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CN110701102A - 一种风扇转子叶片结构极具有其的发动机风扇转子 - Google Patents

一种风扇转子叶片结构极具有其的发动机风扇转子 Download PDF

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CN110701102A CN201910935172.0A CN201910935172A CN110701102A CN 110701102 A CN110701102 A CN 110701102A CN 201910935172 A CN201910935172 A CN 201910935172A CN 110701102 A CN110701102 A CN 110701102A
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blade
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butt joint
blade structure
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张弛
门玉宾
王坤
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AECC Shenyang Engine Research Institute
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AECC Shenyang Engine Research Institute
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Abstract

本申请属于发动机风扇转子结构设计领域，具体涉及一种风扇转子叶片结构，包括：加强环；多个叶尖叶片，沿周向分布在加强环外侧，每个叶尖叶片的根部与加强环的外壁连接；多个主流道叶片，沿周向分布在加强环内侧，每个主流道叶片的尖部与加强环的内壁连接。以及，涉及一种发动机风扇转子，包括：风扇转子轮盘；上述的风扇转子叶片结构，该风扇转子叶片结构的各个主流道叶片的根部连接至风扇转子轮盘的外周壁面。

Description

一种风扇转子叶片结构极具有其的发动机风扇转子
技术领域
本申请属于发动机风扇转子结构设计领域，具体涉及一种风扇转子叶片结构及具有其的发动机风扇转子。
背景技术
变循环发动机多为双涵道，其在发动机风扇进口处的为单涵道，在风扇出口通过中介机匣分流环划分为内、外涵道，在此基础上，当前提出了一种自适应变循环发动机，其相对于现有变循环发动机增加了一个第三涵道，其需要叶片对第三涵道进行独立做功，以及进行流量调节，提升整机的性能。
当前，发动机转子叶片只有一层叶片，无法实现对第三涵道独立做功，不能够满足自适应变循环发动机的要求。
鉴于现有技术的上述缺陷提出本申请。
发明内容
本申请的目的是提供一种风扇转子叶片结构及具有其的发动机风扇转子，以克服或减轻现有技术至少一方面的缺陷。
本申请的技术方案是：
一方面提供一种风扇转子叶片结构，包括：
加强环；
多个叶尖叶片，沿周向分布在加强环外侧，每个叶尖叶片的根部与加强环的外壁连接；
多个主流道叶片，沿周向分布在加强环内侧，每个主流道叶片的尖部与加强环的内壁连接。
根据本申请的至少一个实施例，加强环包括：
多个环段，每个环段具有第一对接边、与该第一对接边相对的第二对接边；每个环段的第一对接边均与另一个环段的第二对接边对接，以此形成加强环。
根据本申请的至少一个实施例，每个环段的第一对接边及其第二对接边呈锯齿形。
根据本申请的至少一个实施例，每个环段的第一对接边及其第二对接边钎焊耐磨金属涂层。
根据本申请的至少一个实施例，每个叶尖叶片的根部对应与一个环段的外壁连接；
每个主流道叶片的尖部对应与一个环段的内壁连接。
根据本申请的至少一个实施例，每个环段与对应的叶尖叶片、主流道叶片一体成型。
根据本申请的至少一个实施例，每个叶尖叶片、每个主流道叶片具有预扭角。
另一方面提供一种发动机风扇转子，包括：
风扇转子轮盘；
任一上述的风扇转子叶片结构，该风扇转子叶片结构的各个主流道叶片的根部连接至风扇转子轮盘的外周壁面。
根据本申请的至少一个实施例，风扇转子轮盘的外周壁面具有多个沿周向分布的榫槽；
每个主流道叶片的根部具有榫头，该榫头对应卡入至一个榫槽中。
根据本申请的至少一个实施例，每个主流道叶片的根部设置有卡圈及螺栓，将该根部上的榫头锁紧在对应的榫槽中。
根据本申请的至少一个实施例，风扇转子叶片结构的加强环的两侧均具有蓖齿，以与其两侧的风扇静子密封。
附图说明
图1是本申请实施例提供的发动机风扇转子的结构示意图；
图2是图1的A向局部示意图；
图3是本申请实施例提供的发动机风扇转子的局部结构示意图；
图4是本申请实施例提供的榫头卡入榫槽的示意图；
其中：
1-加强环；2-叶尖叶片；3-主流道叶片；4-风扇转子轮盘；5-卡圈；6-上级风扇静子；7-下降风扇静子。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图4对本申请做进一步详细说明。
一方面提供一种风扇转子叶片结构，包括：
加强环1；
多个叶尖叶片2，沿周向分布在加强环1外侧，每个叶尖叶片2的根部与加强环1的外壁连接；
多个主流道叶片3，沿周向分布在加强环1内侧，每个主流道叶片3的尖部与加强环1的内壁连接。
对于上述实施例提供的风扇转子叶片结构，本领域技术人员可以理解的是，其在加强环1的内外侧分别设置有主流道叶片、叶尖叶片，呈层叶片结构，该风扇转子叶片结构可安装于发动机风扇的转子轮盘上，其可通过叶尖叶片2对自适应变循环发动机第三涵道独立做功，满足自适应变循环发动机的需求，提升整机性能。
在一些可选的实施例中，加强环1包括：
多个环段，每个环段具有第一对接边、与该第一对接边相对的第二对接边；每个环段的第一对接边均与另一个环段的第二对接边对接，以此形成加强环1。
对于上述实施例提供的风扇转子叶片结构，本领域技术人员可以理解的是，其加强环1有多个首尾相接的环段构成，可便于组装、装配。
在一些可选的实施例中，每个环段的第一对接边及其第二对接边呈锯齿形。
对于上述实施例提供的风扇转子叶片结构，本领域技术人员可以理解的是，每个环段的第一对接边及其第二对接边呈锯齿形，即加强环1中相邻的两个环段之间锯齿啮合，具有较强的结构稳定性。
在一些可选的实施例中，每个环段的第一对接边及其第二对接边钎焊耐磨金属涂层，以避免磨损。
在一些可选的实施例中，每个叶尖叶片2的根部对应与一个环段的外壁连接；
每个主流道叶片3的尖部对应与一个环段的内壁连接。
在一些可选的实施例中，每个环段与对应的叶尖叶片2、主流道叶片3一体成型。
对于上述实施例提供的风扇转子叶片结构，本领域技术人员可以理解的是，其设置每个环段与对应的叶尖叶片2、主流道叶片3一体成型，可便于风扇转子叶片结构部件间的组装装配，可在有限个叶尖叶片2、主流道叶片3损坏时，能够方便快捷的实现对该有限个叶尖叶片2、主流道叶片3的单独更换。
在一些可选的实施例中，每个叶尖叶片2、每个主流道叶片3具有预扭角。
对于上述实施例提供的风扇转子叶片结构，本领域技术人员可以理解的是，每个叶尖叶片2、主流道叶片3具有预扭角，可使加强环1各个环段第一对接边、第二对接边预扭紧度，使加强环1形成为刚性连锁环，以使该风扇转子叶片结构具有较强的刚性，在发动机风扇上设置时取得良好的抗振能力。
另一方面提供一种发动机风扇转子，包括：
风扇转子轮盘4；
任一上述的风扇转子叶片结构，该风扇转子叶片结构的各个主流道叶片3的根部连接至风扇转子轮盘4的外周壁面。
对于上述实施例提供的发动机风扇转子，本领域技术人员可以理解的是，风扇转子叶片结构与风扇转子轮盘4组成发动风扇转子，在发动机风扇上设置，其可通过风扇转子叶片结构的叶尖叶片2实现对自适应变循环发动机第三涵道独立做功。
在一些可选的实施例中，风扇转子轮盘4的外周壁面具有多个沿周向分布的榫槽；
每个主流道叶片3的根部具有榫头，该榫头对应卡入至一个榫槽中。
对于上述实施例提供的发动机风扇转子，本领域技术人员可以理解的是，其通过榫头与榫槽配合的形式实现主流道叶片3在风扇转子轮盘4上的组装，具有较好的结构稳定性。
对于上述实施例提供的发动机风扇转子，本领域技术人员可以理解的是，其可在将风扇转子叶片结构组装完成后，将风扇转子叶片结构上各个主流道叶片3根部的榫头对应推入至风扇转子轮盘4外周壁面上的各个榫槽中。
在一些可选的实施例中，每个主流道叶片3的根部设置有卡圈5及螺栓，将该根部上的榫头锁紧在对应的榫槽中，以避免产生相对的轴向移动。
在一些可选的实施例中，风扇转子叶片结构的加强环1的两侧均具有蓖齿，以与其两侧的风扇静子密封。
对于上述实施例提供的发动机风扇转子，本领域技术人员可以理解的是，该风扇转子叶片结构可根据实际的需要将其设置在发动机风扇的任一一级，通过叶尖叶片2对自适应变循环发动机第三涵道独立做功，在加强环1的两侧设置蓖齿，实现与该发动机风扇转子两侧风扇静子的密封，亦即实现与该发动机风扇转子上级风扇静子6、下降风扇静子7的密封，以避免主涵道向第三涵道的流量泄露，致使第三涵道堵塞，导致自适应变循环发动机性能下降。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风扇转子叶片结构，其特征在于，包括：
加强环(1)；
多个叶尖叶片(2)，沿周向分布在所述加强环(1)外侧，每个所述叶尖叶片(2)的根部与所述加强环(1)的外壁连接；
多个主流道叶片(3)，沿周向分布在所述加强环(1)内侧，每个所述主流道叶片(3)的尖部与所述加强环(1)的内壁连接。
2.根据权利要求1所述的风扇转子叶片结构，其特征在于，
所述加强环(1)包括：
多个环段，每个所述环段具有第一对接边、与该第一对接边相对的第二对接边；每个所述环段的第一对接边均与另一个所述环段的第二对接边对接，以此形成所述加强环(1)。
3.根据权利要求2所述的风扇转子叶片结构，其特征在于，
每个所述环段的第一对接边及其第二对接边呈锯齿形。
4.根据权利要求3所述的风扇转子叶片结构，其特征在于，
每个所述环段的第一对接边及其第二对接边钎焊耐磨金属涂层。
5.根据权利要求3所述的风扇转子叶片结构，其特征在于，
每个所述叶尖叶片(2)的根部对应与一个所述环段的外壁连接；
每个所述主流道叶片(3)的尖部对应与一个所述环段的内壁连接。
6.根据权利要求5所述的风扇转子叶片结构，其特征在于，
每个所述环段与对应的叶尖叶片(2)、主流道叶片(3)一体成型。
7.根据权利要求6所述的风扇转子叶片结构，其特征在于，
每个所述叶尖叶片(2)、每个所述主流道叶片(3)具有预扭角。
8.一种发动机风扇转子，其特征在于，包括：
风扇转子轮盘(4)；
如权利要求1-5任一所述的风扇转子叶片结构，该风扇转子叶片结构的各个主流道叶片(3)的根部连接至所述风扇转子轮盘(4)的外周壁面。
9.根据权利要求8所述的风扇转子，其特征在于，
所述风扇转子轮盘(4)的外周壁面具有多个沿周向分布的榫槽；
每个所述主流道叶片(3)的根部具有榫头，该榫头对应卡入至一个榫槽中。
10.根据权利要求9所述的风扇转子，其特征在于，
每个所述主流道叶片(3)的根部设置有卡圈(5)及螺栓，将该根部上的榫头锁紧在对应的榫槽中。
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