[发明专利]切割叶片尖

说明书

本发明涉及切割叶片尖。一种叶片包括叶片主体，所述叶片主体沿着纵轴从叶片根延伸到相对的叶片尖表面。所述叶片主体界定压力侧和吸入侧。所述叶片主体包括切刃，所述切刃界定在所述叶片主体的所述尖表面与所述叶片主体的所述压力侧相遇的地方。所述切刃被配置以磨损发动机外壳的密封部分。一种用于制造叶片的方法包括：形成翼型，所述翼型沿着纵轴具有根和相对的尖表面，其中所述翼型界定压力侧和吸入侧。所述方法还包括形成切刃，在所述切刃处，所述翼型的所述尖表面与所述翼型的所述压力侧相遇。

技术领域

本发明涉及叶片，确切地说，涉及叶片尖表面，例如，用于与（例如，燃气涡轮发动机中的）涡轮机上的磨损涂层配合的那些叶片尖表面。

背景技术

燃气涡轮发动机中已知使用各种旋转叶片。传统上，空气密封件用在旋转叶片与发动机外壳的内表面之间，以提高发动机效率。发动机效率可能与叶片的尖和空气密封件的内径之间的间隙相关联。就这点而言，一些空气密封件被提供作为磨损空气密封件，该磨损空气密封件中含有附接到外壳的内表面的磨损材料。在操作期间，叶片的旋转叶片尖会接触并磨损所述磨损材料（也称为“摩擦”）。

磨损空气密封系统的性能要求可包括效率标准和维护成本目标，以及其他要求。为了满足这些标准，磨损空气密封系统可能需要具有低透气性、低粗糙度、良好的耐腐蚀性，但在与叶片相互作用的过程中仍可磨损。这些要求可能会彼此冲突，例如，通常而言，空气密封件的耐腐蚀性越好，密封件的密度和硬度就越高，从而增加了磨损此类密封件的难度。为了切割坚硬且密致的磨损材料，叶片可包括叶片尖磨蚀涂层，例如，立方氮化硼（CBN），这会增加叶片的成本。

对于预期的目的而言，此类传统的方法和系统通常是令人满意的。然而，本领域中仍需要改进用于密封系统的叶片。本发明为这些问题提供解决方案。

发明内容

一种叶片包括叶片主体，所述叶片主体沿着纵轴从叶片根延伸到相对的叶片尖表面。所述叶片主体界定压力侧和吸入侧。所述叶片主体包括切刃，所述切刃界定在所述叶片主体的所述尖表面与所述叶片主体的所述压力侧相遇的地方。所述切刃被配置以磨损发动机外壳的密封部分。

所述叶片可包括沿着纵轴从所述叶片尖表面轴向延伸的切割点。所述叶片可包括设置在所述叶片尖表面的一部分上的涂层。所述涂层可包括TiN、TiCN、TiAlN、Al₂O₃、CBN、金刚石等。例如，所述涂层可仅设置在包括所述切割点的所述叶片尖表面的一部分上。

所述叶片尖表面可包括位于所述叶片主体的所述压力侧与所述吸入侧之间的倒角表面，所述倒角表面朝向所述叶片根在从所述压力侧到所述吸入侧的方向上渐细。所述叶片尖表面可包括位于所述压力侧与所述倒角表面之间的所述叶片尖表面上的刀棱面（land）。所述刀棱面的一部分可与所述叶片主体的所述压力侧的一部分成九十度的角。所述切刃可界定在所述压力侧与所述叶片尖表面的所述刀棱面之间过渡的弧形部分。所述切割点可以只设置在所述叶片尖表面的所述刀棱面上。所述切刃可包括突出部分。所述突出部分可从所述叶片主体的所述压力侧延伸。

一种用于制造叶片的方法包括：形成翼型，所述翼型沿着纵轴具有根和相对的尖表面，其中所述翼型界定压力侧和吸入侧。所述方法还包括形成切刃，在所述切刃处，所述翼型的所述尖表面与所述翼型的所述压力侧相遇。

形成切刃可包括：机械加工位于所述尖表面上的所述压力侧与所述吸入侧之间的倒角表面；机械加工位于所述压力侧与刀棱面之间的弧形部分；和/或机械加工从所述压力侧延伸的突出部分。机械加工倒角表面可包括使得所述倒角表面朝向所述根在从所述压力侧到所述吸入侧的方向上渐细。