[发明专利]具有可更换尖端元件的发动机部件

说明书

一种用于涡轮发动机中的翼型的可更换的尖端元件的设备和方法。翼型具有界定内部且包括压力侧和吸力侧的外壁，翼型在前边缘与后边缘之间轴向延伸从而界定弦向方向且在根部与尖端之间径向延伸从而界定翼展方向，其中尖端具有可更换的尖端元件。

技术领域

本申请主要涉及涡轮发动机，且特别是燃气或燃烧涡轮发动机是旋转发动机，其将能量从通过发动机的燃烧气体流提取到多个旋转涡轮叶片上。

背景技术

用于飞机的燃气涡轮发动机中的翼型的构造和制造通常利用超合金。归因于翼型通常操作的极其严苛的环境，超合金由于其在极其高温环境下的强度组分而工作良好。然而，超合金可能相对昂贵并且增加发动机的重量。

发明内容

一方面，本公开涉及用于涡轮发动机的翼型，所述翼型包括界定内部且包括压力侧和吸力侧的外壁；在前边缘与后边缘之间轴向延伸从而界定弦向方向且在根部与尖端之间径向延伸从而界定翼展方向，其中所述尖端具有可更换的尖端元件。

可选地，所述尖端进一步包括底座且将所述可更换的尖端元件安装到所述底座。可选地，所述尖端进一步包括将所述可更换的尖端联接到所述底座的机械连接件。所述机械连接件包括在所述可更换的尖端和底座中的一个上具有突出部的楔形榫头和将所述突出部收容在所述可更换的尖端和底座中的另一个上的互补槽。可选地，所述可更换的尖端元件与所述底座由不同材料制成。所述可更换的尖端元件由相较于所述底座具有较高耐温能力的材料制成。可选地，可更换的尖端元件由陶瓷制成且所述底座由金属制成。所述陶瓷为陶瓷基质复合物。可选地，所述尖端终止于外围壁中且所述可更换的尖端元件形成所述外围壁的一部分。可更换的尖端元件进一步包括定位在所述外围壁内部的尖端挡扳。

另一方面，本公开涉及用于涡轮发动机的发动机部件，所述发动机部件包括界定内部且包括压力侧和吸力侧的外壁；在前边缘与后边缘之间轴向延伸从而界定弦向方向且在根部与尖端之间径向延伸从而界定翼展方向，其中所述尖端具有可更换的尖端元件。

可选地，所述尖端进一步包括底座且将所述可更换的尖端元件安装到所述底座。述尖端进一步包括将所述可更换的尖端联接到所述底座的机械连接件。所述机械连接件包括在所述可更换的尖端和底座中的一个上具有突出部的楔形榫头和将所述突出部收容在所述可更换的尖端和底座中的另一个上的互补槽。可选地，所述可更换的尖端元件与所述底座由不同材料制成。所述可更换的尖端元件由相较于所述底座具有较高耐温能力的材料制成。可选地，所述可更换的尖端元件由陶瓷制成且所述底座由金属制成。所述陶瓷为陶瓷基质复合物。可选地，所述尖端终止于外围壁中且所述可更换的尖端元件形成所述外围壁的一部分。所述可更换的尖端元件进一步包括定位在所述外围壁内部的尖端挡扳。

另一方面，本公开涉及制造翼型的方法，所述翼型在前边缘与后边缘之间延伸以界定弦向方向且在根部与尖端之间延伸以界定翼展方向，所述方法包括模塑金属基部部分以及具有非金属部分的尖端元件。

可选地，所述铸造金属基部部分以及可更换的尖端元件进一步包括共同铸造由陶瓷材料制成的内部核心部分以及所述可更换的尖端元件。所述铸造金属基部部分以及可更换的尖端元件进一步包括在所述共同铸造的内部核心部分和可更换的尖端元件周围进行模塑。可选地，所述共同铸造包括使用金属屏障将所述内部核心部分与所述可更换的尖端元件分离。铸造包括将所述内部核心部分沥滤出来。可选地，所述铸造金属基部以及可更换的尖端元件进一步包括使用可拆卸材料注入模具。所述铸造金属基部以及可更换的尖端元件进一步包括使所述模具脱蜡。

又一方面，本公开涉及制造翼型的方法，所述翼型在前边缘与后边缘之间延伸以界定弦向方向且在根部与尖端之间延伸以界定翼展方向，所述方法包括模塑具有开放尖端的基部部分，且使用可更换的复合尖端元件围封所述开放尖端。