参考了其根部具有壳结构的叶片；壳结构应被理解为具有由CMC制成的壁的中空结构。翼型也能够具有壳结构，或者其能够具有实心结构；翼型有利地由CMC制成。

这些种类的叶片的问题是叶片到转子的连接。事实上，由于操作期间的高应力，存在根部的中空结构坍塌的风险。

发明内容

本发明的方面包括提供一种具有降低的风险的叶片，在操作期间，其根部或其部分可能坍塌。

通过提供根据所附权利要求的叶片实现这些和进一步的方面。

附图说明

从借由附图中的非限制性示例所示的叶片的优选但不排他的实施例的描述中，其它特性和优点将更加显而易见，附图中：

图1示出叶片的透视图；

图2示出叶片的翼型的横截面；

图3和图4示出叶片的根部（图3）和根部的扩大部分（图4）；在这些图中，也示出转子的一部分；

图5至图7示出根部的发散壁的不同实施例；

图8至图10示出具有冷却通路的根部。

具体实施方式

参考附图，这些示出包括翼型2和根部3的叶片1。叶片1能够以陶瓷基复合材料CMC（这是优选的解决方案）以一件式被制成。

翼型2具有尖端4，且根部3具有自由端5。

根部3具有发散壁7；例如图1-9示出仅具有一对发散壁的根部的实施例；图10示出具有两对发散壁的根部的示例；在不同的示例中，发散壁对的数量总之能够是任何数量。

发散壁7由陶瓷基复合材料CMC制成，且在发散壁7之间设置加强元件8。

能够以一层或优选地多个层9制成发散壁7。这对于具有大厚度的发散壁7而言是特别有利的；此外，用于发散壁7的多个层9改善了层9之间的载荷分布。带有具有多个层9的发散壁7的实施例例如在图4和图5中示出。

发散壁也能够设置有中间层11，其由不同于陶瓷基复合材料的材料制成，并且设置在陶瓷基复合材料的层9之间；中间层11能够由与增强元件8相同的材料制成。

一个或多个中间层11能够仅大致对应于根部3延伸，如图6中所示，或者也能够对应于部分或全部翼型3延伸，如图7中所示。

加强元件8能够由金属或其它材料制成；在诸如CMC之类的复合材料的其它材料上使用金属是有利的，因为制造容易，并且能够根据至于强度、重量等的需要选择材料（金属）；另外，由于增强元件8仅在根部处被约束，或者可能仅在翼型中延伸其有限的部分，因此由加强元件8引起的离心力受到限制并且处于叶片能够接受的限度内。