用于校正飞行器涡轮发动机的轮叶的径向重量矩的方法与流程

本发明涉及飞行器涡轮发动机的轮叶的，特别是涉及风扇轮叶。

背景技术：

1、现有技术由文献fr-a1-2906320、fr-a1-2962483、gb-a-2484726、fr-a1-2989991、fr-a1-3026033、fr-a1-3102378、us-a1-2014030106、us-a1-2014030107和ep-a2-3812547说明。

2、众所周知，飞行器涡轮发动机沿纵向轴线延伸，并且沿气体流动的方向从上游到下游包括风扇、低压压缩机和高压压缩机、环形燃烧室、高压涡轮和低压涡轮，以及最后的气体排出喷嘴。

3、风扇包括中心圆盘，该中心圆盘围绕旋转轴线旋转。例如，旋转轴线是涡轮发动机的纵向轴线。中心圆盘上有多个轮叶，多个轮叶用于对进入涡轮发动机的空气进行初始压缩。轮叶被保持壳体包围，该保持壳体使得轮叶能够在轮叶断裂的情况下被保持。

4、风扇轮叶通常包括具有空气动力学轮廓的叶片，该叶片包括前缘和后缘，前缘和后缘通过压力侧和与压力侧相对的吸力侧连接。叶片还包括上端部和连接到根部的相对的下端部。根部被设计成与中心圆盘的对应的凹槽配合，以将轮叶附接到中心圆盘。

5、为了减小风扇的重量，轮叶的叶片由复合材料制成，通常由有机基质复合材料(cmo)制成。复合材料包括聚合物基质(例如热塑性或热固性基质)和嵌入在基质中的纤维(诸如碳纤维或玻璃纤维)。

6、此外，为了保护前缘不受侵蚀磨损和/或由与异物撞击造成的损坏，前缘覆盖有金属保护罩。罩被组装并胶合到前缘。为此，前缘或罩涂覆有粘合剂层，然后将罩组装在前缘上。然后对组件进行热处理，以确保粘合剂层的聚合。罩附接到前缘。

7、在制造之后，每个轮叶根据其自身的惯性及其相对于相邻的轮叶的相对惯性安装在中心圆盘上。这种细致的安装被称为“平衡”。使风扇平衡对于防止导致垂直于旋转轴线的力、过早地磨损中心圆盘和涡轮发动机以及确保更好的效率和最佳性能的旋转至关重要。

8、为了使风扇平衡，需要使由轮叶相对于旋转轴线产生的力平衡。由轮叶产生的力被称为径向重量矩(radial moment weight，rmw)。轮叶的径向重量矩等于轮叶的质量乘以轮叶的重心和旋转轴线之间的距离。当每个轮叶的径向重量矩等于其他轮叶的径向重量矩时，风扇的转子是完全平衡的。转子的寿命在一定程度上取决于转子的平衡程度：转子平衡得越好，转子受到的磨损就越少。

9、然而，轮叶的制造方法导致轮叶的径向重量矩的显著分散。为了完美地使转子平衡，已知当风扇安装在涡轮发动机上时，平衡飞行重块(masselottes)被添加到风扇的模块的锥体。如果没有这样的平衡，就会发生不平衡，转子将过早地磨损。

10、这种解决方案并不完全令人满意，因为它允许在风扇的整个轮叶组上调节径向重量矩，即在已经安装风扇之后，而不是在安装单独的轮叶之前在单独的轮叶上调节径向重量矩。此外，这种解决方案涉及使用附属部件，这使风扇的安装变得复杂。

11、因此，需要提供一种用于限制轮叶的径向重量矩分散的方法，以便于安装风扇，同时确保风扇的平衡。

技术实现思路

1、为此，本发明提出了一种用于校正飞行器涡轮发动机的轮叶的径向重量矩的方法，该方法包括以下步骤：

2、(a)提供轮叶，该轮叶在自由端部和相对的根部之间沿伸长轴线z延伸，轮叶包括由复合材料制成的叶片，叶片具有前缘、后缘，该后缘通过吸力侧和与吸力侧相对的压力侧连接到前缘，轮叶还包括保护罩，该保护罩附接到前缘，

3、(b)测量轮叶的径向重量矩，

4、(c)将所测量的径向重量矩与参考值进行比较，并且根据比较结果来调节轮叶的径向重量矩。

5、该方法的特征在于，在步骤(a)，轮叶包括至少一个调节腔体，该至少一个调节腔体沿前缘延伸并通向轮叶的自由端部，在该步骤，通过将第一材料插入到调节腔体中来进行调节。

6、根据本发明，在制造之后首先测量轮叶的径向重量矩，然后将其与参考值进行比较。然后，对径向重量矩进行调节，以匹配参考值。实际上，调节腔体使得能够添加至少一种第一材料以调节轮叶的径向重量矩。然后，可以根据具体情况来调节每个轮叶的径向重量矩，从而限制轮叶的径向重量矩的分散。这降低了在风扇上安装轮叶时产生不平衡的风险，并且消除了对额外的平衡飞行重块的需要。此外，腔体可经由轮叶的端部进入，这使得更容易在制造轮叶时插入第一材料。这种方法还能够精确地调节轮叶的径向重量矩。在轮叶的制造阶段结束时测量轮叶的径向重量矩，从而确定所需的精确调节。

7、根据本发明的方法可以包括以下被单独采用或被彼此结合采用的特征中的一个或多个：

8、-在步骤(c)，通过将第二材料插入到调节腔体中来进行调节，第一材料的密度不同于第二材料的密度；

9、-第一材料是铅；

10、-第一材料的量介于5g至50g之间，优选地介于10g至30g之间；

11、-调节腔体形成在保护罩中；

12、-保护罩包括第一侧翅片、第二侧翅片、中央部分，该第一侧翅片在吸力侧的至少一部分上延伸，该第二侧翅片在压力侧的至少一部分上延伸，该中央部分将第一侧翅片和第二侧翅片连接，并且沿伸长轴线沿前缘延伸，调节腔体形成在中央部分中；

13、-调节腔体沿伸长轴线在前缘的整个高度上延伸；

14、-轮叶包括粘合剂层，该粘合剂层被布置在叶片和保护罩之间，调节腔体形成在粘合剂层中；

15、-步骤(a)包括以下子步骤(a1)：在轮叶中形成调节腔体；

16、-在子步骤(a1)结束时，调节腔体沿纵向轴线具有上纵向端部和下纵向端部，该上纵向端部与根部相对，该下纵向端部与上纵向端部相对，上纵向端部和下纵向端部是封闭的，该方法在子步骤(a1)之后包括以下子步骤(a2)：切割或移除轮叶的与根部相对的端部部分，以打开调节腔体的上纵向端部。

技术特征：

1.一种用于校正飞行器涡轮发动机(1)的轮叶(20)的径向重量矩的方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，在步骤(c)，通过将第二材料插入到所述调节腔体(28)中来进行调节，所述第一材料的密度不同于所述第二材料的密度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一材料是铅。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一材料的量介于5g至50g之间，优选地介于10g至30g之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节腔体(28)形成在所述保护罩(26)中。

6.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述保护罩(26)包括第一侧翅片(26a)、第二侧翅片(26b)、中央部分(26c)，所述第一侧翅片在所述吸力侧(25a)的至少一部分上延伸，所述第二侧翅片在所述压力侧(25b)的至少一部分上延伸，所述中央部分将所述第一侧翅片和所述第二侧翅片(26a，26b)连接，并且沿所述伸长轴线(z)沿所述前缘(23)延伸，所述调节腔体(28)形成在所述中央部分(26c)中。

7.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述调节腔体(28)沿所述伸长轴线z在所述前缘(23)的整个高度上延伸。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述轮叶(20)包括粘合剂层(27)，所述粘合剂层被布置在所述叶片(21)和所述保护罩(26)之间，所述调节腔体(28)形成在所述粘合剂层(27)中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(a)包括以下子步骤(a1)：

10.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，在子步骤(a1)结束时，所述调节腔体(28)沿纵向轴线(z)具有上纵向端部(28b)和下纵向端部(28c)，所述上纵向端部与所述根部(22)相对，所述下纵向端部与所述上纵向端部(28b)相对，所述上纵向端部和所述下纵向端部是封闭的，所述方法在所述子步骤(a1)之后包括以下子步骤(a2)：

技术总结本发明涉及一种用于校正轮叶(20)的径向重量矩的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供轮叶(20)，该轮叶在自由端部(21a)和相对的根部(22)之间沿伸长轴线(Z)延伸，轮叶(20)包括由复合材料制成的叶片(21)，叶片具有前缘(23)；(b)测量轮叶(20)的径向重量矩；以及(c)将所测量的径向重量矩与参考值进行比较，并且根据比较结果来调节轮叶(20)的径向重量矩。在步骤(a)，轮叶(20)包括至少一个调节腔体(28)，该至少一个调节腔体沿前缘(23)延伸并通向轮叶(20)的自由端部(21a)。在步骤(c)，通过将第一材料插入到调节腔体(28)中来进行调节。技术研发人员：卢卡斯·安托万·克里斯托夫·劳维克,马克西姆·马修·莫罗特,迪迪尔·夸恩特受保护的技术使用者：赛峰飞机发动机公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2