Patent RU-2678479-C2 (RU)
Inventor: RUSSIJ KLEMAN
IPC: B29C70/02
Filed: 2015-05-21
Granted: 2019-01-29
Abstract: Лопатка газотурбинного двигателя содержит перо, первую полку, расположенную на продольном конце пера, и по меньшей мере один функциональный элемент. Полка имеет внутреннюю поверхность, образующую проточный канал, и противоположную ей наружную поверхность. Функциональный элемент проходит из наружной поверхности первой полки и соединен с наружной поверхностью в окружном направлении. Лопатка представляет собой единую деталь из композиционного материала, содержащего многослойное переплетенное волокнистое усиление, уплотненное матрицей. Волокнистое усиление представляет собой единую деталь с первым участком, образующим усиление для пера лопатки, и вторым участком, образующим усиление для первой полки лопатки и для по меньшей мере одного функционального элемента. Второй участок волокнистого усиления содержит множество слоев нитей, которые связаны друг с другом посредством переплетения, за исключением зоны разделения между усилением для одного или каждого функционального элемента и усилением для первой полки. При изготовлении указанной лопатки изготавливают волокнистую заготовку в виде единой детали посредством многослойного переплетения. Формуют волокнистую заготовку для получения волокнистой преформы в виде единой детали, содержащей первый участок, образующий преформу для пера лопатки, и второй участок, образующий преформу для первой полки, и преформу для по меньшей мере одного функционального элемента. Уплотнение волокнистой преформы матрицей для получения лопатки из композиционного материала, содержащего волокнистое усиление, образованное преформой и уплотненное матрицей, образующей единую деталь, включающую перо, первую полку и по меньшей мере один функциональный элемент. Второй участок преформы содержит множество слоев нитей, связанных друг с другом посредством переплетения, с расположенной в них по меньшей мере одной несвязанной зоной, позволяющей разворачивать преформу одного или каждого функционального элемента относительно преформы для первой полки. Участок волокнистой заготовки, соответствующий второму участку преформы, включает один или более слоев нитей, взятых из участка волокнистой заготовки, соответствующего преформе пера, в одном или более местоположениях в продольном направлении. Преформа пера имеет переменную толщину в продольном направлении. В других вариантах выполнения лопатки и соответствующих им вариантах способа изготовления лопатка является роторной или статорной лопаткой и содержит на полке гребешки, крепежные крючки или опорный элемент для истирающегося покрытия соответственно. Другие изобретения группы относятся к рабочему колесу турбины или компрессора для газотурбинного двигателя, включающему указанные выше лопатки, выполненные из композиционного материала с керамической или органической матрицей. Еще одно изобретение группы относится к газотурбинному двигателю, содержащему указанное выше роторное колесо. Группа изобретений позволяет упростить способ изготовления волокнистой заготовки лопатки газотурбинного двигателя, снизить риск обрыва нитей и упростить конструкцию станков для формования преформы. 11 н. и 12 з.п. ф-лы, 36 ил.