轴流式涡轮压缩机的格构型叶片的制作方法

文档序号:15642069发布日期:2018-10-12 22:10阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种轴流式涡轮机(2)的叶片(24;26),所述叶片(24;26)包括:

旨在所述轴流式涡轮机(2)的流(18;20)中径向延伸的轮叶(30),以及

形成轮叶的材料;

在所述叶片(24;26)的轮叶(30)的材料中形成的空腔(42),

其特征在于,它还包括

阻挡所述空腔(42)使其与所述叶片(24;26)的外界环境隔绝的封闭泡沫(54),所述封闭泡沫包括代表其体积的超过50%的封闭小孔;并且

所述叶片(24;26)包括具有固定装置的径向端,所述空腔(42)包括在所述径向端的开口(44),并且,所述固定装置包括轴向相反的两个固定凸耳(40),在轴向上所述固定凸耳(40)之间,所述空腔的开口(44)填充有所述封闭泡沫(54)。

2.根据权利要求1所述的叶片(24;26),其特征在于,所述封闭泡沫(54)是聚合泡沫。

3.根据权利要求1或2所述的叶片(24;26),其特征在于,所述空腔(42)的宽度大于所述轮叶(30)的平均厚度,并且/或者所述空腔(42)代表所述轮叶(30)的大部分体积,和/或所述轮叶(30)的大部分的径向高度,和/或所述轮叶(30)的大部分的平均长度。

4.根据权利要求1或2所述的叶片(24;26),其特征在于,所述封闭泡沫(54)出现在所述空腔(42)的大部分或全部中,所述封闭泡沫(54)覆盖所述空腔(42)的内表面的大部分或全部,所述封闭泡沫(54)在由所述空腔(42)所界定的体积的大部分或全部之上延伸。

5.根据权利要求1或2所述的叶片(24;26),其特征在于,所述空腔(42)具有朝向所述叶片(24;26)的环境的开口(44),所述封闭泡沫(54)阻挡所述开口(44),所述开口(44)在环境区域具有边缘(46),所述封闭泡沫(54)与所述开口(44)的边缘(46)齐平。

6.根据权利要求1或2所述的叶片(24;26),其特征在于,它包括格构(48),其是三维的并且被布置在所述空腔(42)中用以加固所述叶片(24;26),所述格构与所述封闭泡沫(54)混合。

7.根据权利要求6所述的叶片(24;26),其特征在于,所述格构(48)包括规则地分布在所述空腔(42)中的杆并且具有杆接合节点。

8.根据权利要求6所述的叶片(24;26),其特征在于,所述格构(48)在所述空腔(42)的大部分空间上延伸。

9.根据权利要求1或2所述的叶片(24;26),其特征在于,它包括前缘(32)和后缘(34)、从所述前缘(32)延伸至所述后缘(34)的内弧表面(60)和外弧表面(62),以及形成所述内弧表面(60)和外弧表面(62)且界定所述空腔(42)的外部外壳(52)。

10.根据权利要求9所述的叶片(24;26),其特征在于,所述外壳(52)在其表面的大部分上具有恒定厚度,并且,外壳(52)在其整个表面上被密封。

11.根据权利要求9所述的叶片(24;26),其特征在于,所述外壳(52)的厚度在所述轮叶(30)的整个径向高度上基本上是恒定的。

12.根据权利要求1或2所述的叶片(24;26),其特征在于,所述叶片(24;26)包括径向地在固定部分(36)区域中的、所述空腔(42)的延续部分中的封闭泡沫(54)。

13.根据权利要求1或2所述的叶片(24;26),其特征在于,所述封闭小孔代表了所述封闭泡沫(54)的体积的超过80%。

14.根据权利要求1或2所述的叶片(24;26),其特征在于,所述封闭泡沫(54)的密度小于200kg/m3

15.根据权利要求1或2所述的叶片(24;26),其特征在于,所述封闭泡沫(54)比所述叶片(24;26)的轮叶(30)的材料更不密集。

16.一种用于轴流式涡轮机(2)的叶片(24;26)的生产方法,所述方法包括以下步骤:

(a)叶片(24;26)的生产(102),所述叶片具有形成轮叶(30)的材料和空腔(42),所述轮叶旨在所述轴流式涡轮机的流(18;20)中径向地延伸,所述空腔形成在所述叶片(24;26)的轮叶(30)的材料中;

其特征在于,

所述叶片(24;26)包括具有固定装置的径向端,所述空腔(42)包括在所述径向端的开口(44),并且,所述固定装置包括轴向相反的两个固定凸耳(40),

所述生产方法还包括以下步骤:

(b)具有封闭泡沫(54)的轮叶(30)的空腔(42)的填充(104),用以至少部分地占据其空闲空间并且以所述封闭泡沫(54)填充在轴向上所述固定凸耳(40)之间的所述开口(44),所述封闭泡沫包括代表其体积的超过50%的封闭小孔。

17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,在所述步骤(a)生产(102)期间,所述叶片(24;26)通过增量生产的方式产生,通过钛和/或铝粉末的沉积层产生。

18.根据权利要求16或17的任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤(a)生产(102)期间,三维的格构(48),与所述叶片(24;26)的轮叶(30)同时地形成在所述空腔(42)内。

19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,在所述步骤(b)填充(104)期间,所述封闭泡沫(54)的前体材料被倾倒至所述格构(48)上和/或被注射至所述空腔(42)中。

20.根据权利要求16或17所述的方法,其特征在于,在所述步骤(b)填充(104)末尾,所述空腔(42)全部地被所述封闭泡沫(54)占据。

21.一种包括叶片(24;26)的轴流式涡轮机(2),其特征在于,所述叶片(24;26)根据权利要求1至15任一项所述。

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