一种高效气冷涡轮转子叶片的气膜孔的制作方法

背景技术：
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为适应下一代先进作战飞机对发动机的需求，要求发动机大幅提高其推重比，这势必导致发动机涡轮前温度进一步升高。因此，如何提高涡轮叶片的承温能力，是解决涡轮前温度的一个重要措施。

目前，航空发动机涡轮转子叶片一般采用抗温能力更高的单晶高温合金材料或先进冷却设计技术，来满足涡轮部件温度升高的要求。然而，单纯采用耐温较高的单晶高温材料，降低温度幅度低、范围小，很难满足设计要求。当采用高效气冷结构时，气膜孔结构成为设计核心；而现有气膜孔普遍采用圆柱型结构，其极易造成冷气外射，叶片气膜覆盖效果较差，冷却效率极低，且气膜孔内壁存在台阶和棱线，工艺性差。

技术实现要素：
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实用新型的目的：为了降低涡轮叶片表面基体金属的工作温度，提高叶片表面的承温能力和冷却效率，本实用新型提出一种高效气冷涡轮转子叶片的气膜孔结构，可有效提高气膜覆盖效果，增强叶片的表面承温能力。

本实用新型的技术方案：

一种高效气冷涡轮转子叶片的气膜孔，气膜孔5位于叶身1上，所述气膜孔5在叶身1内腔的孔口为圆形，在叶身1外表面的孔口为椭圆形，所述椭圆形的长轴和短轴均大于所述圆形的直径，所述圆形的圆心与所述椭圆形的中心点同轴。

有益效果：

合理组织了冷气流量的分配，改善了叶片气膜覆盖效果；增强叶片的表面承温能力，提高了叶片的冷却效率；结构简单紧凑，工艺性好，质量稳定。

附图说明：

图1高效气冷涡轮转子叶片示意图；

图2叶片气膜孔截面示意图；

图3气膜孔示意图。

具体实施方式：

本实用新型在涡轮转子叶片内腔冷却方案的基础上，结合电液束加工气膜孔的工艺优点，进行椭圆型气膜孔结构设计，并通过改变气膜孔疏密程度，调整气膜孔角度，进行冷气流量的分配，达到改善叶片气膜覆盖效果，提高叶片的冷却效，从而形成高效气冷涡轮转子叶片的气膜孔结构。

本实用新型的高效气冷涡轮转子叶片气膜孔中的叶片结构见图1、图2和图3。所述高效气冷涡轮转子叶片由叶身1、缘板2、伸根3和榫头4组成，其中，叶身1上整体分布气膜孔5，所述气膜孔5在叶身1内腔的孔口为圆形，在叶身1外表面的孔口为椭圆形，所述椭圆形的长轴和短轴均大于所述圆形的直径，所述圆形的圆心与所述椭圆形的中心点同轴。

该高效气冷涡轮转子叶片的气膜孔在叶身1内腔的孔口为圆形，在叶身1外表面的孔口为椭圆形，通过对气膜孔结构的形状、尺寸设计，使叶身外形被冷气包围，形成一层冷气保护膜，然后再通过对气膜孔疏密、角度的调整，使叶身温度场在较大范围内调整，从而合理组织冷气流量的分配，改善叶片气膜覆盖效果，提高叶片的冷却效率。这种结构简单紧凑，工艺性好，质量稳定，更有利于冷气流动，减小流阻，可实现对叶身表面基体材料的冷却保护，能满足实际工程使用要求。