Лопатка решетчатого типа для компрессора осевой турбомашины - RU2015145203A
Код документа: RU2015145203A
Формула
1. Лопатка (24; 26) осевой турбомашины (2), в частности для компрессора (5; 6), при этом лопатка (24; 26) содержит:
лопасть (30), выполненную протяженной радиально относительно потока (18; 20) турбомашины (2); и
полость (42), выполненную в материале лопасти (30) лопатки (24; 26);
отличающаяся тем, что дополнительно содержит
закрытоячеистый пеноматериал (54), блокирующий полость (42) для ее изолирования от окружающей среды лопатки (24; 26).
2. Лопатка (24; 26) по п. 1, отличающаяся тем, что закрытоячеистый пеноматериал (54) является полимерной пеной, такой как полиметакриловая пена, опционно полиметакрилимидная пена.
3. Лопатка (24; 26) по п. 1, отличающаяся тем, что полость (42) имеет толщину, превышающую среднюю толщину лопасти, (30), и/или полость (42) занимает большую часть объема лопасти (30), и/или большую часть радиальной высоты лопасти (30), и/или большую часть длинны лопасти (30).
4. Лопатка (24; 26) по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что пеноматериал (54) занимает всю или большую часть полости (42), преимущественно, пеноматериал (54) покрывает всю или большую часть внутренней поверхности полости (42), более предпочтительно пеноматериал (54) проходит через всю или большую часть объема, ограниченного полостью (42).
5. Лопатка (24; 26) по любому из пп. 1 или 3, отличающаяся тем, что полость (42) имеет отверстие (44), выходящее в окружающую среду лопатки (24; 26), при этом пеноматериал (54) блокирует отверстие, преимущественно отверстие (44) имеет кромки (46) в области окружающей среды лопатки, пеноматериал (54) расположен заподлицо с кромками (46) отверстия (44).
6. Лопатка (24; 26) по пп. 1, отличающаяся тем, что содержит решетку (48), которая опционно является трехмерной и расположена в полости (42) для усиления лопатки (24; 26), при этом решетка (48) обычно выполнена в сочетании с пеноматериалом (54).
7. Лопатка (24; 26) по п. 6, отличающаяся тем, что решетка (48) содержит прутья, равномерно распределенные в полости (42) и опционно содержащие узлы соединений.
8. Лопатка (24; 26) по любому из пп. 6 или 7, отличающаяся тем, что решетка (48) проходит по большей части пространства полости (42), преимущественно по всему пространству полости (42).
9. Лопатка (24; 26) по п. 1, отличающаяся тем, что содержит переднюю кромку (32) и заднюю кромку (34), вогнутую поверхность (60) и выпуклую поверхность (62), проходящие от передней кромки (32) к задней кромке (34), внешний корпус (52), формирующий вогнутую поверхность (60) и выпуклую поверхность (62) и ограничивающий полость (42).
10. Лопатка (24; 26) по п. 9, отличающаяся тем, что корпус (52) имеет постоянную толщину над большей частью своей поверхности, преимущественно корпус (52) уплотнен по всей своей поверхности.
11. Лопатка (24; 26) по любому из пп. 9 - 10, отличающаяся тем, что толщина корпуса (52) является в целом равномерной по всей радиальной высоте лопасти (30).
12. Лопатка (24; 26) по п. 1, отличающаяся тем, что на радиальном конце лопасти (30), лопатка содержит фиксирующую часть (36), формирующую корпус, в который проходит полость (42), при этом лопатка (24; 26) опционно содержит закрытоячеистый пеноматериал (54) на продолжении полости (42), радиально в области фиксирующей части (36).
13. Лопатка (24; 26) по п. 1, отличающаяся тем, что содержит радиальный конец фиксирующего приспособления (40), полость, открывающуюся с радиального конца, при этом фиксирующее приспособление опционно содержит два фиксирующих выступа (40), противолежащие в осевом направлении, при этом полость (42) открывается в осевом направлении между фиксирующими выступами. (40).
14. Лопатка (24; 26) по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что пеноматериал (54) имеет поры, в частности закрытоячеистые поры, которые занимают более 50%, предпочтительно более 80%, наиболее предпочтительно более 95% объема.
15. Лопатка (24; 26) по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что плотность пеноматериала (54) составляет менее 200 кг/м3, чем 100 кг/м3, наиболее предпочтительно менее или ровно 55 кг/м3.
16. Лопатка (24; 26) по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что пеноматериал (54) имеет меньшую плотность, чем материал лопасти (30) лопатки (24; 26), и предпочтительно имеет по меньшей мере в 10 раз меньшую плотность, более предпочтительно по меньшей мере в 50 раз меньшую плотность.
17. Способ изготовления лопатки (24; 26) осевой турбомашины (2), в частности компрессора (5) низкого давления; при этом способ включат следующие этапы:
(a) изготовления (102) лопатки (24; 26) с лопастью (30), проходящей радиально относительно потока (18; 20) турбомашины, и с полостью(42), выполненной из материала лопасти (30) лопатки (24; 26);
отличающийся тем, что включает этап:
(b) наполнения (104) полости (42) лопасти (30) закрытойячеистым пеноматериалом (54) для по меньшей мере частичного заполнения в ней свободного пространства, при этом лопатка (24; 26) по возможности выполнена по пп. 1 - 16.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что во время этапа (a) изготовления (102), лопатку (24; 26) выполняют посредством технологии аддитивного наращивания, предпочтительно посредством нанесения слоев титанового и/или алюминиевого порошка.
19. Способ по любому из пп. 17 - 18, отличающийся тем, что на этапе (a) изготовления (102), решетку (48), которая опционно является трехмерной, формируют одновременно с лопастью (30) лопатки (24; 26) внутри полости (42).
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что на этапе (b) наполнения (104), материал-предшественник закрытоячеистого пеноматериала (54) заливают на решетку (48) и/или впрыскивают в полость. (42).
21. Способ по любому из пп. 17 или 20, отличающийся тем, что в конце этапа (b) наполнения(104) полость (42) преимущественно заполнена, предпочтительно полностью заполнена пеноматериалом (54).
22. Турбомашина (2), содержащая лопатку (24; 26), отличающаяся тем, что лопатка (24; 26) выполнена по любому из пп. 1 - 16; и/или лопатка (24; 26) выполнена в соответствии со способом по любому из пп. 17 - 21; при этом турбомашина (2) предпочтительно является двухконтурным турбореактивным двигателем.
