涡轮叶片缘板阻尼器及涡轮转子的制作方法

本发明涉及航空发动机，尤其涉及一种涡轮叶片缘板阻尼器及涡轮转子。

背景技术：

1、对于大涵道比航空发动机的涡轮叶片结构更加细长，在高温高转速工况下面临的高周疲劳问题会愈发严重，因此叶片减振非常重要。

2、为了防止叶片大面积疲劳失效，现有方案会在叶片缘板下方放置阻尼器来控制结构共振相应，现有的阻尼器只能在特定工况下达到最优化减振效果，无法根据转速自动匹配减振特性，由此不同转速下工况的自适应能力差。

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，解决现有阻尼器不同转速下适应性差的技术问题。

2、本发明的另一目的是提供一种涡轮转子。

3、本发明提供一种涡轮叶片缘板阻尼器，安装于相邻第一叶片和第二叶片的缘板之间的组合阻尼槽内，包括本体。该本体容置于所述阻尼槽内，与所述阻尼槽的顶端枢接，所述本体的第一叶片侧和第二叶片侧均开设有第一放置槽，所述第一放置槽内设有活动卡接的摩擦凸台，所述摩擦凸台被配置为在离心力作用下伸出所述第一放置槽。所述本体上设有活动机构，所述活动机构在离心力作用下朝向所述第一叶片侧或所述第二叶片侧偏移，并进行第一状态和第二状态的切换。处于所述第一状态时，所述活动机构的位置使得所述本体的质心朝向所述第一叶片侧偏移，朝向所述第一叶片侧的所述摩擦凸台伸出所述第一放置槽并与所述第一叶片的所述阻尼槽的内槽壁摩擦接触。处于所述第二状态时，所述活动机构的位置使得所述本体的质心朝向所述第二叶片侧偏移，朝向所述第二叶片侧的所述摩擦凸台伸出所述第一放置槽并与所述第二叶片的所述阻尼槽的内槽壁摩擦接触。

4、在一个实施方式中，所述本体在朝向所述第一叶片侧设置的所述摩擦凸台表面涂覆有第一材料层；所述本体在朝向所述第二叶片侧设置的所述摩擦凸台表面涂覆有第二材料层，所述第一材料层的表面粗糙度大于所述第二材料层的表面粗糙度；或者，

5、所述本体在朝向所述第一叶片侧设置的所述摩擦凸台的质量大于所述本体在朝向所述第二叶片侧设置的所述摩擦凸台的质量。

6、在一个实施方式中，所述本体包括相对设置的第一径向侧面和第二径向侧面以及与所述第一径向侧面和所述第二径向侧面相邻的第一轴向端面和第二轴向端面；所述第一放置槽开设于所述第一径向侧面和所述第二径向侧面；

7、所述第一轴向端面和所述第二轴向端面上分别开设有第二放置槽，用于放置所述活动机构，所述第二放置槽的长度延伸方向与所述本体径向方向夹角设置。

8、在一个实施方式中，所述活动机构包括弹性件和与所述弹性件相连接的质量块，所述弹性件一端与所述本体相连接，另一端与所述质量块相连接，所述弹性件的弹性收缩方向与所述第二放置槽的长度延伸方向一致；

9、在所述第一状态时，所述质量块压缩所述弹性件并位于所述本体靠近所述第一叶片侧；

10、在所述第二状态时，所述质量块拉伸所述弹性件并延伸至所述本体靠近所述第二叶片侧。

11、在一个实施方式中，所述本体在所述第一径向侧面和所述第二径向侧面上设有支撑凸台；

12、在离心力作用下，所述凸台端部与所述阻尼槽内槽壁抵接，以使所述本体的所述第一径向侧面和所述第二径向侧面与所述阻尼槽内槽壁之间形成所述摩擦凸台的活动空间。

13、在一个实施方式中，所述第一放置槽包括至少两个放置单元，每一所述放置单元中均设置一个所述摩擦凸台；

14、所述放置单元沿所述本体轴向方向间隔设置。

15、在一个实施方式中，所述第一放置槽的槽口尺寸小于所述摩擦凸台的周向5截面最大尺寸。

16、在一个实施方式中，所述摩擦凸台为球形结构，所述第一放置槽为圆弧槽，所述圆弧槽的槽口尺寸小于所述摩擦凸台的直径；

17、在离心力作用下，所述摩擦凸台至少部分延伸至所述第一放置槽外侧。

18、在一个实施方式中，所述第一放置槽包括相互连通的第一槽体和第二槽0体，所述第一槽体位于所述第二槽体外侧；

19、所述摩擦凸台包括活动容置于所述第一槽体的第一安装部以及活动容置于所述第二槽体的第二安装部；

20、在离心力作用下，所述第一安装部至少部分延伸出所述第一槽体，所述第二安装部卡接于所述第一槽体和所述第二槽体的位置。

21、本发明还提供一种涡轮转子，包括多个叶片，相邻叶片之间设有上述的涡

22、轮叶片阻尼器，所述第一状态下所述摩擦凸台与叶片的阻尼槽的内槽壁之间的阻尼减振特性不同于所述第二状态。

23、采用上述涡轮叶片缘板阻尼器，活动机构在不同转速带来的离心力作用下

24、朝向第一叶片侧或第二叶片侧偏移，以使得本体的质心在不同离心力作用下对0应发生偏移。基于转速变化改变本体的质心位置，使得本体在阻尼槽中偏转，

25、进而在不同转速下匹配不同参数的本体进行摩擦耗能，在不改变现有叶片设计的基础上实现本体对多工况覆盖，提高叶片全飞行循环下疲劳寿命。

26、采用上述涡轮转子，包括上述的涡轮叶片缘板阻尼器，具有涡轮叶片缘板阻尼器的有益效果，为避免重复，在此不做赘述。

技术特征：

1.一种涡轮叶片缘板阻尼器，安装于相邻第一叶片(10)和第二叶片(20)的缘板之间的组合阻尼槽(210)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，所述本体(30)

3.根据权利要求1所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述本体(30)

4.根据权利要求3所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述活动机构(330)包括弹性件(3310)和与所述弹性件(3310)相连接的质量块(3320)，所述弹性件(3310)一端与所述本体(30)相连接，另一端与所述质量块(3320)相连接，所述弹性件(3310)的弹性收缩方向与所述第二放置槽(3910)的长度延伸方向一致；

5.根据权利要求3所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述本体(30)在所述第一径向侧面(360)和所述第二径向侧面(370)上设有支撑凸台(3920)；

6.根据权利要求1所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述第一放置槽(310)的槽口尺寸小于所述摩擦凸台(320)的周向截面最大尺寸。

7.根据权利要求6所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述摩擦凸台(320)为球形结构，所述第一放置槽(310)为圆弧槽，所述圆弧槽的槽口尺寸小于所述摩擦凸台(320)的直径；

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，所述第一放置槽(310)包括相互连通的第一槽体(3110)和第二槽体(3120)，所述第一槽体(3110)位于所述第二槽体(3120)外侧；

9.根据权利要求1-8任一项所述的涡轮叶片缘板阻尼器，其特征在于，所述第一放置槽(310)包括至少两个放置单元(3130)，每一所述放置单元(3130)中均设置一个所述摩擦凸台(320)；

10.一种涡轮转子，其特征在于，包括多个叶片，相邻所述叶片之间设有权利要求1-9任一项所述的涡轮叶片缘板阻尼器，所述第一状态下所述摩擦凸台(320)与所述叶片的阻尼槽(210)的内槽壁之间的阻尼减振特性不同于所述第二状态。

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涡轮转子，涡轮叶片缘板阻尼器安装于相邻第一叶片和第二叶片的缘板之间的组合阻尼槽内，包括：本体，本体容置于阻尼槽内，与阻尼槽的顶端枢接，本体的第一叶片侧和第二叶片侧均开设有第一放置槽，第一放置槽内设有活动卡接的摩擦凸台，摩擦凸台被配置为在离心力作用下伸出第一放置槽；本体上设有活动机构，活动机构在离心力作用下朝向第一叶片侧或第二叶片侧偏移，并进行第一状态和第二状态的切换。由此，本发明在不同转速下匹配不同参数的本体进行摩擦耗能，在不改变现有叶片设计的基础上实现本体对多工况覆盖，提高叶片全飞行循环下疲劳寿命。技术研发人员：张杰,潘晴,郭越江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：2024/6/18