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中空CMC槳葉的薄壁式加固網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的制作方法與工藝

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中空CMC槳葉的薄壁式加固網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的制作方法與工藝

技術(shù)特征:
1.一種用于制造陶瓷基復(fù)合材料(CMC)渦輪機(jī)葉片的心軸組件,所述心軸組件包括:葉尖段,所述葉尖段包括壓力側(cè)和吸入側(cè);葉根段,所述葉根段包括壓力側(cè)和吸入側(cè);以及多個(gè)陶瓷基復(fù)合材料板片,所述多個(gè)陶瓷基復(fù)合材料板片在所述葉尖段與所述葉根段之間層層疊加以形成中間段;其中所述陶瓷基復(fù)合材料板片界定了所述中間段內(nèi)的內(nèi)部加固網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心軸組件,其中所述葉尖段包括連接到后緣部件的前緣部件,并且其中所述葉根段包括連接到后緣部件的前緣部件。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心軸組件,其中所述前緣部件和所述后緣部件中的每一者都包括界定空腔的周界壁。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心軸組件,其包括所述多個(gè)陶瓷基復(fù)合材料板片,所述多個(gè)陶瓷基復(fù)合材料板片疊放在(1)所述葉尖段與所述葉根段的所述前緣部件之間,以及(2)所述葉尖段與所述葉根段的所述后緣部件之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的心軸組件,其中所述陶瓷基復(fù)合材料板片中的每一者的形狀都對(duì)應(yīng)于彼此之間設(shè)置了所述陶瓷基復(fù)合材料板片的所述葉尖段和所述葉根段的相應(yīng)部件的橫截面。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心軸組件,其中所述葉尖段的所述前緣部件和所述葉根段的所述前緣部件中的一者包括連接器,所述連接器位于面向所述葉尖段的所述前緣部件和所述葉根段的所述前緣部件中的另一者的末端上,并且其中所述葉尖段的所述前緣部件和所述葉根段的所述前緣部件中的所述另一者包括連接器收納器,所述連接器收納器位于面向所述葉尖段的所述前緣部件和所述葉根段的所述前緣部件中的所述一者的末端上,并且其中所述葉尖段的所述后緣部件和所述葉根段的所述后緣部件中的一者包括連接器,所述連接器位于面向所述葉尖段的所述后緣部件和所述葉根段的所述后緣部件中的另一者的末端上,并且其中所述葉尖段的所述后緣部件和所述葉根段的所述后緣部件中的所述另一者包括連接器收納器,所述連接器收納器位于面向所述葉尖段的所述后緣部件和所述葉根段的所述后緣部件中的所述一者的末端上,所述多個(gè)陶瓷基復(fù)合材料板片各自包括對(duì)中開(kāi)口,所述連接器中的各個(gè)連接器穿過(guò)所述對(duì)中開(kāi)口設(shè)置成與所述連接器收納器接合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心軸組件,其中所述葉尖段和所述葉根段中的一者包括連接器,所述連接器位于面向所述葉尖段和所述葉根段中的另一者的末端上,并且其中所述葉尖段和所述葉根段中的所述另一者包括連接器收納器,所述連接器收納器位于面向所述葉尖段和所述葉根段中的所述一者的末端上,所述多個(gè)陶瓷基復(fù)合材料板片包括對(duì)中開(kāi)口,所述連接器穿過(guò)所述對(duì)中開(kāi)口設(shè)置成與所述連接器收納器接合。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心軸組件,其中所述中間段置于所述葉尖段與所述葉根段之間。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心軸組件,其中所述葉尖段和所述葉根段各自包括使用對(duì)中墊片和墊片收納器而彼此互鎖的多個(gè)部件,并且其中所述陶瓷基復(fù)合材料板片包括對(duì)中開(kāi)口,所述對(duì)中墊片被設(shè)置成穿過(guò)所述對(duì)中開(kāi)口。10.一種使用多部件心軸組裝而成的渦輪機(jī)槳葉,所述多部件心軸具有置于所述心軸的各部件之間的陶瓷基復(fù)合材料(CMC)板片,所述渦輪機(jī)槳葉包括形成為翼型形狀的壓力側(cè)和吸入側(cè),所述壓力側(cè)和所述吸入側(cè)被分隔開(kāi)并且界定了中空中央段,其中所述陶瓷基復(fù)合材料板片界定了所述中空中央段內(nèi)的內(nèi)部加固網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的渦輪機(jī)槳葉,其中所述陶瓷基復(fù)合材料板片根據(jù)所述槳葉的高應(yīng)力區(qū)域來(lái)定位。12.一種構(gòu)造渦輪機(jī)槳葉的方法,所述方法包括:(a)組裝心軸,所述心軸包括具有壓力側(cè)和吸入側(cè)的葉尖段、具有壓力側(cè)和吸入側(cè)的葉根段、以及在所述葉尖段與所述葉根段之間層層疊放的多個(gè)陶瓷基復(fù)合材料(CMC)板片以形成中間段;其中所述陶瓷基復(fù)合材料板片界定了所述中間段內(nèi)的內(nèi)部加固網(wǎng)格結(jié)構(gòu);(b)用陶瓷基復(fù)合材料層包裹所述心軸的所述壓力側(cè)和所述吸入側(cè),并將所述壓力側(cè)緊固到所述吸入側(cè);以及(c)移除所述心軸。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中步驟(a)的實(shí)施方式為:經(jīng)由墊片和槽來(lái)連接所述心軸的所述葉尖段與所述心軸的所述葉根段,并且使用所述陶瓷基復(fù)合材料板片中的對(duì)中開(kāi)口來(lái)緊固所述陶瓷基復(fù)合材料板片,其中所述墊片延伸穿過(guò)所述對(duì)中開(kāi)口。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中步驟(c)的實(shí)施方式為:通過(guò)所述對(duì)中開(kāi)口熔化所述心軸。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中步驟(b)的實(shí)施方式為:將所述陶瓷基復(fù)合材料層制成翼型形狀。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中步驟(a)的實(shí)施方式為:所述陶瓷基復(fù)合材料板片根據(jù)所述槳葉的高應(yīng)力區(qū)域來(lái)定位。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述心軸的所述葉尖段和所述葉根段包括內(nèi)部空腔,并且其中步驟(b)經(jīng)實(shí)施以使所述渦輪機(jī)槳葉包括中空空腔,所述中空空腔由采用所述陶瓷基復(fù)合材料板片進(jìn)行加固的內(nèi)壁隔開(kāi)。
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