[发明专利]翼型结构和用于燃气涡轮发动机的翼型结构的制造方法

说明书

本公开涉及制造用于燃气涡轮发动机(10)的翼型结构(200)的方法(100)，其中，翼型结构包括根部(202)，根部被构造为接收在燃气涡轮发动机的转盘(240)中，其中，方法包括：提供预成型的插入件(210a)；将入件添加到用于形成翼型结构的模具(220)中；向模具中添加复合材料构件(230)；以及在模具中加热复合材料构件(230)，以将插入件(210a,210b)结合到复合材料构件上，插入件位于翼型结构根部的侧面，插入件面向转盘的肩部；其中插入件(210a)的熔化温度高于树脂的熔化温度。用于燃气涡轮发动机(10)的翼型结构(200)包括根部(202)，根部被构造为接收在燃气涡轮发动机的转盘(240)中。翼型结构由复合材料构件(230)和插入件(210a)一起模制形成，插入件位于翼型结构根部的侧面，插入件面向转盘的肩部。

技术领域

本公开涉及一种翼型结构和用于燃气涡轮发动机的翼型结构的制造方法，并且特别地(但非排他地)涉及提供一种预成型的插入件，其被添加到用于形成翼型结构的模具中，从而将插入件设置在翼型结构根部的侧面。

背景技术

目前，燃气涡轮发动机的复合材料风扇叶片是用预浸热固性树脂的复合材料模制而成的。将风扇叶片的根部插入通常由钛合金制成的转盘中，作为整个风扇模块的一部分。在使用时，风扇叶片的热固性材料与转盘的钛合金之间的界面可能会影响风扇叶片的耐用性。为了防止风扇叶片材料的磨损，目前将一条Vespel(RTM)材料结合在风扇叶片根部的侧面。Vespel(RTM)带充当钛转盘和叶片根部的热固性材料之间的介质。一旦叶片根部侧面已加工到所需尺寸，即可将Vespel(RTM)带以单独的操作结合到风扇叶片上。这种制造过程费时，而且Vespel(RTM)材料昂贵。

发明内容

根据一个方面，提供了一种制造用于燃气涡轮发动机的翼型结构的方法，其中，所述翼型结构包括根部，所述根部被构造为接收在所述燃气涡轮发动机的转盘中，其中，所述方法包括：

提供预成型的插入件；

将插入件添加到用于形成翼型结构的模具中；

向模具中添加复合材料构件；以及

在模具中加热复合材料构件，以将插入件结合到复合材料构件上，插入件位于翼型结构根部的侧面，插入件面向转盘的肩部。

在模具中加热复合材料构件以将插入件与复合材料构件结合，可以形成中间部分。该方法可以进一步包括机加工中间部分以去除多余的材料并形成翼型结构。机加工中间部分可包括机加工插入件或复合材料构件，或同时加工插入件和复合材料构件。

可以用树脂预浸复合材料构件，并且在模具中加热复合材料构件可以使树脂热固。

插入件的熔化温度可以高于树脂的熔化温度。

复合材料构件可以包括预浸有树脂的碳纤维。

复合材料构件可以形成从翼型结构的根部延伸到尖端的细长结构。

该方法可以进一步包括将另一插入件添加到模具中。插入件和另一插入件可以设置在复合材料构件的任一侧。

该方法可以进一步包括在将插入件添加到模具中之前机加工插入件。另一插入件也可以被机加工。例如，该方法可以包括在将插入件添加到模具中之前对插入件和/或另一插入件进行喷砂处理。面对复合材料构件的插入件和/或另一插入件的表面可以被喷砂处理。该方法可以进一步包括在将插入件添加到模具中之前对插入件和/或另一插入件进行除油。

该方法可以进一步包括在插入件和复合材料构件之间添加粘结层。该方法可以进一步包括在另一插入件和复合材料构件之间添加粘结层。

插入件可以由诸如聚酰亚胺的聚合物形成。

根据另一方面，提供了一种通过上述方法制造的翼型结构。