帶有邊緣保護(hù)的轉(zhuǎn)子葉片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)大體涉及轉(zhuǎn)子葉片邊緣保護(hù)(包括這樣的應(yīng)用于復(fù)合材料葉片的邊緣保護(hù))的配置，并且更具體地，涉及針對(duì)三維形成的葉片前緣和后緣的保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在蒸汽渦輪中，旋轉(zhuǎn)葉片的前緣可能暴露于水滴，這導(dǎo)致前緣尤其是在葉片由諸如復(fù)合材料的材料制成時(shí)易受沖擊腐蝕。為此，眾所周知，以提高耐腐蝕性的材料覆蓋邊緣。例如，美國(guó)專利N0.7896221 B2討論給葉片翼面的一部分提供提高的耐腐蝕性的制造方法。這通過(guò)使用鈦元素和β穩(wěn)定材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。鈦元素和β穩(wěn)定材料如此組合，使得β穩(wěn)定材料與鈦元素相鄰。在被加熱時(shí)，β穩(wěn)定材料擴(kuò)散至鈦元素的相鄰部分中，造成一個(gè)或更多個(gè)元素的相鄰部分具有提供提高的耐腐蝕性的β微型結(jié)構(gòu)。該解決方案要求多個(gè)元素的組合，以便形成耐腐蝕性的葉片邊緣。
[0003]美國(guó)專利N0.5782607討論涉及使用形成提供保護(hù)護(hù)套的螺旋槳葉片的前緣的保護(hù)護(hù)套的一部分的可置換陶瓷插入件的另一方法。為了便于對(duì)保護(hù)護(hù)套的維護(hù)和修復(fù)，由諸如膠粘劑、螺桿或銷釘?shù)木o固部件將護(hù)套保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br>[0004]具體地，對(duì)于具有沿圓周方向彎曲的邊緣的渦輪葉片，這些解決方案要求邊緣護(hù)套由許多結(jié)合在一起的較小件制成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供了配合于彎曲邊緣的葉片護(hù)套，其中，護(hù)套配置成解決如何使不可彎曲的護(hù)套作為單件配合于葉片的彎曲邊緣的問(wèn)題。
[0006]本公開(kāi)嘗試借助于獨(dú)立權(quán)利要求的主題來(lái)解決該問(wèn)題。在從屬權(quán)利要求中給出有利的實(shí)施例。
[0007]本公開(kāi)基于如下的總體思路:給具有可能由易受腐蝕的碳纖維增強(qiáng)聚合物或其他材料制成的芯主體的葉片提供實(shí)心前緣或后緣。前緣/后緣安裝的特征是其相對(duì)于前緣/后緣與芯主體之間的界面的內(nèi)部形狀的幾何結(jié)構(gòu)。幾何結(jié)構(gòu)為使得護(hù)套在護(hù)套的徑向高度上具有一致的裝配方向，護(hù)套可能是直的或彎曲的軌跡。這通過(guò)如下來(lái)實(shí)現(xiàn):護(hù)套覆蓋芯的一部分，以形成前緣或后緣，前緣或后緣如此配置，使得盡管有覆蓋邊緣的彎曲，護(hù)套仍具有在芯上的固定的裝配角。
[0008]該配置的優(yōu)點(diǎn)是允許單件安裝至葉片芯上，導(dǎo)致更低的丟失零件的風(fēng)險(xiǎn)、更高的制造精度和界面強(qiáng)度的可靠性、以及允許使用引導(dǎo)工具因而容許沿著直線安裝的改進(jìn)的裝配簡(jiǎn)易性。
[0009]一個(gè)大體方面包括旋轉(zhuǎn)葉片，該旋轉(zhuǎn)葉片具有旋轉(zhuǎn)軸線以及第一表面和第二表面，葉片圍繞該旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。葉片還包括由第一表面和第二表面沿徑向方向上的接界限定的邊緣，其中，該邊緣沿圓周方向彎曲。圍繞邊緣形成的護(hù)套具有在護(hù)套的徑向遠(yuǎn)端之間的徑向高度，并且還具有覆蓋葉片邊緣的頭部段。護(hù)套的徑向高度可以在葉片邊緣的全部徑向高度或葉片邊緣的部分徑向高度上延伸。從頭部段沿著旋轉(zhuǎn)葉片的第一表面伸出的第一部分具有:第一內(nèi)表面，如從限定為在離旋轉(zhuǎn)軸線固定的距離處截取的截面的圓周截面所觀察到的，第一內(nèi)表面在徑向高度的任一點(diǎn)處大致上是直的:以及第一切向向量，其在縱向平面中沿離開(kāi)頭部段的方向切向地伸出到第一內(nèi)表面，以便于與旋轉(zhuǎn)軸線形成第一角，該第一角在徑向高度上不變。從頭部段沿著旋轉(zhuǎn)葉片的第二表面伸出的第二部分包括第二內(nèi)表面，其中從第二內(nèi)表面的任一點(diǎn)切向地伸出的第二切向向量在第二部分從頭部部分延伸的方向上偏離第一切向向量。
[0010]另外的方面可以包括以下特征中的一個(gè)或更多個(gè)。如在圓周截面中所觀察到的，第一內(nèi)表面在徑向高度的任一點(diǎn)處大致上是直的。旋轉(zhuǎn)葉片邊緣是前緣。第一表面是葉片的壓力面，并且第二表面是葉片的吸力面。
[0011]本發(fā)明的另一目標(biāo)是克服或至少改善現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和缺陷，或者提供有用的備選方案。
[0012]結(jié)合經(jīng)由示例而圖示本發(fā)明的示范性實(shí)施例的附圖，根據(jù)以下的描述，本公開(kāi)的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]經(jīng)由示例，在下文中參考附圖而更全面地描述本公開(kāi)的實(shí)施例，其中:
圖1是根據(jù)本公開(kāi)的示范性實(shí)施例的葉片的頂視圖；
圖2是示出示范性護(hù)套的內(nèi)表面相對(duì)于葉片的旋轉(zhuǎn)軸線的角對(duì)準(zhǔn)的圖1的葉片的一部分的截面頂視圖；
圖3是圖1的葉片的側(cè)視圖；并且，
圖4是圖3中所示出的部分軸向截面的頂視圖。
[0014]參考標(biāo)號(hào):
2旋轉(zhuǎn)軸線
3徑向高度
4圓周方向
5壓力面
6吸力面
7前緣
8后緣
10護(hù)套
11芯
12壓力部分 14 壓力內(nèi)表面
16 第一角(到壓力內(nèi)表面，裝配角)
18 切向向量(到壓力內(nèi)表面)
20 頭部部分 22 吸力部分 24 吸力內(nèi)表面 26 第二角
28 切向向量(到吸力內(nèi)表面)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在，參考附圖來(lái)描述本公開(kāi)的示范性實(shí)施例，其中，相同的參考標(biāo)號(hào)始終用于指代相同的元件。在以下的描述中，出于解釋的目的，闡明許多具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本公開(kāi)的透徹理解。然而，本公開(kāi)可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下來(lái)實(shí)踐，并且不限于在本文中公開(kāi)的示范性實(shí)施例。
[0016]圖1中所示出的示范性實(shí)施例是配置并布置成圍繞旋轉(zhuǎn)軸線2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)葉片，其沿徑向方向形成縱向平面。葉片包括前緣7、后緣8、壓力面5以及吸力面6。前緣7相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線2而沿圓周方向4沿著徑向高度3彎曲，并且另外包括護(hù)套10，護(hù)套10覆蓋葉片的芯11的一部分，并且形成前緣7的至少一部分。
[0017]在未示出的示范性實(shí)施例中，葉片包括護(hù)套10，護(hù)套10覆蓋葉片的芯11的一部分，并且形成葉片的彎曲后緣8的至少一部分，其中，彎曲沿圓周方向4沿著葉片的徑向高度3。
[0018]為了幫助將護(hù)套10結(jié)合至邊緣7、8，增大護(hù)套10與葉片主體之間的接觸表面面積是有利的。這通過(guò)如下來(lái)實(shí)現(xiàn):護(hù)套10包括吸力部分22和壓力部分12，吸力部分22和壓力部分12各自從葉片的頭部部分20伸出，以便于分別形成吸力面6和壓力面5的一部分。雖然主要在葉片的吸力面上要求腐蝕防護(hù)，但最大化