[发明专利]一种可变周向位置的串列叶片

说明书

本发明提供了一种可变周向位置的串列叶片，所述串列叶片包括串列布置的前叶和后叶，所述前叶的基座与后叶的基座之间设有周向调节装置，通过周向调节装置调节前叶与后叶的周向位置。所述周向调节装置为榫槽结构。本发明通过将前叶基座与后叶基座分离，前叶的基座与后叶的基座之间通过周向调节装置改变周向位置，可以减少叶片打印的时间成本以及材料成本。

技术领域

本发明涉及叶轮机械领域，特别涉及一种可变周向位置的串列叶片。

背景技术

随着航空燃气轮机的发展，下一代压气机的负荷水平会更高，由于串列叶片在高负荷情况下展现的较高的性能优势，预示着串列叶片将会是未来压气机之中一种重要的选择。而压气机叶片作为压气机中控制气流流动并对气流做功的部件，其结构设计是需要着重关注的。

数值模拟研究表明串列叶片前后叶片相对位置对压气机内的流动有重要影响，为了利用实验研究周向位置对串列叶片的影响，需要加工不同前后叶片相对位置的串列叶片。目前设计的转子叶片数量为47，静子叶片个数为50，研究过程需要变换3-5个转子周向相对位置和变换3-5个静子周向相对位置，需要加工多套叶片大大增加了材料成本和时间成本，这样加工费用十分高昂，对于实验研究来说这是一笔较高的费用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种可变周向位置的串列叶片，通过将前叶基座与后叶基座分离，前叶的基座与后叶的基座之间通过周向调节装置改变周向位置，可以减少叶片打印的时间成本以及材料成本。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种可变周向位置的串列叶片，所述串列叶片包括串列布置的前叶和后叶，所述前叶的基座与后叶的基座之间设有周向调节装置，通过周向调节装置调节前叶与后叶的周向位置。

进一步，所述周向调节装置为榫槽结构。

进一步，所述榫槽结构包括榫头和榫槽，所述前叶的基座沿周向至少设有1个榫头，所述后叶的基座沿周向设有若干榫槽，通过改变所述榫头与榫槽的配合位置，用于改变前叶与后叶的周向位置。

进一步，所述榫槽结构包括榫头和榫槽，所述前叶的基座沿周向设有若干榫槽，所述后叶的基座沿周向至少设有1个榫头，通过改变所述榫头与榫槽的配合位置，用于改变前叶与后叶的周向位置。

进一步，所述基座呈燕尾型或者工字型。

进一步，所述前叶的基座与后叶的基座分别设有连接孔，通过紧固件使前叶的基座与后叶的基座固定。

进一步，所述基座包括基座榫头和底板，所述基座榫头上设有榫槽或榫头，所述基座榫头上部设底板，所述底板上设有叶身。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的可变周向位置的串列叶片，通过将前叶基座与后叶基座分离，前叶的基座与后叶的基座之间通过周向调节装置改变周向位置，可减少叶片打印的时间成本以及材料成本。

2.本发明所述的可变周向位置的串列叶片，榫槽结构包括榫头和榫槽，所述前叶或后叶的基座沿周向至少设有1个榫头，对应的后叶或前叶的基座沿周向设有若干榫槽，通过改变所述榫头与榫槽的配合位置，用于改变前叶与后叶的周向位置，这样设计可以通过榫头与不同的榫槽配合，形成多组周向位置不同的串列叶片，从而进行多组周向位置不同的串列叶片的实验研究。

3.本发明所述的可变周向位置的串列叶片，叶片通过榫槽结构定位的方式可实现改变叶片周向相对位置。在串列叶片变周向位置的研究过程中，极大的减小了打印的叶片数。以3D打印方式为例，一套转子叶片和一套静子叶片加工的费用约8万元，研究过程需要变换3-5个转子周向相对位置和3-5个静子周向相对位置，总加工费用接近40万元，而本发明采用一套叶片即可实现3-5种不同相对周向位置的的变化，成本可控在8万左右，加工成本可控制在原来的20％-30％，同时加工时间成本也可以缩短到原来的20％-30％。