本发明大体上涉及燃气涡轮发动机叶片平台，且更具体地涉及飞行器燃气涡轮发动机风扇叶片平台。
背景技术：
飞行器的涡扇燃气涡轮发动机包括风扇组件，其具有从转子盘沿径向向外延伸的多个沿周向间隔开的风扇叶片。风扇组件典型地包括均具有燕尾根部的多个沿周向间隔开的风扇叶片，燕尾根部设置在转子盘的周边或边沿中的互补的沿轴向延伸的燕尾槽或槽口中。整流罩(spinner)安装到风扇组件的前端上，以将平稳的空气流提供至风扇。用于在叶片之间导送的沿径向的内流路边界典型地由平台在叶片根部处提供，这些叶片根部在相邻的风扇叶片之间沿周向抵靠彼此。叶片平台可在压缩机与涡轮叶片之间使用。
一个目前的平台设计使用树脂转移模制(RTM)方法设计，其制造昂贵，且需要若干预形件来组装到模具中然后注入树脂。还存在用于此部分的延长的固化时间。已经制作和设计了金属和复合风扇叶片平台。需要的是轻量、更容易制造且廉价的风扇叶片平台。
技术实现要素：
平台(34)用于在连接到转子盘上的相邻的燃气涡轮发动机风扇叶片之间以提供内流路边界。平台(34)包括沿轴向延伸的I型梁(30)，其支承具有流路表面(42)的径向外表皮(35)，I型梁(30)包括在沿轴向延伸的I型腹板(45)的上和下或径向外和内梁端(41,43)上的上和下或径向外和内I型凸缘(37,39)，以及径向外表皮(35)在径向外I型凸缘(37)的顶部上且结合或另外附接到径向外I型凸缘(37)上。I型梁(30)可为一体的和整体的并且由非金属复合物或热塑性材料制成。
I型梁(30)可包括相对面对或背对背的第一C型梁(50)和第二C型梁(52)。第一C型梁(50)可包括设置在上和下或径向外和内第一C型凸缘(47,49)之间的沿轴向延伸的C型腹板(55)，且第二C型梁(52)可包括设置在上和下或径向外和内第二C型梁(57,59)之间的沿轴向延伸的第二C型腹板(60)。第一C型梁(50)和第二C型梁(52)沿相对的第一和第二周向或侧向方向(64,66)方向敞开，且第一腹板(55)和第二腹板(60)沿平面界面(67)背对背。第一C型腹板(55)和第二C型腹板(60)可背对背且结合或另外附接在一起。第一C型腹板(55)和第二C型腹板(60)中的各个均可为一体的和整体的并且由非金属复合物或热塑性材料制成。
I型梁(30)可关于I型腹板(45)的中心平面非对称。I型梁(30)的非对称实施例可具有包括设置在上和下或径向外和内第一C型凸缘(48,49)之间的沿轴向延伸的第一C型腹板(55)的第一C型梁(50)、包括设置在上和下或径向外和内第二C型梁(57,59)之间的沿轴向延伸的第二C型腹板(60)的第二C型梁(52)，第一C型梁(50)和第二C型梁(52)在第一和第二周向或侧向方向(64,66)上敞开，且第一腹板(55)和第二腹板(60)沿平面界面(67)背对背。
在I型梁(30)的一个非对称实施例中，第一C型梁(50)和第二C型梁(52)具有沿轴向延伸的第一C型腹板(50)和第二C型腹板(60)、上或径向外第一和第二C型凸缘(47,57)、以及下或径向内第一和第二C型凸缘(49,59)中的至少一个的非对称I型梁厚度(T)。
在I型梁(30)的另一个非对称实施例中，第一C型梁(50)和第二C型梁(52)包括非对称的下或径向内第一和第二C型凸缘(49,59)。
技术方案1. 一种平台(34)，用于在连接到转子盘上的相邻燃气涡轮发动机风扇叶片之间以提供内流路边界，所述平台(34)包括：
支承具有流路表面(42)的径向外表皮(35)的沿轴向延伸的I型梁(30)，
所述I型梁(30)包括在沿轴向延伸的I型腹板(45)的上和下或径向外和内梁端(41,43)上的上和下或径向外和内I型凸缘(37,39)，以及
所述径向外表皮(35)在所述径向外I型凸缘(37)的顶部上且结合或另外附接到所述径向外I型凸缘(37)上。
技术方案2. 根据技术方案1所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述I型梁(30)为一体的和整体的并且由非金属复合物或热塑性材料制成的。
技术方案3. 根据技术方案1所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述I型梁(30)包括相对面对或背对背的第一C型梁(50)和第二C型梁(52)的。
技术方案4. 根据技术方案3所述的平台(34)，其特征在于，还包括：
所述第一C型梁(50)包括设置在上和下或径向外和内第一C型凸缘(47,49)之间的沿轴向延伸的第一C型腹板(55)，
所述第二C型梁(52)包括设置在上和下或径向外和内第二C型凸缘(57,59)之间的沿轴向延伸的第二C型腹板(60)，
所述第一C型梁(50)和所述第二C型梁(52)在相对的第一和第二周向或侧向方向(64,66)上敞开，以及
所述第一腹板(55)和所述第二腹板(60)沿平面界面(67)背对背。
技术方案5. 根据技术方案4所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述第一C型腹板(55)和第二C型腹板(60)背对背且结合或另外附接在一起。
技术方案6. 根据技术方案5所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述第一C型腹板(55)和第二C型腹板(60)中的各个为一体的和整体的并且由非金属复合物或热塑性材料制成。
技术方案7. 根据技术方案1所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述I型梁(30)关于所述I型腹板(45)的中心平面非对称。
技术方案8. 根据技术方案7所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述I型梁(30)为一体的和整体的并且由非金属复合物或热塑性材料制成。
技术方案9. 根据技术方案7所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述I型梁(30)包括相对面对或背对背的第一C型梁(50)和第二C型梁(52)。
技术方案10. 根据技术方案9所述的平台(34)，其特征在于，还包括：
所述第一C型梁(50)包括设置在上和下或径向外和内第一C型凸缘(47,49)之间的沿轴向延伸的第一C型腹板(55)，
所述第二C型梁(52)包括设置在上和下或径向外和内第二C型凸缘(57,59)之间的沿轴向延伸的第二C型腹板(60)，
所述第一C型梁(50)和所述第二C型梁(52)在相对的第一和第二周向或侧向方向(64,66)上敞开，以及
所述第一腹板(55)和所述第二腹板(60)沿平面界面(67)背对背。
技术方案11. 根据技术方案10所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述第一C型梁(50)和第二C型梁(52)具有所述沿轴向延伸的第一C型腹板(55)和所述第二C型腹板(60)、所述上或径向外第一和第二C型凸缘(47,57)、以及所述下或径向内第一和第二C型凸缘(49,59)中的至少一个的非对称I型梁厚度(T)。
技术方案12. 根据技术方案11所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述第一C型腹板(55)和第二C型腹板(60)背对背且结合或另外附接在一起。
技术方案13. 根据技术方案11所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述第一C型腹板(55)和第二C型腹板(60)中的各个为一体的和整体的并且由非金属复合物或热塑性材料制成。
技术方案14. 根据技术方案10所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述第一C型梁(50)和所述第二C型梁(52)具有非对称的下或径向内第一和第二C型凸缘(49,59)。
技术方案15. 根据技术方案14所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述第一C型腹板(55)和第二C型腹板(60)背对背且结合或另外附接在一起。
技术方案16. 根据技术方案15所述的平台(34)，其特征在于，还包括：所述第一C型腹板(55)和第二C型腹板(60)中的各个为一体的和整体的并且由非金属复合物或热塑性材料制成。
技术方案17. 根据技术方案1所述的平台(34)，其特征在于，还包括所述I型腹板(45)中的减重孔(48)。
技术方案18. 根据技术方案1所述的平台(34)，其特征在于，还包括固化后形成在所述I型腹板(45)中的减重孔(48)。
技术方案19. 根据技术方案13所述的平台(34)，其特征在于，还包括所述第一C型梁(50)和所述第二C型梁(52)中的减重孔(48)。
技术方案20. 根据技术方案6所述的平台(34)，其特征在于，还包括固化后形成在所述I型腹板(45)中的减重孔(48)。
技术方案21. 一种燃气涡轮发动机风扇组件(12)，包括：
从转子盘(16)沿径向向外延伸的多个沿周向间隔开的风扇或转子叶片(18)，
在各个相邻成对的所述叶片(10)之间且连接到所述转子盘(16)上的平台(34)，
所述平台(34)包括支承具有流路表面(42)的径向外表皮(35)的沿轴向延伸的I型梁(30)，
所述I型梁(30)包括在沿轴向延伸的I型腹板(45)的上和下或径向外和内梁端(41,43)上的上和下或径向外和内I型凸缘(37,39)，以及
所述径向外表皮(35)在所述径向外I型凸缘(37)的顶部上且结合或另外附接到所述径向外I型凸缘(37)上。
技术方案22. 根据技术方案21所述的组件(12)，其特征在于，还包括：所述I型梁(30)为一体的和整体的并且由非金属复合物或热塑性材料制成。
技术方案23. 根据技术方案21所述的组件(12)，其特征在于，还包括：
所述I型梁(30)包括相对面对或背对背的第一C型梁(50)和第二C型梁(52)，
所述第一C型梁(50)包括设置在上和下或径向外和内第一C型凸缘(47,49)之间的沿轴向延伸的第一C型腹板(55)，
所述第二C型梁(52)包括设置在上和下或径向外和内第二C型凸缘(57,59)之间的沿轴向延伸的第二C型腹板(60)，
所述第一C型梁(50)和所述第二C型梁(52)在相对的第一和第二周向或侧向方向(64,66)上敞开，以及
所述第一腹板(55)和所述第二腹板(60)沿平面界面(67)背对背且结合或另外附接在一起。
技术方案24. 根据技术方案23所述的组件(12)，其特征在于，还包括：所述第一C型腹板(55)和第二C型腹板(60)中的各个为一体的和整体的并且由非金属复合物或热塑性材料制成。
技术方案25. 根据技术方案21所述的组件(12)，其特征在于，还包括：所述I型梁(30)关于所述I型腹板(45)的中心平面(51)非对称。
技术方案26. 根据技术方案25所述的组件(12)，其特征在于，还包括：
所述I型梁(30)为一体的和整体的且由非金属复合物或热塑性材料制成，
所述I型梁(30)包括相对面对或背对背的第一C型梁(50)和第二C型梁(52)，
所述第一C型梁(50)包括设置在上和下或径向外和内第一C型凸缘(47,49)之间的沿轴向延伸的第一C型腹板(55)，
所述第二C型梁(52)包括设置在上和下或径向外和内第二C型凸缘(57,59)之间的沿轴向延伸的第二C型腹板(60)，
所述第一C型梁(50)和所述第二C型梁(52)在相对的第一和第二周向或侧向方向(64,66)上敞开，以及
所述第一腹板(55)和所述第二腹板(60)沿平面界面(67)背对背。
技术方案27. 根据技术方案26所述的组件(12)，其特征在于，还包括：所述第一C型梁(50)和所述第二C型梁(52)具有所述沿轴向延伸的第一C型腹板(55)和所述第二C型腹板(60)、所述上或径向外第一和第二C型凸缘(47,57)、以及所述下或径向内第一和第二C型凸缘(49,59)中的至少一个的非对称I型梁厚度(T)。
技术方案28. 根据技术方案26所述的组件(12)，其特征在于，还包括：所述第一C型梁(50)和所述第二C型梁(52)具有非对称的下或径向内第一和第二C型凸缘(49,59)。
技术方案29. 根据技术方案26所述的组件(12)，其特征在于，还包括固化后形成在所述I型腹板(45)中的减重孔(48)。
附图说明
看作是本发明的主题在说明书的结束部分中具体指出且明确提出。然而，本发明可连同附图参照以下详细来最佳地理解，在附图中：
图1是具有I型梁风扇叶片平台的示例性涡扇燃气涡轮发动机的局部截面视图。
图2是图1所示的风扇叶片平台的放大截面视图。
图3是穿过图1的3-3的风扇叶片平台的轴向从前向后看的截面视图。
图4是穿过图1的4-4的风扇叶片平台的轴向从前向后看的截面视图。
图5是图1所示的安装在盘上的风扇叶片平台的放大截面视图。
图6是风扇叶片平台的轴向从前向后看的截面视图，该风扇叶片平台形成有第一非对称I型梁，其带有比第一C型梁更厚的第二C型梁。
图7是风扇叶片平台的轴向从前向后看的截面视图，该风扇叶片平台形成有第二非对称I型梁，其带有具有比第一C型梁更长的下C型凸缘的第二C型梁。
图8是风扇叶片平台的轴向从前向后看的截面视图，该风扇叶片平台形成有第三非对称I型梁，其带有具有比第一C型梁更大的C型腹板的第二C型梁。
具体实施方式
图1中示出了用于对飞行中的飞行器(未示出)供能的示例性涡扇燃气涡轮发动机10。发动机10包括风扇组件12，其通过由常规低压涡轮(未示出)供能的常规风扇轴14旋转。风扇组件12包括转子盘16，多个沿周向间隔开的风扇或转子叶片18(图1中仅示出一个)从其沿径向向外延伸。转子盘16包括分别沿轴向间隔开的前侧20和后侧22，以及在其间延伸的径向外表面24。
增压压缩机26设置在风扇组件12下游，增压压缩机26具有沿轴向间隔开的导叶排和叶片排，其中其叶片连接到增压转轴或轴28上。增压轴28适合固定地连接到转子盘后侧22上。圆锥形整流罩32连接到转子盘前侧20上，以提供空气动力流路33来用于空气38进入风扇组件12。多个平台34(图1中仅示出一个)设在风扇叶片18之间，其中各个平台34均设置在风扇叶片18的相应的相邻风扇叶片之间，且从转子盘16沿径向向外。
参看图1-5，各个平台34均具有顶部或径向外表皮35，其具有在相应的相邻风扇叶片18之间延伸的顶部或径向外表面36，以便共同地限定用于风扇叶片18之间引导空气38的内流路边界。因此，平台34作用为保持发动机流路33限定在整流罩32与增压压缩机26之间。
参看图2-4，各个平台34均包括沿轴向延伸的I型梁30，其支承具有流路表面42的径向外表皮35。I型梁30包括沿轴向延伸的I型腹板45，其设置在I型腹板45的上和下或径向外和内横梁端41,43处的上和下或径向外和内I型凸缘37,39之间，且与它们整体结合形成且为整体。径向外表皮35位于径向外I型凸缘37的顶部上，且结合或另外附接到其上。平台34具有设置在盘前侧20附近的前端44，以及设置在盘后侧22附近的轴向相对的后端46。I型梁30贡献了平台的质量的大部分，且因此向平台34提供了必要的强度来承载其离心负载。加强件40在平台34的前端44附近沿I型腹板45在外I型凸缘37与内I型凸缘39之间延伸。
为了减小平台34的总重量且保持其适合的强度，I型梁30可由非金属的复合物或热塑性材料制成。例如，一种适合的复合材料将为嵌入环氧树脂中的石墨纤维。I型梁30可为一体的整体部分，或可由结合在一起或另外附接的构件制成。
参看图3和4，I型梁30可由相对面对或背对背的第一C型梁50和第二C型梁52构成，且包括它们。第一C型梁50包括沿轴向延伸的第一C型腹板55，其设置在上和下或径向外和内第一C型凸缘47,49之间。第二C型梁52包括沿轴向延伸的第二C型腹板60，其设置在上和下或径向外和内第二C型凸缘57,59之间。第一C型梁50和第二C型梁52在相对的第一和第二周向或侧向方向64,66上敞开，且第一腹板55和第二腹板60沿平面界面67背对背。上或径向外I型梁37包括上或径向外第一和第二C型凸缘47,57，或由它们形成。下或径向内I型凸缘39包括下或径向内第一和第二C型凸缘49,59，或由它们形成。第一腹板55和第二腹板60可沿平面界面67结合或另外附接在一起。
由两个C型梁构成的I型梁30包括由上或径向外第一和第二C型凸缘47和57形成的上或径向外I型凸缘37。下或径向内I型凸缘39由下或径向内第一和第二C型凸缘49,59形成。I型腹板45由第一腹板55和第二腹板60形成。为了进一步减轻重量，如图2和5所示，多个减重孔48可形成在I型腹板45或第一腹板55和第二腹板60中。如图3和4所示，第一C型梁50和第二C型梁52可关于界面67对称。由非金属复合物或热塑性材料制成的I型梁30可具有固化后形成的减重孔48。
I型梁30可关于I型腹板45的中心平面51(如图6-8所示的界面67)非对称，以抵消由前和后的轴向偏移造成的固有扭转负载。第一C型梁50和第二C型梁52可如图6所示是非对称的，具有穿过本文所示的C型梁凸缘和腹板的不等或非对称的梁厚度T，其中第二C型梁比第一C型梁更厚。第一C型梁50和第二C型梁52可包括沿轴向延伸的第一C型腹板55和第二C型腹板60、上或径向外第一和第二C型凸缘47,57、以及下或径向内第一和第二C型凸缘49,59中的至少一个的不等或非对称I型梁厚度T。
图7中的第一C型梁50和第二C型梁52具有不等或非对称的下或径向内第一C型凸缘49和第二C型凸缘59。第二C型凸缘59示出为比图7中的第一C型凸缘49更长(由长度L表示)。图8中的第一C型梁50和第二C型梁52具有不等或非对称的第一C型腹板55或第二C型腹板60。第二C型腹板60示出为比图8中的第一C型腹板55更大或更高(由高度H表示)。
尽管本文描述了认作是本发明的优选和示例性实施例的内容，但本领域技术人员将从本文的教导内容清楚本发明的其它改型，且因此期望在所附权利要求中保护落入本发明的真实精神和范围内的所有此类改型。因此，期望由专利证书保护的是如权利要求限定和区分的本发明。
部件列表：
10 燃气涡轮发动机
12 风扇组件
14 风扇轴
16 转子盘
18 风扇或转子叶片
20 前侧
22 后侧
24 外表面
26 增压压缩机
28 增压转轴或轴
30 I型梁
32 圆锥形整流罩
33 流路
34 平台
35 外表皮
36 外表面
37 上或外I型凸缘
38 空气
39 下或内I型凸缘
40 加强件
41 上或外梁端
42 流路表面
43 下或内梁端
44 前端
45 I型腹板
46 后端
47 上或外第一C型凸缘
48 孔
49 下或内第一C型凸缘
50 第一C型梁
51 中心平面
52 第二C型梁
55 第一C型腹板
57 上或外第二C型凸缘
59 下或内第二C型凸缘
60 第二C型腹板
64 第一周向或侧向方向
66 第二周向或侧向方向
67 平面界面
T 厚度
L 长度
H 高度