CN105909557A - 一种风扇转子叶片安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风扇转子叶片安装结构，涉及轮风扇发动机技术领域。所述风扇转子叶片安装结构，转子叶片安装在风扇轮盘(4)上，其特征在于：所述风扇转子叶片安装结构包含异型流路板(1)、叶片(2)；所述异型流路板(1)与所述风扇轮盘(4)固定连接，用于限制所述叶片(2)在所述风扇轮盘(4)周向的振动；所述叶片(2)通过榫头与所述风扇轮盘(4)固定连接；所述异型流路板(1)与所述叶片(2)在所述风扇轮盘(4)的周向交替布置。本发明的有益效果在于：叶片不带缘板，两个相邻的叶片之间设置有异型流路板，异型流路板代替现有叶片上的缘板对叶片进行定位，防止叶片在风扇轮盘周向的振动，降低了叶片根部的应力。

Description

一种风扇转子叶片安装结构
技术领域
本发明涉及涡轮风扇发动机技术领域，具体涉及一种风扇转子叶片安装结构。
背景技术
风扇叶片是涡轮风扇发动机最具代表性的重要零件之一，直接影响涡轮风扇发动机的性能。在现代大涵道比民用涡轮风扇发动机中,要求风扇叶片承受一定程度外物撞击后依然保持叶片结构完整性，并满足使用寿命的要求，在各种工作条件下保持高水平的性能等等。
80年代末，英国罗罗公司、美国GE公司和普惠公司、法国SNECMA公司相继投入大量人力、物力、财力致力于新型风扇叶片的研究工作，小展弦比无凸肩风扇叶片设计理念应运而生，具有如下不可替代的优点：1.提高风扇部件效率；2.降低发动机噪声；3.提高风扇部件喘振裕度4.增大抗外物损伤能力等。
综合考虑气动负荷及离心负荷的影响，小展弦比无凸肩风扇叶片榫头部位易出现强度储备不足及接触应力高等问题。因此，如何降低榫头部位负荷，成为解决问题的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种风扇转子叶片安装结构，以解决或至少减轻背景技术中所存在的至少一处的问题。
本发明采用的技术方案是：提供一种风扇转子叶片安装结构，转子叶片安装在风扇轮盘上，所述风扇转子叶片安装结构包含异型流路板、叶片；所述异型流路板与所述风扇轮盘固定连接，用于限制所述叶片在所述风扇轮盘周向的振动；所述叶片通过榫头与所述风扇轮盘固定连接；所述异型流路板与所述叶片在所述风扇轮盘的周向交替布置。
优选地，所述异型流路板包含限位部及连接部；所述限位部与所述连接部一体成型，所述连接部与所述风扇轮盘以可拆卸方式固定连接，所述限位部的两侧用于限制所述叶片的振动。
优选地，所述异型流路板还包含加强筋；所述限位部具有相对设置的内表面和外表面，所述加强筋与所述限位部的内表面固定连接，所述加强筋设置有两个，两个所述加强筋分别在所述限位部的两侧对称布置，所述限位部的两侧是指靠近所述异型流路板两边叶片的侧边。
优选地，所述风扇转子叶片安装结构还包含密封件；所述加强筋与所述限位部形成容纳槽，所述密封件设置在所述容纳槽内，并与所述叶片接触。
优选地，所述密封件为橡胶条，所述橡胶条包含第一密封部及第二密封部，所述第一密封部与所述第二密封部一体成型，所述第一密封部与所述第二密封部形成一夹角，所述夹角的顶点位于所述容纳槽内。
优选地，所述异型流路板的限位部设置为圆弧板；所述异型流路板与所述叶片在所述风扇轮盘上安装后，所述圆弧板的侧面圆弧与所述叶片相对侧面的圆弧圆心重合。
优选地，所述限位部的侧边与所述叶片的侧面之间设置有间隙。
优选地，所述异型流路板采用铝合金制造。
优选地，所述限位部的外表面为圆弧面。
本发明的有益效果在于：
本发明的风扇转子叶片安装结构中，叶片不带缘板，两个相邻的叶片之间设置有异型流路板，异型流路板代替现有叶片上的缘板对叶片进行定位，防止叶片在风扇轮盘周向的振动。
密封件能够减小主流区空气泄漏量，提高发动机的效率。叶片可以单独更换。另外，由于叶片不存在缘板，减小了叶片的根部应力，密封件选用橡胶条，还可以对叶片的振动起到缓冲作用。
附图说明
图1是本发明一实施例的风扇转子叶片安装结构的示意图。
图2是图1所示的风扇转子叶片安装结构中的异型流路板的示意图。
图3是图1所示实施例中异型流路板与风扇轮盘的安装结构图。
图4是图1所示实施例中异型流路板与叶片的俯视图。
其中，1-异型流路板、2-叶片，3-密封件，4-风扇轮盘，11-限位部，12-连接部，13-加强筋，14-内表面，15-外表面，16-侧边，31-第一密封部，32-第二密封部。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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发明保护范围的限制。
如图1至图4所示，一种风扇转子叶片安装结构，转子叶片安装在风扇轮盘4上，风扇转子叶片安装结构包含异型流路板1、叶片2；异型流路板1与风扇轮盘4固定连接，用于限制叶片2在风扇轮盘4周向的振动；叶片2通过榫头与风扇轮盘4固定连接；异型流路板1与叶片2在风扇轮盘4的周向交替布置。
本发明的风扇转子叶片安装结构中，叶片2不带缘板，两个相邻的叶片2之间设置有异型流路板1，异型流路板1代替现有叶片上的缘板对叶片2进行定位，防止叶片2在风扇轮盘4周向的振动。由于叶片2不存在缘板，减小了叶片2的根部应力。
在本实施例中，异型流路板1包含限位部11及连接部12；限位部(11)与连接部12一体成型，连接部12与风扇轮盘4以可拆卸方式固定连接，限位部11的两侧用于限制叶片2的振动。
在本实施例中，异型流路板1还包含加强筋13；限位部11具有相对设置的内表面14和外表面15，加强筋13与限位部11的内表面14固定连接，加强筋13设置有两个，两个加强筋13分别在限位部11的两侧对称布置，限位部11的两侧是指靠近异型流路板1两边叶片2的侧边16。设置加强筋13的优点在于，能够减轻限位部11的厚度，同时利用加强筋13保证异型流路板1的强度，有利于减轻异型流路板1的重量。
在本实施例中，加强筋13与限位部11一体成型，且加强筋13与限位部11的结合处设置有圆角，其优点在于，降低连接处的应力。可以理解的是，加强筋13与限位部11的结合处的圆角应大于加强筋13的厚度，能够更好的实线减轻应力的目的。
在本实施例中，连接部12设置在内表面14上，并向远离内表面14的方向延伸，连接部12上设置有连接孔，连接部通过螺栓、自锁螺母与风扇轮盘4固定连接。可以立理解的是，一个异型流路板1上的连接部12应该至少设置有两个，其优点在于，能够完全固定异型流路板1。在本实施例中，异型流路板1上设置有3个连接部12。
在本实施例中，风扇转子叶片安装结构还包含密封件3；加强筋13与限位部11形成容纳槽，密封件3设置在容纳槽内，并与叶片2接触。
在本实施例中，密封件3为橡胶条，橡胶条包含第一密封部31及第二密封部32，第一密封部31与第二密封部32一体成型，第一密封部31与第二密封部32形成一夹角，所述夹角的顶点位于所述容纳槽内。其优点在于，橡胶条具有一定的弹性，不仅可以起到密封的作用，还可以起到缓冲减震的作用。当叶片2振动时，叶片2首先挤压橡胶条，橡胶条被压缩变形，当由于叶片2的振动幅度较大，橡胶条压缩到一定程度时，叶片2的侧面与异型流路板1上的限位部11的侧边16接触，限制叶片2的振动。由于橡胶条的缓冲作用，叶片2与异型流路板1上的限位部11的侧边16接触时的碰撞力较小，可以避免对叶片2造成损伤。
在本实施例中，橡胶条的第一密封部31与第二密封部32设置夹角的优点在于，能够为橡胶条的压缩留有一定的变形空间，起到更好的缓冲作用。
在本实施例中，异型流路板1与叶片2形成发动机的流路，并且异型流路板1与叶片2之间设置有密封件3，可以减轻气流的泄露，提高发动机的效率。
因风扇转子叶片2弯扭剧烈，根部尤为明显，异型流路板1的结构需与之相适应，通过对异型流路板1与叶片2配合部位分析，风扇转子叶片2圆弧进行拟合分析，确定两个侧面为与风扇转子叶片配合部位近似等曲率变化的圆弧型结构，两侧分别与叶片预留一定的间隙，满足发动机装配及风扇叶片单独更换的要求。
在本实施例中，异型流路板1的限位部11设置为圆弧板；异型流路板1与叶片2在风扇轮盘4上安装后，所述圆弧板的侧面圆弧与叶片2相对侧面的圆弧圆心重合(如附图4所示)。
在本实施例中，限位部11的侧边16与叶片2的侧面之间设置有间隙。其优点在于，首先能够满足叶片2单独更换的需求，另外，可以为叶片2的振动留有一定的缓冲空间，在密封件的作用下实现叶片振动的缓冲，防止叶片2直接与限位部11碰撞。
在本实施例中，限位部11的外表面15为圆弧面。其优点在于，首先可以增加异型流路板1的强度，另外，可以减轻流路中气流的阻力。
在本实施例中，异型流路板1采用铝合金制造。其优点在于，首先，可以降低异型流路板1的重量，另外，由于异型流路板1为不规则结构，铝合金加工方便，更适于对异型流路板1的加工制造。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种风扇转子叶片安装结构，转子叶片安装在风扇轮盘(4)上，其特征在于：所述风扇转子叶片安装结构包含异型流路板(1)、叶片(2)；所述异型流路板(1)与所述风扇轮盘(4)固定连接，用于限制所述叶片(2)在所述风扇轮盘(4)周向的振动；
所述叶片(2)通过榫头与所述风扇轮盘(4)固定连接；
所述异型流路板(1)与所述叶片(2)在所述风扇轮盘(4)的周向交替布置。
2.如权利要求1所述的风扇转子叶片安装结构，其特征在于：所述异型流路板(1)包含限位部(11)及连接部(12)；所述限位部(11)与所述连接部(12)一体成型，所述连接部(12)与所述风扇轮盘(4)以可拆卸方式固定连接，所述限位部(11)的两侧用于限制所述叶片(2)的振动。
3.如权利要求2所述的风扇转子叶片安装结构，其特征在于：所述异型流路板(1)还包含加强筋(13)；所述限位部(11)具有相对设置的内表面(14)和外表面(15)，所述加强筋(13)与所述限位部(11)的内表面(14)固定连接，所述加强筋(13)设置有两个，两个所述加强筋(13)分别在所述限位部(11)的两侧对称布置，所述限位部(11)的两侧是指靠近所述异型流路板(1)两边叶片(2)的侧边(16)。
4.如权利要求3所述的风扇转子叶片安装结构，其特征在于：所述风扇转子叶片安装结构还包含密封件(3)；所述加强筋(13)与所述限位部(11)形成容纳槽，所述密封件(3)设置在所述容纳槽内，并与所述叶片(2)接触。
5.如权利要求4所述的风扇转子叶片安装结构，其特征在于：所述密封件(3)为橡胶条，所述橡胶条包含第一密封部(31)及第二密封部(32)，所述第一密封部(31)与所述第二密封部(32)一体成型，所述第一密封部(31)与所述第二密封部(32)形成一夹角，所述夹角的顶点位于所述容纳槽内。
6.如权利要求4所述的风扇转子叶片安装结构，其特征在于：所述异型流路板(1)的限位部(11)设置为圆弧板；所述异型流路板(1)与所述叶片(2)在所述风扇轮盘(4)上安装后，所述圆弧板的侧面圆弧与所述叶片(2)相对侧面的圆弧圆心重合。
7.如权利要求4所述的风扇转子叶片安装结构，其特征在于：所述限位部(11)的侧边(16)与所述叶片(2)的侧面之间设置有间隙。
8.如权利要求2所述的风扇转子叶片安装结构，其特征在于：所述限位部(11)的外表面(15)为圆弧面。
9.如权利要求1至8任一项所述的风扇转子叶片安装结构，其特征在于：所述异型流路板(1)采用铝合金制造。
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