專利名稱：熱塑性塑料末級(jí)葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦輪葉片。此外，本發(fā)明涉及一種渦輪機(jī)，尤其是蒸汽渦輪機(jī)。本 發(fā)明還涉及一種用于制造渦輪葉片的方法。
背景技術(shù)：
目前在渦輪機(jī)中尤其在蒸汽渦輪機(jī)中主要使用由鋼制成的轉(zhuǎn)子葉片。尤其對(duì)于具 有大直徑的大型的固定的蒸汽渦輪機(jī)來(lái)說(shuō)，對(duì)于由鋼制成的轉(zhuǎn)子葉片來(lái)說(shuō)能夠達(dá)到的轉(zhuǎn)速 由于高的自重而受到限制。在此可以設(shè)想使用由纖維復(fù)合材料制成的轉(zhuǎn)子葉片，用于顯著 地降低葉片的質(zhì)量，這又能夠提高轉(zhuǎn)速。對(duì)于具有大的直徑以及由此具有大的葉片長(zhǎng)度的固定的蒸汽渦輪機(jī)來(lái)說(shuō)，還出 現(xiàn)了不期望的必須得到緩沖的振動(dòng)。因此，目前通過(guò)設(shè)置在葉片表面上的額外的減振線
權(quán)利要求
渦輪葉片，具有設(shè)有減振層(103)的減振區(qū)域(101)，其中所述減振層(103)具有纖維 基體系統(tǒng)(200)，其中所述纖維 基體系統(tǒng)(200)具有熱塑性的基體(201)，在所述熱塑性的基體(201)中埋入了增強(qiáng)纖維(202)。
2.按權(quán)利要求1所述的渦輪葉片，其中，所述減振區(qū)域(101)具有纖維層(104)并且所述纖維層(104)與所述減振層 (103) 一起形成復(fù)合層(106)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的渦輪葉片，還具有 葉片區(qū)域(102)，其中，所述葉片區(qū)域(102)由多個(gè)其它的纖維層(105)組成，其中所述多個(gè)其它的纖維 層(105)構(gòu)成另一種復(fù)合層(107)。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片，其中，所述增強(qiáng)纖維(202)彼此間以1 度與90度之間的角度(α)埋入到所述熱塑性的基體(201)中。
5.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片，其中，所述增強(qiáng)纖維(202)彼此平行地埋入到所述熱塑性的基體(201)中。
6.按權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片， 其中，至少一個(gè)所述增強(qiáng)纖維(202)具有混合紗線， 其中所述混合紗線具有熱塑性的材料和碳纖維材料。
7.按權(quán)利要求2到6中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片，其中，所述減振層(103)具有比所述纖維層(104)更小的彈性剛度和/或更高的減振值。
8.按權(quán)利要求3到7中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片，其中，所述減振區(qū)域(101)具有比所述葉片區(qū)域(102)更小的彈性剛度和/或更高的減振值。
9.按權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片，還具有包絡(luò)層(108)，其中所述包絡(luò)層(108)圍繞著渦輪葉片(100)的表面來(lái)包裹，從而防止渦輪葉片(100) 受到外部影響，其中所述包絡(luò)層(108)具有非增強(qiáng)的熱塑性的材料。
10.按權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片，還具有另外的帶有熱塑性的基體 (201)的纖維-基體系統(tǒng)(109)，其中所述另外的纖維-基體系統(tǒng)(109)布置在減振區(qū)域(101)和/或葉片區(qū)域(102) 中，使得其經(jīng)受渦輪葉片(100)的外部影響，其中所述另外的纖維-基體系統(tǒng)(109)具有增強(qiáng)纖維(202)，所述增強(qiáng)纖維(202)作為 具有任意的主纖維方向的纖維墊存在。
11.渦輪機(jī)，尤其是蒸汽渦輪機(jī)，具有至少一個(gè)按權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的渦輪葉片(100)。
12.按權(quán)利要求11所述的渦輪機(jī)，其中，所述至少一個(gè)渦輪葉片(100)是渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片。
13.用于制造渦輪葉片(100)的減振區(qū)域(101)的方法，該方法具有以下步驟將增強(qiáng)纖維(202)埋入到熱塑性的基體(201)中，用于形成減振層(103)的纖維-基 體系統(tǒng)(200)，借助于所述減振層(103)形成所述渦輪葉片(100)的減振區(qū)域(101)。
14.按權(quán)利要求13所述的方法，其中，在埋入時(shí)，使所述熱塑性的基體(201)熔化并且將所述增強(qiáng)纖維(202)壓緊在所 述熱塑性的基體(201)上。
15.按權(quán)利要求13或14所述的方法，還具有以下方法步驟借助于所述熱塑性的基體(201)的進(jìn)一步熔化來(lái)使所述減振區(qū)域(101)變形用于與渦 輪葉片(100)的預(yù)先定義的形狀相稱。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱塑性塑料末級(jí)葉片。本發(fā)明說(shuō)明了一種渦輪葉片(100)。該渦輪葉片(100)具有設(shè)有減振層(103)的減振區(qū)域(101)，其中所述減振層(103)具有纖維-基體系統(tǒng)(200)。所述纖維-基體系統(tǒng)(200)具有熱塑性的基體(201)，在所述熱塑性的基體(201)中埋入了增強(qiáng)纖維(202)。
文檔編號(hào)F01D5/16GK101988394SQ20101024668
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者A·朗坎普, C·埃伯特, D·哈耶, M·曼泰 申請(qǐng)人:西門子公司