[发明专利]一种叶尖碳纤维结构

说明书

本发明属于复合材料结构设计技术领域，涉及一种叶尖碳纤维结构。本发明是通过改变原有叶尖整体填充后进行包裹的结构，通过把叶尖填充分几部分进行填充，填充后进行包裹，此结构不会因叶尖包裹布被修磨掉，而降低叶尖强度，在保证叶片运行要求同时，降低了与叶片配合使用金属管道的加工精度，大大的降低了成本。

技术领域

本发明属于复合材料结构设计技术领域，涉及一种叶尖碳纤维结构。

背景技术

随着国家经济实力增强，正在努力向航空、航天等高科技领域的发展，研制各类航天、航空飞行器，需要进行大量的风洞试验工作，同时，各种材料的抗压抗热试验，汽车、高速列车、船只的空气阻力、耐热与抗压试验也需要进行风洞测试。因此低速、跨声速、超声速、高超声速各类型风洞得到快速发展，到目前为止，我国已经拥有低速、高速、超高速以及激波、电弧等风洞，为了适应市场需求的变化，我公司的产品也要做相应的调整。

压缩机是连续式跨声速风洞的核心设备，而其中的压缩机叶片是核心中关键，为降低压缩机的整体重量，减少压缩机的启动惯量，复合材料凭借其质量轻，优越的比强度、比刚度、比模量和耐腐蚀性能等优点逐渐取代金属材料成为压缩机叶片首选。为降低能耗、降低压缩机重量和转动惯量，采用碳纤维复合材料作为压缩机叶片的主要材料的泡沫夹心结构。

风洞管道由金属管道组成，由于加工精度和组装后变形等因素，叶片叶尖需要有修磨量，方便叶片在和轮毂和安装时进行修磨调整叶尖和风洞管道的间隙，达到顺利使用的目的。现有结构因叶片采用泡沫夹心结构。叶尖必须有填充物，结构见图1，修磨会使表层包裹布修磨掉。风洞叶片具有高转速的运行的特点，叶尖线速度可达250m/s以上，运行过程中的离心力比较大，易造成填充物和叶片本体分离，造成叶片损坏。

发明内容

本发明的目的：本发明的目的在于克服由于叶尖包裹布被修磨后，叶尖填充物因离心力作用，和叶片本体分离，造成叶片损坏。

本发明的技术方案：一种叶尖碳纤维结构，包括外层碳纤维布1、泡沫2、叶尖填充碳纤维3、叶尖碳纤维包裹布4；外层碳纤维布1包裹在泡沫2外面，叶尖填充碳纤维3放在叶尖，再通过叶尖碳纤维包裹布4进行包裹；其特征在于，外层碳纤维布1成阶梯状包裹在泡沫2外面、通过叶尖碳纤维贴片5分几次通过贴片方式对外层碳纤维布1成阶梯进行填充，每贴完一次用叶尖碳纤维包裹布4进行包裹。

所述叶尖碳纤维包裹布4和外层碳纤维布1在叶片上表面进行对接，这样不会因包裹有多余的布引起叶片表面局部变形。

所述叶尖碳纤维贴片5形状根据外层碳纤维布1成阶梯状配合使用。

本发明的有益效果：本发明是通过改变原有叶尖整体填充后进行包裹的结构，通过把叶尖填充分几部分进行填充，填充后进行包裹，此结构不会因叶尖包裹布被修磨掉，而降低叶尖强度，在保证叶片运行要求同时，降低了与叶片配合使用金属管道的加工精度，大大的降低了成本。

附图说明

图1现有叶尖结构示意图

图2叶尖贴片结构示意图

图3本发明的叶尖结构示意图

在图中，1—外层碳纤维布、2—泡沫、3—叶尖填充碳纤维、4-叶尖碳纤维包裹布、5—叶尖碳纤维贴片

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如图2、图3所示，一种叶尖碳纤维结构，首先通过下料机进行下料，外层碳纤维布1长度从里向外依次增长，成阶梯状，见图3；叶尖碳纤维贴片5下料形状配合外层碳纤维布1阶梯状使用，见图2；