一种带包容机匣的复合材料静子叶片环的制作方法

文档序号:44906120发布日期:2026-03-13 23:20阅读:7来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统静子叶片环分体式结构导致零件多、重量大、影响发动机推重比的问题,提出将包容机匣与外环机匣一体成型,并采用复合材料分层制造,通过胶接工艺集成静子叶片与机匣结构,实现整体轻量化设计。创新点在于通过复合材料材质选择与一体成型结构降低零件数量,提升响应速度并优化燃油效率。
关键词:复合材料静子叶片环,一体成型结构

本申请属于静子机匣结构,特别涉及一种带包容机匣的复合材料静子叶片环。


背景技术:

1、静子叶片环通常位于航空发动机的前端和中压区域,单个部件的重量较大,且其重量能够直接影响到发动机的推重比。静子叶片环的重量的减轻不仅能够降低航空发动机的惯性力,提高发动机的响应速度,还能够为飞行器整体重量的降低做出贡献。其中,在军用领域,发动机的推重比的提升能够增强飞行器的机动性和作战能力,而在民用领域,则能够直接转化为燃油效率的提升和运营成本的降低。

2、现有的静子叶片环普遍与用于容纳转子叶片的包容机匣通过连接结构进行组合设置,从而使得静子叶片能够与转子叶片配合使用。但是,上述的分体式结构虽然便于加工,却会导致静子叶片环的整体零件数量过多,使得静子叶片环的整体重量增加,从而使静子叶片环的整体重量直接影响到航空发动机的推重比,使航空发动机的惯性力提高,航空发动机的响应速度降低,在军用领域中,会抑制飞行器的机动性和作战能力,在民用领域中,则会降低燃油效率并提高运营成本。


技术实现思路

1、针对上述问题,本申请提出一种带包容机匣的复合材料静子叶片环,包括:

2、外环机匣和内环机匣;

3、静子叶片,所述静子叶片胶接设置于所述外环机匣的内环面和所述内环机匣的外环面之间;

4、定位环,所述定位环穿设于静子叶片,且所述定位环胶接设置于所述外环机匣的外环面;

5、所述外环机匣的一端一体设置有包容机匣,所述包容机匣用于容纳转子叶片;

6、所述静子叶片通过第一预设材质制成,所述外环机匣和所述包容机匣通过第二预设材质制成,所述内环机匣通过第三预设材质制成;

7、其中,所述第一预设材质、所述第二预设材质和所述第三预设材质均为复合材料。

8、进一步地,所述外环机匣与所述包容机匣之间设置有厚度过渡段;

9、所述厚度过渡段的一端与所述外环机匣的尺寸相同,所述厚度过渡段的另一端与所述包容机匣的尺寸相同。

10、进一步地,所述外环机匣上开设有叶型孔。

11、进一步地,所述静子叶片靠近所述外环机匣的一端的端面上延伸设置有叶片接头;

12、所述叶型孔与所述叶片接头的环向截面适配,使所述叶片接头穿设于所述叶型孔;

13、所述叶片接头的宽度尺寸大于所述静子叶片的宽度尺寸。

14、进一步地,所述静子叶片穿设于所述叶型孔的一端的端面与所述外环机匣的外环面的高度差的范围为0.5毫米至50毫米;

15、所述静子叶片的前缘位置设置有包边,所述包边与所述外环机匣和所述内环机匣间隙设置;

16、所述静子叶片的表面喷涂设置有耐磨涂层;

17、所述静子叶片设置有定位环孔,所述定位环孔与所述定位环的环向截面适配,使所述定位环穿设于所述定位环孔。

18、进一步地,所述静子叶片远离所述外环机匣的一端与所述内环机匣插接;

19、所述内环机匣内开设有空心腔。

20、进一步地,所述内环机匣的内环面上开设有插片孔;

21、所述静子叶片远离所述外环机匣的一端通过所述插片孔插设于所述空心腔内。

22、进一步地,所述空心腔内填充设置有夹芯结构;

23、所述夹芯结构夹紧所述静子叶片插设于所述空心腔内的一端。

24、进一步地,所述静子叶片远离所述外环机匣的一端的端面上延伸设置有叶片插片;

25、所述插片孔与所述叶片插片的环向截面适配,使所述叶片插片插设于所述空心腔内;

26、且所述叶片插片的宽度尺寸小于或等于所述静子叶片的宽度尺寸。

27、进一步地,所述定位环的厚度尺寸小于所述外环机匣的外环面与所述叶片接头的外环面之间的高度差。

28、与现有技术相比,本申请的带包容机匣的复合材料静子叶片环至少具有以下优点:外环机匣的一端一体设置有包容机匣,使得用于容纳转子叶片的包容机匣能够与外环机匣形成一体式结构,从而克服因原有的分体式结构而导致整体零件数量过多的问题,能够在实现静子叶片与转子叶片相互配合使用的需求的同时,降低静子叶片环的整体重量,进而降低静子叶片环的整体重量对航空发动机的推重比的直接影响,使得航空发动机的惯性力降低,航空发动机的响应速度提高。并且,因静子叶片通过第一预设材质制成,外环机匣和包容机匣通过第二预设材质制成,内环机匣通过第三预设材质制成,从而能够通过调整第一预设材质、第二预设材质和第三预设材质的种类,进一步实现静子叶片环的整体轻量化设计。在减少整体零件数量的同时,保证了整体的减重效果。

29、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。


技术特征:

1.一种带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,所述外环机匣(100)与所述包容机匣(400)之间设置有厚度过渡段(700);

3.根据权利要求1所述的带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,所述外环机匣(100)上开设有叶型孔(110)。

4.根据权利要求3所述的带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,所述静子叶片(300)靠近所述外环机匣(100)的一端的端面上延伸设置有叶片接头(330);

5.根据权利要求4所述的带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,所述静子叶片(300)穿设于所述叶型孔(110)的一端的端面与所述外环机匣(100)的外环面的高度差的范围为0.5毫米至50毫米;

6.根据权利要求1所述的带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,所述静子叶片(300)远离所述外环机匣(100)的一端与所述内环机匣(200)插接;

7.根据权利要求6所述的带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,所述内环机匣(200)的内环面上开设有插片孔(220);

8.根据权利要求7所述的带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,所述空心腔(210)内填充设置有夹芯结构;

9.根据权利要求7所述的带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,所述静子叶片(300)远离所述外环机匣(100)的一端的端面上延伸设置有叶片插片(310);

10.根据权利要求4所述的带包容机匣的复合材料静子叶片环,其特征在于,所述定位环(500)的厚度尺寸小于所述外环机匣(100)的外环面与所述叶片接头(330)的外环面之间的高度差。


技术总结
本申请涉及静子机匣结构技术领域,具体提出一种带包容机匣的复合材料静子叶片环,包括:外环机匣、内环机匣、静子叶片和定位环;静子叶片胶接设置于外环机匣的内环面和内环机匣的外环面之间;定位环穿设于静子叶片,且定位环胶接设置于外环机匣的外环面;外环机匣的一端一体设置有包容机匣,包容机匣用于容纳转子叶片;静子叶片通过第一预设材质制成,外环机匣和包容机匣通过第二预设材质制成,内环机匣通过第三预设材质制成;第一预设材质、第二预设材质和第三预设材质均为复合材料。能够降低整体重量,使发动机的惯性力降低,响应速度提高,并且,能够通过调整第一预设材质、第二预设材质和第三预设材质的种类,实现整体轻量化设计。

技术研发人员:任秀文,李维,朱银方,史善广,梁明贤,庞健,苏志敏,丁浩
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:2026/3/12
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