復(fù)合制品的附接的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合翼型件，并且具體地涉及用于安裝在飛行器燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的復(fù)合翼型件的金屬附接件。
【背景技術(shù)】
[0002]渦扇類型的旁通燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)大體上包括前風(fēng)扇和增壓壓縮機(jī)、中間芯部發(fā)動(dòng)機(jī)和后低壓動(dòng)力渦輪。低壓渦輪經(jīng)由低壓軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和增壓壓縮機(jī)，它們所有都形成低壓轉(zhuǎn)予。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了用于和用在用于增壓壓縮機(jī)的可旋轉(zhuǎn)級(jí)的葉片和設(shè)置在葉片之間和上游和下游的定子導(dǎo)葉，以及發(fā)動(dòng)機(jī)的其它區(qū)段如風(fēng)扇區(qū)段(風(fēng)扇出口導(dǎo)葉)中的復(fù)合翼型件。
[0003]已知由復(fù)合材料制造飛行器燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和導(dǎo)葉翼型件。難以將復(fù)合翼型件附接于金屬附接件用于將葉片或?qū)~安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬轉(zhuǎn)子或定子部分。這由于負(fù)載的大小和構(gòu)件的有限尺寸而是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。典型地，這些復(fù)合部分的附接是實(shí)施的挑戰(zhàn)部分。典型地，期望具有集成的復(fù)合/金屬系統(tǒng)，其利用復(fù)合物重量減輕和金屬界面的復(fù)雜加工。過(guò)去連結(jié)這兩個(gè)系統(tǒng)通過(guò)簡(jiǎn)單的粘合結(jié)合。這些結(jié)合經(jīng)受趨于將復(fù)合翼型件從葉片或?qū)~的金屬座驅(qū)離的力和力矩。
[0004]高度合乎需要的是，提供用于將復(fù)合翼型件牢固且穩(wěn)健地安裝在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和風(fēng)扇框架組件兩者中的座，其抵抗趨于將復(fù)合翼型件從葉片或?qū)~的金屬座驅(qū)離的力和力矩，并且將延長(zhǎng)翼型件和風(fēng)扇框架組件的壽命。在更廣泛意義上，高度合乎需要的是，提供用于牢固且穩(wěn)健地安裝復(fù)合部分的座，其抵抗趨于將復(fù)合元件驅(qū)離關(guān)于該部分的金屬座的力和力矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]—種復(fù)合制品包括沿高度方向從構(gòu)件底座延伸至構(gòu)件末端并且沿長(zhǎng)度方向在間隔開(kāi)的構(gòu)件第一邊緣與第二邊緣之間延伸的復(fù)合構(gòu)件。復(fù)合構(gòu)件包括具有沿寬度方向間隔開(kāi)的板層第一側(cè)和第二側(cè)和其間的板層邊緣的板層。復(fù)合構(gòu)件安裝在翼梁上，其包括從構(gòu)件底座下方沿高度方向向上延伸穿過(guò)構(gòu)件底座到復(fù)合構(gòu)件中的柄、在柄的上端處并且大致或完全嵌入復(fù)合構(gòu)件中的凸片，凸片包括沿高度方向間隔開(kāi)的凸片底座和凸片末端，并且板層的至少第一部分的板層邊緣直接地或間接地接觸或壓靠凸片。
[0006]復(fù)合制品可包括沿高度方向間隔開(kāi)的凸片底座與凸片末端之間的凸片中的一個(gè)或更多個(gè)凹陷或凹入的表面，并且板層的至少第一部分的板層邊緣直接地或間接地接觸或壓靠沿高度方向間隔開(kāi)的凸片底座與凸片末端之間的凸片中的凹陷或凹入表面和一個(gè)或更多個(gè)凹陷或凹入表面。
[0007]板層的至少第二部分的板層邊緣可直接地或間接地接觸或壓靠凸片末端。凹陷或凹入表面可限定具有圓形截面的對(duì)應(yīng)缺口或凹口。
[0008]復(fù)合制品的一個(gè)或更多個(gè)凹陷或凹入表面可包括限定凸片底座之間的沿寬度方向的錐形的一個(gè)或更多個(gè)沿寬度方向間隔開(kāi)的凹陷或凹入表面。錐形可在厚度上從凸片末端朝凸片底座漸縮。板層的至少第二部分的板層邊緣可直接地或間接地接觸或壓靠凸片末端。
[0009]復(fù)合制品可包括用于鉤住復(fù)合翼型件的板層中的一些并且沿著凸片的沿寬度方向間隔開(kāi)的凸片第一側(cè)與第二側(cè)設(shè)置的掛鉤器件。掛鉤器件包括沿著凸片的沿長(zhǎng)度方向間隔開(kāi)的凸片第一邊緣與第二邊緣設(shè)置的掛鉤，并且一個(gè)或更多個(gè)凹陷或凹入表面包括掛鉤與沿寬度方向間隔開(kāi)的凸片第一側(cè)和第二側(cè)之間的轉(zhuǎn)角。鉤可包括分別沿著沿長(zhǎng)度方向間隔開(kāi)的凸片的第一邊緣和第二邊緣設(shè)置的連續(xù)的前第一邊緣鉤和第二邊緣鉤。鉤的另一個(gè)實(shí)施例可包括分別沿著沿長(zhǎng)度方向間隔開(kāi)的凸片第一邊緣和第二邊緣中的各個(gè)從凸片的第一側(cè)和第二側(cè)交替地向外延伸的交替的第一側(cè)鉤和第二側(cè)鉤。鉤可為階梯鉤，并且階梯鉤中的各個(gè)包括具有由升高面(rise)沿寬度方向分開(kāi)的延伸面(run)的鉤階梯。
[0010]復(fù)合制品可為復(fù)合葉片或?qū)~，其包括復(fù)合翼型件，該復(fù)合翼型件具有沿寬度方向間隔開(kāi)的翼型件壓力側(cè)和吸入側(cè)，它們沿高度方向或翼展方向并且從翼型件底座向外至翼型件末端延伸，并且沿長(zhǎng)度方向或翼弦方向在間隔開(kāi)的翼型件的前緣與后緣之間延伸。復(fù)合翼型件包括具有沿寬度方向間隔開(kāi)的板層壓力側(cè)和吸入側(cè)和其間的板層邊緣的板層。復(fù)合翼型件安裝在翼梁上，其包括從翼型件底座下方沿高度方向向上延伸穿過(guò)翼型件底座到復(fù)合翼型件中的柄。柄的上端處的凸片大致或完全嵌入復(fù)合翼型件中。一個(gè)或更多個(gè)凹陷或凹入表面在沿高度方向間隔開(kāi)的凸片底座與凸片末端之間在凸片中。板層的至少第一部分的板層邊緣直接地或間接地接觸或壓靠凹陷或凹入表面。翼梁可為金屬的。
【附圖說(shuō)明】
[0011]在連同附圖進(jìn)行的以下描述中闡釋了本發(fā)明的前述方面和其它特征，在該附圖中:
[0012]圖1為具有帶復(fù)合翼型件的增壓器葉片和導(dǎo)葉的飛行器渦扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示例性實(shí)施例的縱向部分截面和部分圖解視圖。
[0013]圖2為具有金屬柄的復(fù)合制品的圖解透視圖，其中擴(kuò)大的凸片插入制品的復(fù)合元件中。
[0014]圖3為具有金屬柄的復(fù)合翼型件的圖解透視圖，其中擴(kuò)大的凸片插入其中而適于與圖1中所示的增壓器葉片和導(dǎo)葉中的一個(gè)一起使用。
[0015]圖4為圖3中所示的復(fù)合翼型件和金屬柄的放大圖解透視圖。
[0016]圖5為穿過(guò)圖4中的5-5的復(fù)合翼型件和金屬柄的圖解截面視圖。
[0017]圖6為復(fù)合翼型件和金屬柄的圖解截面視圖，其中凸片具有在凸片的前緣和后緣處的鈞。
[0018]圖7為穿過(guò)圖6中的6-6的凸片的圖解截面視圖。
[0019]圖8為用于圖6中所示的凸片的備選鉤的圖解截面視圖。
[0020]圖9為用于安裝圖3中所示的復(fù)合翼型件的燕尾形根部的圖解透視圖。
[0021]圖10為圖9中所示的燕尾形根部的圖解側(cè)視圖。
[0022]圖11為燕尾形根部與用于圖3中所示的復(fù)合翼型件的凸片之間的短連接器的圖解透視圖。
[0023]圖12為圖11中所示的燕尾形根部的圖解側(cè)視圖。
[0024]圖13為柄與用于圖3中所示的復(fù)合翼型件的定子帶之間的連接的圖解透視分解視圖。
[0025]圖14為圖13中所示的連接的圖解截面視圖。
[0026]圖15為用于柄與用于圖3中所示的復(fù)合翼型件的帶之間的硬釬焊接頭連接的定子帶和柄的圖解截面視圖。
[0027]圖16為柄與用于圖3中所示的復(fù)合翼型件的定子帶之間的硬釬焊接頭連接的圖解截面視圖。
[0028]圖17為柄與用于圖3中所示的復(fù)合翼型件的定子帶之間的短硬釬焊接頭連接的圖解截面視圖。
[0029]圖18為具有柄與用于圖3中所示的復(fù)合翼型件的定子帶之間的冶金結(jié)合的短硬釬焊接頭連接的圖解截面視圖。
[0030]圖19為圖3中所示的復(fù)合翼型件的樅樹(shù)形根部連接的圖解截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1中示出了示例性飛行器渦扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10，其圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)中心線軸線12外接并且適合地設(shè)計(jì)成安裝于飛行器的翼或機(jī)身。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括呈下游串流連通的風(fēng)扇14、增壓器或低壓壓縮機(jī)16、高壓壓縮機(jī)18、燃燒器20、高壓渦輪(HPT) 22和低壓渦輪(LPT) 24。HPT或高壓渦輪22由高壓傳動(dòng)軸23連結(jié)于高壓壓縮機(jī)18。LPT或低壓渦輪24由低壓傳動(dòng)軸25連結(jié)于風(fēng)扇14和增壓器或低壓壓縮機(jī)16兩者。
[0032]在典型操作中，空氣26由風(fēng)扇14加壓，并且該空氣的內(nèi)部部分導(dǎo)送穿過(guò)低壓壓縮機(jī)16，低壓壓縮機(jī)16進(jìn)一步使空氣加壓。加壓空氣接著流至進(jìn)一步使空氣加壓的高壓壓縮機(jī)18。加壓空氣在燃燒器20