涡轮叶片缘板阻尼器及其阻尼特性调节方法、涡轮叶片与流程

本发明涉及涡轮叶片，尤其涉及一种涡轮叶片缘板阻尼器及其阻尼特性调节方法。

背景技术：

1、航空发动机的涡轮在高温、高速的恶劣环境下容易受到较大的振动载荷，该振动载荷对叶片的寿命产生一定的影响，由此需要对叶片进行减振。

2、阻尼器分为不同的结构形式，常用三棱柱构型阻尼器，发动机工作时，阻尼器在离心力作用下与缘板接触，叶片振动促使阻尼器与缘板发生相对位移，从而摩擦耗能并减低振动应力。

3、现有的阻尼器能够在特定工况实现减振效果，但是实际涡轮叶片的工况要非常复杂，不同的转速、温度下对阻尼器的要求均不同，现有的缘板阻尼器适应性较差，在不同工况下减振效果并不理想。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种涡轮叶片缘板阻尼器，可以适应不同工况下叶片的减振要求。

2、本发明的另一目的是提供一种涡轮叶片。

3、本发明的又一目的是提供一种涡轮叶片缘板阻尼器的阻尼特性调节方法。

4、本发明提供一种涡轮叶片缘板阻尼器，安装于涡轮叶片的缘板上所设置的凹槽内，包括：

5、阻尼块本体，包括第一导引槽；

6、附加质量块，位于所述第一导引槽时，设置成所述阻尼块本体的附加质量；

7、可动机构，包括第二导引槽，在离心力作用下进行第一状态和第二状态的切换，处于所述第一状态时，限制位于所述第一导引槽中的所述附加质量块，处于所述第二状态时，解除所述限制；

8、其中，在所述可动机构由所述第一状态切换到所述第二状态的过程中，所述第一导引槽容许所述附加质量块在离心力作用下移动到所述第二导引槽；

9、在所述可动机构由所述第二状态切换到所述第一状态的过程中，所述第二导引槽容许所述附加质量块在离心力作用下移动到所述第一导引槽。

10、在一个实施方式中，所述可动机构包括移动块和至少一个弹性件，所述弹性件一端固定连接于缘板，另一端与所述移动块相连接；

11、所述弹性件在离心力作用下伸缩，并使所述移动块在所述第一状态和所述第二状态切换。

12、在一个实施方式中，所述阻尼块本体朝向所述移动块的一端面构成第一卡接面，所述移动块朝向所述阻尼块本体的一端面构成第二卡接面；

13、所述移动块处于所述第二状态下，所述第一卡接面和所述第二导引槽对所述附加质量块进行限制；

14、所述移动块处于所述第一状态下，所述第二卡接面和所述第一导引槽对所述附加质量块进行限制。

15、在一个实施方式中，所述移动块背离所述阻尼块本体的一端构成抵接面，所述抵接面被配置为能够封堵两个相邻涡轮叶片之间的间隙。

16、在一个实施方式中，所述移动块和所述阻尼块本体在涡轮叶片处于转动状态下与所述附加质量块相配合的端面均为弧面。

17、在一个实施方式中，所述移动块在所述第二导引槽槽底设有支撑部，所述支撑部用于在涡轮叶片处于非转动状态下对所述附加质量块进行支撑。

18、在一个实施方式中，所述阻尼块本体用于可活动设于凹槽内，所述第一导引槽沿所述阻尼块本体至所述可动机构的方向上横截面尺寸递增。

19、在一个实施方式中，所述阻尼块本体在所述第一导引槽靠近所述可动机构的端部圆弧过渡；

20、所述可动机构在所述第二导引槽靠近所述阻尼块本体的端部圆弧过渡。

21、本发明还提供一种涡轮叶片，包括上述的涡轮叶片缘板阻尼器。

22、本发明还提供一种涡轮叶片缘板阻尼器的阻尼特性调节方法，所述方法包括：在阻尼块本体内设置可移动的附加质量块；在第一状态时，使附加质量块结合于所述阻尼块本体，以使阻尼特性靠近与对应低转速工况的期望阻尼特性；在第二状态时，使附加质量块脱离所述阻尼块本体，以减小阻尼质量，以使阻尼特性靠近与对应高转速工况的期望阻尼特性。

23、采用上述涡轮叶片缘板阻尼器，其中，附加质量块在涡轮叶片处于不同转速下，可活动地在第一导引槽和第二导引槽内进行切换，如此阻尼块本体实际的质量可变，在低速时包括阻尼块本体和附加质量块的质量；在高速时，仅包括阻尼块本体的质量，如此可以优化不同转速下阻尼块本体与缘板之间摩擦片的正压力，实现阻尼器在高低转速工况下阻尼特性均处于最优状态，改善传统缘板阻尼器适应性差的缺陷。

技术特征：

1.一种涡轮叶片缘板阻尼器，安装于涡轮叶片的缘板上所设置的凹槽内，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述可动机构(20)包括移动块(220)和至少一个弹性件(230)，所述弹性件(230)一端固定连接于缘板，另一端与所述移动块(220)相连接；

3.根据权利要求2所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述阻尼块本体(10)朝向所述移动块(220)的一端面构成第一卡接面(120)，所述移动块(220)朝向所述阻尼块本体(10)的一端面构成第二卡接面(2210)；

4.根据权利要求2所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述移动块(220)背离所述阻尼块本体(10)的一端构成抵接面(2220)，所述抵接面(2220)被配置为能够封堵两个相邻涡轮叶片(40)之间的间隙。

5.根据权利要求2所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述移动块(220)和所述阻尼块本体(10)在涡轮叶片(40)处于转动状态下与所述附加质量块(30)相配合的端面均为弧面。

6.根据权利要求2所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述移动块(220)在所述第二导引槽(210)槽底设有支撑部(2230)，所述支撑部(2230)用于在涡轮叶片(40)处于非转动状态下对所述附加质量块(30)进行支撑。

7.根据权利要求1所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述阻尼块本体(10)用于可活动设于凹槽内，所述第一导引槽(110)沿所述阻尼块本体(10)至所述可动机构(20)的方向上横截面尺寸递增。

8.根据权利要求1所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述阻尼块本体(10)在所述第一导引槽(110)靠近所述可动机构(20)的端部圆弧过渡；

9.一种涡轮叶片，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的涡轮叶片缘板阻尼器。

10.一种涡轮叶片缘板阻尼器的阻尼特性调节方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结本发明涉及航空发动机技术领域，提供一种涡轮叶片缘板阻尼器及其阻尼特性调节方法、涡轮叶片，涡轮叶片缘板阻尼器安装于涡轮叶片的缘板上所设置的凹槽内，包括阻尼块本体、可动机构以及附加质量块，阻尼块本体包括第一导引槽；附加质量块位于第一导引槽时，设置成阻尼块本体的附加质量；可动机构包括第二导引槽，在离心力作用下进行第一状态和第二状态的切换，处于第一状态时，限制位于第一导引槽中的附加质量块，处于第二状态时，解除限制。上述附加质量块在第一导引槽和第二导引槽的切换方式，可以优化不同转速下阻尼块本体与缘板之间摩擦片的正压力，实现阻尼器在高低转速工况下阻尼特性均处于最优状态，改善传统缘板阻尼器适应性差的缺陷。技术研发人员：张杰,李迪,徐鑫玥受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13