[发明专利]一种风扇叶片

说明书

本发明的目的是提供一种风扇叶片。本发明提供的风扇叶片，包括前缘层，前缘层连接在中间部的前侧边缘；吸力面层包括主体部和边缘部；在中间部的周向上，前缘层的两端分别与边缘部的前端和压力面层连接，边缘部的后端与主体部连接；其中，压力面层、前缘层和边缘部由第一密度材料制成。由于前缘层的设置，使得中间部的在风扇叶片的厚度方向上的两侧分别与压力面层和吸力面层的接缝不会直接暴露在外，风扇叶片受到鸟撞时，该接缝不会直接遭受撞击，使得风扇叶片不易分层，因而该风扇叶片具有强度高、受撞击不易分层的优点。

技术领域

本发明涉及一种风扇叶片，更具体地，涉及一种航空涡轮发动机的转子叶片。

背景技术

民用航空发动机关键之一是大尺寸风扇叶片。由于叶片尺寸加大，使得其强度要求更加严苛。对于高涵道比涡扇发动机来讲，实心的风扇叶片已不能满足要求，需创造轻质风扇叶片。

国外先进民用发动机均进行了减重设计：RR公司通过超塑成型-扩散连接技术生成中空带加强桁条的纯钛合金空心风扇叶片；GE公司的风扇叶片采用了由不同材料(复合材料和钛合金)组成的复合材料叶片，复合材料为叶片主体，钛合金作为包边。RR公司纯钛合金空心风扇叶片的减重空心率已经达到40％，而GE公司的复合材料-钛合金包边叶片的等效减重空心率则已达到了60％以上。这两种设计是发动机设计制造的关键专利技术。轻质风扇叶片的设计受到各大发动机公司的重视。

专利文献CN106762813A公开了一种风扇叶片，该风扇叶片的特征在于，风扇叶片在至少一个弦向区间内，沿着其厚度方向上由不同的材料层铺叠构成。该方案中，相邻的材料层通过胶粘连接成一体。这一设计在受到鸟撞时容易脱胶分层，导致叶片失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风扇叶片，该风扇叶片具有强度高、受撞击不易分层的优点。

为实现所述目的的风扇叶片，包括压力面层、中间部和吸力面层；所述压力面层具有压力面，所述吸力面层具有吸力面；在沿所述风扇叶片的厚度方向上，所述压力面层、所述中间部和所述吸力面层依次铺叠连接；

其特征在于，所述风扇叶片还包括前缘层，所述前缘层连接在所述中间部的前侧边缘；所述吸力面层包括主体部和边缘部；

在所述中间部的周向上，所述前缘层的两端分别与所述边缘部的前端和所述压力面层连接，所述边缘部的后端与所述主体部连接；其中，所述压力面层、所述前缘层和所述边缘部由第一密度材料制成。

在一个实施例中，所述风扇叶片还包括缝线；所述缝线在沿所述风扇叶片的厚度方向上贯穿所述压力面层、所述中间部和所述边缘部，以将所述压力面层、所述中间部和所述边缘部连接成一体。

在一个实施例中，所述缝线包括第一线部和第二线部；所述第一线部在沿所述风扇叶片的厚度方向上贯穿所述压力面层、所述中间部和所述边缘部；

所述第二线部在沿所述风扇叶片的厚度方向上贯穿所述压力面层、所述中间部和所述主体部，以将所述压力面层、所述中间部和所述主体部连接成一体。

在一个实施例中，在沿所述风扇叶片的厚度方向上，所述第一线部和/或所述第二线部从所述吸力面贯穿所述风扇叶片，并延伸至所述压力面，再从所述压力面贯穿所述风扇叶片，并延伸至所述吸力面；和/或

在沿所述风扇叶片的厚度方向上，所述第一线部和/或所述第二线部从所述压力面贯穿所述风扇叶片，并延伸至所述吸力面，再从所述吸力面贯穿所述风扇叶片，并延伸至所述压力面。

在一个实施例中，所述压力面层、所述前缘层和所述边缘部一体成型。

在一个实施例中，所述第一密度材料为金属。

在一个实施例中，所述中间部包括多个中间层；所述中间层在沿所述风扇叶片的厚度方向上依次铺叠连接；每一个所述中间层的前侧边缘与所述前缘层连接；