航空发动机导向器叶片结构及航空发动机的制作方法

本发明涉及航空发动机零部件，具体涉及航空发动机导向器叶片结构及航空发动机。

背景技术：

1、航空发动机的涡轮前温度对航空发动机的功重比(或推重比)等核心性能具有重要影响。因此需要将涡轮前温度控制在一定的温度区间内。

2、目前，涡轮的导向器叶片一般采用高压空气冷却结构实现导向器叶片的散热冷却。高压空气冷却结构通过压缩机压缩空气作为冷却气源，并对导向器叶片的内部空腔进行冲击、对流及气膜等处理。

3、但随着涡轮前燃气温度的不断提高，高压空气的用量也不断加大，导致航空发动机的功率或推力受到削弱。另外，空气的热沉比较小，因此需要在导向器叶片内部设计复杂的冷却结构强化换热能力，进而导致导向器叶片的制造和安装难度较大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种航空发动机导向器叶片结构及航空发动机，以解决导向器叶片的冷却结构较为复杂，导致导向器叶片的制造和安装难度较大的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种航空发动机导向器叶片结构，包括：

3、叶片本体，沿其高度方向设有安装空腔，且适于设于航空发动机的涡轮上；

4、支撑组件，设于安装空腔内，并与叶片本体留有间隙，支撑组件设有散热通道；

5、多个导热块，间隔设于支撑组件与叶片本体的间隙处，并与散热通道对应设置。

6、有益效果：本发明将装有散热通道的支撑组件独立设置在叶片本体的安装空腔内，与叶片本体相分离，在给叶片本体有效散热的同时，简化了叶片本体的结构，方便叶片本体的加工制造和装配。另外，设置多个导热块能够将叶片本体的热量快速传递至支撑组件的散热通道处，提高叶片本体的换热能力和散热效果，有利于提高叶片本体的使用寿命。

7、在一种可选的实施方式中，多个导热块集中设于叶片本体的前缘区、叶背转捩区以及叶盆侧靠尾缘区中的至少一个区域。

8、有益效果：叶片本体的前缘区、叶背转捩区以及叶盆侧靠尾缘区的热负荷较高，多个导热块集中设于叶片本体的前缘区、叶背转捩区以及叶盆侧靠尾缘区中的至少一个区域，可以实现叶片本体的集中定点散热，进一步提高叶片本体的散热效果，能够满足高热力循环参数下涡轮导向器叶片的冷却需求。

9、在一种可选的实施方式中，散热通道设有进口和出口，进口设于支撑组件端面靠近叶片本体的前缘区处，出口设于支撑组件端面靠近叶片本体的尾缘处。

10、有益效果：将散热通道的进口设于支撑组件端面靠近叶片本体的前缘处，出口设于支撑组件端面靠近叶片本体的尾缘处，能够针对热负荷较高的叶片本体的前缘区定点集中散热，最大程度利用散热通道的冷却能力。

11、在一种可选的实施方式中，散热通道呈波浪形设于支撑组件内，且散热通道内设有流动的液体冷却介质。

12、有益效果：散热通道呈波浪形设于支撑组件内能够扩大散热通道的长度以及散热范围，提高叶片本体的散热效果，散热通道内设有流动的液体冷却介质，能够在散热通道内流动的过程中带走叶片本体传递的热量，实现对叶片本体的有效温度控制。相较于采用冷却空气的方式，本发明使用液体冷却介质的热沉较大，换热效果更好，且无需设计复杂结构的散热通道，更便于加工制造和装配。另外，液体冷却介质不会削弱航空发动机的功率或推力，利于提升航空发动机的性能。

13、在一种可选的实施方式中，液体冷却介质为航空煤油。

14、有益效果：液体冷却介质为航空煤油，冷却效果较好。

15、在一种可选的实施方式中，散热通道顺次流经每个导热块。

16、有益效果：散热通道顺次流经每个导热块，能够将叶片本体的热量快速传递至散热通道处，热量被散热通道内的液体冷却介质带走，实现叶片本体的温度控制。

17、在一种可选的实施方式中，导热块呈条状，并沿叶片本体的表面延伸，多个导热块等距间隔设置。

18、有益效果：导热块呈条状，并沿叶片本体的表面延伸，能够扩大导热块与叶片本体以及支撑组件的接触面积，且结构简单，方便制造。多个导热块等距间隔设置，便于实现叶片本体的均匀散热。

19、在一种可选的实施方式中，多个导热块与叶片本体一体成型，并与支撑组件的外侧面抵接。

20、有益效果：多个导热块与叶片本体一体成型，并与支撑组件的外侧面抵接，便于多个导热块、叶片本体以及支撑组件的加工制造。

21、在一种可选的实施方式中，多个导热块与支撑组件一体成型，并与叶片本体的内侧面抵接。

22、有益效果：多个导热块与支撑组件一体成型，并与叶片本体的内侧面抵接，便于多个导热块、叶片本体以及支撑组件的装配。

23、第二方面，本发明还提供了一种航空发动机，包括：

24、涡轮；

25、上述的航空发动机导向器叶片结构，叶片本体设于涡轮上。

26、有益效果：因为航空发动机包括航空发动机导向器叶片结构，具有与航空发动机导向器叶片结构相同的效果，即将装有散热通道的支撑组件独立设置在叶片本体的安装空腔内，与叶片本体相分离，在给叶片本体有效散热的同时，简化了叶片本体的结构，方便叶片本体的加工制造和装配。另外，设置多个导热块能够将叶片本体的热量快速传递至支撑组件的散热通道处，提高叶片本体的换热能力和散热效果，有利于提高叶片本体的使用寿命。

技术特征：

1.一种航空发动机导向器叶片结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的航空发动机导向器叶片结构，其特征在于，多个所述导热块(4)集中设于所述叶片本体(1)的前缘区(102)、叶背转捩区(103)以及叶盆侧靠尾缘区(104)中的至少一个区域。

3.根据权利要求2所述的航空发动机导向器叶片结构，其特征在于，所述散热通道(3)设有进口(301)和出口(302)，所述进口(301)设于所述支撑组件(2)端面靠近所述叶片本体(1)的前缘处，所述出口(302)设于所述支撑组件(2)端面靠近所述叶片本体(1)的尾缘处。

4.根据权利要求3所述的航空发动机导向器叶片结构，其特征在于，所述散热通道(3)呈波浪形设于所述支撑组件(2)内，且所述散热通道(3)内设有流动的液体冷却介质。

5.根据权利要求4所述的航空发动机导向器叶片结构，其特征在于，所述液体冷却介质为航空煤油。

6.根据权利要求4所述的航空发动机导向器叶片结构，其特征在于，所述散热通道(3)顺次流经每个所述导热块(4)。

7.根据权利要求1所述的航空发动机导向器叶片结构，其特征在于，所述导热块(4)呈条状，并沿所述叶片本体(1)的表面延伸，多个所述导热块(4)等距间隔设置。

8.根据权利要求1所述的航空发动机导向器叶片结构，其特征在于，多个所述导热块(4)与所述叶片本体(1)一体成型，并与所述支撑组件(2)的外侧面抵接。

9.根据权利要求1所述的航空发动机导向器叶片结构，其特征在于，多个所述导热块(4)与所述支撑组件(2)一体成型，并与所述叶片本体(1)的内侧面抵接。

10.一种航空发动机，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及航空发动机零部件技术领域，公开了航空发动机导向器叶片结构及航空发动机，其中该航空发动机导向器叶片结构，包括：叶片本体、支撑组件和多个导热块。叶片本体沿其高度方向设有安装空腔，且适于设于航空发动机的涡轮上。支撑组件设于安装空腔内，并与叶片本体留有间隙，支撑组件设有散热通道。多个导热块间隔设于支撑组件与叶片本体的间隙处，并与散热通道对应设置。本发明将装有散热通道的支撑组件与叶片本体分开设置，在给叶片本体实现有效散热的同时，简化了叶片本体的结构，方便叶片本体的加工制造和装配，另外设置多个导热块能够将叶片本体的热量快速传递至支撑组件的散热通道处，还能够提高叶片本体的散热效果。技术研发人员：李维,李洋,余毅,张绍文,王入辉,王召广受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/18