[发明专利]具有燕尾根部的编织动叶和静叶

说明书

本发明涉及具有燕尾根部的编织动叶和静叶。一种燃气涡轮发动机复合物品，其具有复合物品翼型件，该复合物品翼型件向外延伸到物品根部直到物品翼型件末梢。在该物品翼型件内的是芯，该芯包括芯翼型件，该芯翼型件附接于包括芯燕尾件的芯根部。包括编织复合材料丝束的连续外三维编织层编织在该芯上且该编织层覆盖整个芯翼型件和芯根部。该芯可以是可膨胀芯棒或由复合材料制成的复合芯。该芯可以包括加强件，诸如工字梁或中空矩形截面箱形梁。用于制造此种物品的方法包括在芯上编织包含编织复合材料丝束的连续外三维编织层，包括用该连续外三维编织层覆盖整个芯翼型件和芯根部。

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机复合动叶和静叶，且具体而言，涉及用于制造具有翼型件和燕尾根部的此种动叶和静叶及由此的物品的方法。

背景技术

涡轮风扇型的旁通燃气涡轮发动机通常包括前部风扇和增压压缩机、中间核心发动机和尾部低压动力涡轮。低压涡轮通过低压轴可旋转地驱动风扇和增压压缩机，这些都形成低压转子。已经为此种风扇和增压器或低压压缩机中的动叶和固定静叶研发了复合翼型件且已用在其中。此种动叶和静叶通常具有连接到燕尾根部的翼型件以分别安装到燃气涡轮发动机的转子或定子部分。

三维(3D)编织是一种用于通过纤维的连续编结形成纤维预制件的已知工艺。在3D编织工艺期间，处于矩阵阵列形式的多个纤维搬运器同时移动跨过搬运器表面。在它们同时移动时，纤维从各搬运器部件伸出且与来自其他搬运器部件的纤维编结。通过合适的方法在搬运器表面上方聚集这些纤维。3D编织工艺的特征在于，当预制件浸渍有树脂(例如环氧树脂)、金属或其他已知基质材料时，在预制件中没有分层平面，且得到坚韧的、抗裂缝生长的复合物品。1969年2月11日出版的Bluck的美国专利号No. 3,426,804和1982年1月26日出版的Florentine的美国专利号No. 4,312,761例示了用于以矩形、行列矩阵或圆形、同轴环矩阵形式使用纤维搬运器编织3D物品预制件的机器。

已知由复合材料制造飞行器燃气涡轮发动机动叶和静叶，它们具有连接到燕尾根部的翼型件。复合动叶和静叶提供了重量的减轻，这是极其合乎需要的。期望通过用于制造3D编织预制件的工艺来具有坚固的动叶或静叶，它们具有翼型件和一体的燕尾根部。

极其期望具有一种带有至少一个一体的复合翼型件的复合动叶或静叶和包括编织材料外层的静叶。极其期望具有一种带有编织材料外层的复合动叶或静叶预制件。极其期望具有一种方法，其用于制造在翼型件和燕尾件上具有编织材料连续外层的复合动叶或静叶预制件，其中，该编织工艺是自动的，并且，该燕尾件通过用于高应力应用的附加特征。

发明内容

一种燃气涡轮发动机复合物品包括复合物品翼型件，所述复合物品翼型件附接于物品根部且具有沿翼展方向向外从物品翼型件基部或物品根部延伸到物品翼型件末梢的物品动叶压力侧和吸力侧。复合物品翼型件在弦向间隔开的物品前缘与后缘之间眼神，且物品根部包括一体的物品燕尾件。芯包括芯翼型件，该芯翼型件附接于包括芯燕尾件的芯根部，且该芯翼型件包括沿翼展方向向外从芯翼型件基部或芯根部延伸到芯末梢的芯压力侧和吸力侧，且位于复合物品翼型件内。包含编织复合材料丝束的连续外三维(3D)编织层编织在芯上且覆盖整个芯翼型件和芯根部。

该芯可包括可膨胀芯棒。该芯可以是由复合材料制成的复合芯。衬垫或插入层片可配置在编织层的内侧。该芯可包括加强件，加强件具有工字梁或中空矩形截面箱形梁。梁与动叶复合芯的壳之间的中空空间可以填充有轻质填料或泡沫。

该复合物品翼型件可沿翼展方向向外从物品内根部延伸到物品翼型件末梢处的物品外根部，该芯可以包括与芯翼型件一体地形成的芯内和外根部，且该连续外三维(3D)编织层可覆盖整个芯翼型件和芯内和外根部。