[实用新型]一种压气机叶片的叶顶结构

说明书

本实用新型涉及一种压气机叶片的叶顶结构。该叶顶结构是在叶顶的压力面沿弦向开设第一凹槽，在叶顶沿周向设有第二凹槽。本实用新型提出了一种压气机叶片的叶顶结构，能降低压气机运行过程中转子叶尖与机匣碰磨对叶片造成的损伤，有效减缓叶尖泄露涡的增大，维持压气机的气动性能和工作稳定性，保证发动机的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及航空发动机压气机气体动力学技术领域，尤其涉及一种压气机叶片的叶顶结构。

背景技术

压气机转子的叶尖间隙摞于转子与机匣之间允许相对运动的要求，其大小约为1％叶片高度。叶尖间隙是造成压气机内部流动损失的主要因素之一。一般而言，压气机部件叶尖间隙越小，发动机性能越好，但从结构安全性的角度，叶尖间隙过小可能导致叶尖与机匣发生碰磨，甚至导致叶片尖部的多种强度问题，从而造成极大的安全隐患。目前压气机一般在静子机匣内壁上喷涂易磨涂层，允许发动机工作时叶片不至于刮磨到机匣的钢基。在发动机实际服役过程中，机动飞行的负载对发动机间隙的瞬态变化的影响不可忽视，特别是在爬升、反推力、机动飞行状态下，由于飞机机动造成转子振动响应较快，经常引起非对称的间隙变化，容易造成碰摩、气流激振等，碰磨会导致叶尖应力集中区域的强度失效，造成叶片尖部的磨损、积垢、裂纹或掉角，加速了发动机性能和寿命的衰退。

实用新型内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型提出了一种压气机叶片的叶顶结构，能降低压气机运行过程中转子叶尖与机匣碰磨对叶片造成的损伤，有效减缓叶尖泄露涡的增大，维持压气机的气动性能和工作稳定性，保证发动机的使用寿命。

具体地，本实用新型提出了种压气机叶片的叶顶结构，在所述叶顶的压力面沿弦向开设第一凹槽，在所述叶顶沿周向设有第二凹槽，所述第一凹槽的起点与所述叶片的前缘间隔，所述第一凹槽的终点到达所述叶片的尾缘。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一凹槽沿弦线的长度占所述叶顶弦线的长度的75～85％。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一凹槽的宽度从起点至所述叶片中区段随着所述叶片的厚度增大而增大，从所述所述叶片中区段至终点随着所述叶片的厚度减小而减小。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一凹槽的周向剖面为一段圆弧。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二凹槽的宽度为1～4mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二凹槽的深度为0.15～0.4mm。

根据本实用新型的一个实施例，根据所述叶片的叶高来确定所述第二凹槽的深度。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二凹槽位于所述叶顶的应力集中区域和/或所述叶顶的泄露涡初始发展区域。

本实用新型提供的一种压气机叶片的叶顶结构，设置了第一凹槽和第二凹槽，能降低压气机运行过程中转子叶尖与机匣碰磨对叶片造成的损伤，有效减缓叶尖泄露涡的增大，维持压气机的气动性能和工作稳定性，进而保证发动机的使用寿命。

应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为所述的本实用新型提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：

图1A示出了本实用新型一个实施例的压气机叶片的叶顶结构的结构示意图。

图1B是图1A的局部放大图。

图1C是图1A中的第一凹槽的周向剖面示意图。

图1D示出了本实用新型一个实施例的压气机叶片的叶顶结构与机匣形成间隙的结构示意图。