Самолетный двигатель является «сердцем» самолета, а также известен как «Jewel of Industry». Его производство интегрирует многие передовые технологии в современной промышленности, включающие материалы, механическую обработку, термодинамику и другие области. Поскольку страны имеют более высокие и более высокие требования для эффективности двигателя, новые структуры, новые технологии и новые процессы в исследованиях, разработках и применении по -прежнему постоянно оспаривают пик современной отрасли. Одним из важных факторов в улучшении соотношения тяги к весу авиационных двигателей является интегральный диск лезвия.
Преимущества слабых
До появления интегрального лезвия лопасти лезвия двигателя должны были быть подключены к колесному диску через шины, вторжение и гноны и фиксирующие устройства, но эта структура постепенно не отвечала потребностям высокопроизводительных самолетов. Интегральный диск лезвия, который интегрирует лопасти ротора двигателя и был разработан колесный диск, и теперь стал обязательной структурой для двигателей с высоким уровнем тяги к весу. Он широко использовался в военных и гражданских авиационных двигателях и имеет следующие преимущества.
1.Потеря веса:Поскольку обод колесного диска не нужно обрабатывать для установки языка и канавки для установки лопастей, радиальный размер обода может быть значительно уменьшен,тем самым значительно уменьшая массу ротора.
2.Уменьшить количество деталей:В дополнение к тому факту, что колесный диск и лезвия интегрированы, сокращение блокирующих устройств также является важной причиной. Авиационные двигатели имеют чрезвычайно строгие требования к надежности, а упрощенная структура ротора играет большую роль в повышении надежности.
3. Измените потерю воздушного потока:Потеря побега, вызванная разрывом в традиционном методе соединения, устранена, эффективность двигателя улучшается, а тяга увеличивается.
Блиск, который уменьшает вес и увеличивает тягу, не является легкой «жемчужиной» для получения. С одной стороны, Блиск в основном изготовлен из трудных материалов, таких как титановый сплав и высокотемпературный сплав; С другой стороны, его лезвия тонкие, а форма лезвия сложна, что удовлетворяет чрезвычайно высокие требования к технологии производства. Кроме того, когда лезвия ротора повреждены, их нельзя заменить индивидуально, что может привести к тому, что Блиск будет отменен, а технология ремонта является еще одной проблемой.
Производство слабых
В настоящее время существуют три основные технологии для производственных интегральных лезвий.
Пяти осевая с ЧПУ фрезерованием
Пяти осевая фрезеровая с ЧПУ широко используется в производстве флисков из-за его преимуществ быстрого отклика, высокой надежности, хорошей гибкости обработки и краткосрочного цикла подготовки к производству. Основные методы фрезерования включают в себя боковое фрезерование, фрезерование погружения и циклоидное фрезерование. Ключевые факторы, обеспечивающие успех флеш, включают:
Пяти осевые машины с хорошими динамическими характеристиками
Оптимизированное профессиональное программное обеспечение CAM
Инструменты и знания приложений, посвященные обработке сплавов титанового сплава/высокотемпературных сплавов
Электрохимическая обработка
Электрохимическая обработка является отличным методом для обработки каналов интегральных лопатных дисков авиационных двигателей. Существует несколько технологий обработки в электрохимической обработке, в том числе электролитическая обработка рукава, контурную электролитическую обработку и электролитическую обработку ЧПУ.
Поскольку электрохимическая обработка в основном использует свойство растворения металлов в аноде в электролите, катодная часть не будет повреждена при применении электрохимической технологии обработки, а заготовка не будет зависеть от резки, обработка тепла и т. Д., Таким образом, уменьшая остаточное напряжение целостного канала лепкости после механизма.
Кроме того, по сравнению с пятью осевыми фрезерованием, рабочее время электрохимической обработки значительно уменьшается, и его можно использовать на стадии грубой обработки, полуфабрикации и отделки. После обработки нет необходимости в ручной полировке. Следовательно, это одно из важных направлений разработки интегральной обработки канала лезвия самолета.
Сварка
Лезвия обрабатываются отдельно, а затем сварены к лезвию сваркой электронной луча, линейной сваркой трения или диффузионной диффузионной связью вакуумного состояния. Преимущество заключается в том, что его можно использовать для изготовления интегральных дисков лезвия с непоследовательными лезвиями и дисковыми материалами.
Процесс сварки имеет высокие требования к качеству сварки лезвия, что напрямую влияет на производительность и надежность общего диска лезвия авиационного двигателя. Кроме того, поскольку фактические формы лопастей, используемых на диском сварного лезвия, не являются согласованными, позиции лезвий после сварки не являются согласованными из -за ограничения точности сварки, а технология адаптивной обработки требуется для выполнения персонализированного точного фрезерного производства для каждого лезвия.
Кроме того, сварка является очень важной технологией в ремонте интегральных лезвий. Среди них линейная сварка трения, как технология сварки твердофазной сварки, имеет высокое качество сварки и хорошую воспроизводимость. Это одна из наиболее надежных и заслуживающих доверия технологий сварки для сварки компонентов ротора самолета с высоким уровнем тяги к весу.
Применение Блиска
1. EJ200 Aircraft Engine
Авиационный двигатель EJ200 имеет в общей сложности 3- вентиляторы сцены и 5- сцены компрессоров высокого давления. Одиночные лопасти сварены к колесному диску электронным пучком, чтобы сформировать интегральный диск лезвия, который используется в вентиляторе 3-й стадии и 1-м стадии компрессора высокого давления. Интегральный диск лезвия не сварка вместе с роторами других этапов, чтобы сформировать многоэтапный интегральный ротор, но связан с короткими болтами. Вообще говоря, это на ранней стадии применения интегральных дисков лезвия.
2. F414 Турбовант -двигатель
В турбовентивном двигателе F414 2-й и 3-й этапы вентилятора {3}} и первых 3 этапов 7-й этапа компрессора компрессора высокого давления используют интегральные лезвия, которые обрабатываются электрохимическими методами. GE также разработал возможный метод ремонта. Исходя из этого, интегральные лезвия 2 -го и 3 -го этапа вентилятора сваривают вместе, чтобы сформировать интегральный ротор, а 1 -й и 2 -й стадии компрессора также сварены вместе, что еще больше снижает вес ротора и повышает долговечность двигателя.
По сравнению с EJ200, F414 сделал большой шаг вперед в применении интегральных лезвий.
3. f 119- pw -100 двигатель
3- сценический вентилятор и 6- Стадия компрессора высокого давления-все используют интегральные лезвия, а лезвия вентилятора 1-й стадии-пустоты. Полые лопасти приварены к колесному диску через линейную сварку трения, образуя интегральное лезвие, которое снижает вес ротора этой стадии на 32 кг.
4. двигатель BR715
В крупных гражданских двигателях также использовался интегральный клинок. Двигатель BR715 использует пять осевых технологий с ЧПУ для обработки интегрального лезвия, который используется на компрессоре нагнетателя на второй стадии после вентилятора, а передние и задние интегральные диски лезвия сварены вместе, чтобы сформировать интегральный ротор. Он используется на Boeing 717.
