CN111828386A - 组合式风扇叶片 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种组合式风扇叶片,包括金属体和复合材料体,金属体构造出叶片的前缘部,前缘部包括叶片前缘和部分压力面,金属体还构造出在叶片压力面侧形成的压力面侧结合缺口,压力面侧结合缺口具有压力面侧角部,压力面侧角部为锐角,复合材料体结合于压力面侧结合缺口并嵌入压力面侧角部,并且复合材料体的在叶片压力面侧的表面与部分压力面接续,形成叶片压力面。该组合式风扇叶片的结构可以提高叶片的抗冲击能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合式风扇叶片。
背景技术
大涵道比涡扇发动机具有耗油率低、起飞推力大、噪声低、迎风面积大等特点,被民用运输机广泛采用。而涡轮风扇中应用大尺寸、轻质风扇叶片一直是大涵道比涡扇发动机的关键技术。
复合材料与金属构成的组合式风扇叶片因为有非常好的减重效果,成为各大发动机公司研制轻质大涵道比风扇叶片的主流方案,组合式风扇叶片也可以称之为混合结构风扇叶片,是一种轻质风扇叶片。国外现有的复合材料叶片采用钛合金包边结构来增强叶片的抗冲击性能,钛合金包边通过胶接固定于复合材料叶身。
例如,美国专利US9470097B2中,公开了一种用于燃气轮机的翼型件,其包括:芯体,芯体具有前缘、尾缘、在前缘和尾缘之间延伸的第一表面、以及在前缘和尾缘之间延伸的第二表面;前缘构件,前缘构件具有末端、从末端处的第一近端延伸到第一远端的第一支腿、从末端处的第二近端延伸到第二远端的第二支腿、以及位于前缘构件的末端处的第一支腿和第二支腿之间的内腔,其中,第一支腿的第一远端连接到芯体的第一表面,第二支腿的第二远端连接到芯体的第二表面;和加强构件,加强构件位于前缘构件的内腔内,加强构件连接到前缘构件的第一支腿的近端并且连接到前缘构件的第二支腿的近端。
目前使用的复合材料风扇叶片的金属加强边受到传统加工工艺制约,国际上只有极少数的供应商具有加工金属加强边的能力,这造成了复合材料-钛合金包边风扇叶片的技术门槛和制造成本始终高居不下的现象。
而金属与复合材料连接对连接界面的力学性能要求较高,特别是在叶片受冲击时容易发生界面分裂,导致金属与复合材料分离。相对单一材料的风扇叶片,组合式风扇叶片的复合材料和金属的连接界面位置抗冲击能力较弱,容易在鸟撞载荷等冲击作用下发生分离。
本发明旨在提供一种组合式风扇叶片,可以提高叶片的抗冲击能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合式风扇叶片,可以提高叶片的抗冲击能力,特别地,提高复合材料-金属界面的抗冲击能力。
本发明提供了一种组合式风扇叶片,包括金属体和复合材料体,所述金属体构造出叶片的前缘部,所述前缘部包括叶片前缘和部分压力面,所述金属体还构造出在叶片压力面侧形成的压力面侧结合缺口,所述压力面侧结合缺口具有压力面侧角部,所述压力面侧角部为锐角,所述复合材料体结合于所述压力面侧结合缺口并嵌入所述压力面侧角部,并且所述复合材料体的在叶片压力面侧的表面与所述部分压力面接续,形成叶片压力面。
在一个实施方式中,所述金属体还构造出在叶片吸力面侧形成的吸力面侧结合缺口,所述前缘部还包括部分吸力面;所述吸力面侧结合缺口具有吸力面侧角部,所述吸力面侧角部为锐角,所述复合材料体还结合于所述吸力面侧结合缺口并嵌入所述吸力面侧角部,并且所述复合材料体的在叶片吸力面侧的表面与所述部分吸力面接续,形成叶片吸力面。
在一个实施方式中,所述金属体构造出与所述叶片前缘在弦向上相对的一侧朝叶片尾缘延伸的弧形延伸部,所述弧形延伸部一直延伸到叶片尾缘,在所述弧形延伸部的压力面侧形成所述压力面侧结合缺口。
在一个实施方式中,所述金属体构造出与所述叶片前缘在弦向上相对的一侧朝叶片尾缘延伸的弧形延伸部,在所述弧形延伸部的压力面侧形成所述压力面侧结合缺口,所述复合材料体构造出叶片的尾缘部。
在一个实施方式中,所述弧形延伸部沿着所述组合式风扇叶片的中弧线延伸。
在一个实施方式中,所述弧形延伸部相对于所述组合式风扇叶片的中弧线朝向叶片吸力面或叶片压力面偏移。
在一个实施方式中,所述压力面侧结合缺口和所述吸力面侧结合缺口的角部在弦向上的位置相同。
在一个实施方式中,所述压力面侧结合缺口和所述吸力面侧结合缺口的角部在弦向上的位置不同。
在一个实施方式中,所述锐角是:由两条平直边相接而构成的第一种锐角;由一条平直边和一条弧形边相接而构成的具有弧度的第二种锐角;由两条弧形边相接而构成的具有弧度的第三种锐角;或者对所述第一种锐角、所述第二种锐角或所述第三种锐角进行倒角而形成的第四种锐角。
在一个实施方式中,所述前缘部还包括部分吸力面;所述金属体仅在叶片压力面侧构造出所述压力面侧结合缺口,所述压力面侧结合缺口的所述角部为锐角,而在叶片吸力面侧的表面构造成与所述前缘部的所述部分吸力面接续,形成叶片吸力面。
上述组合式风扇叶片的构型中,金属体构造的前缘部与弧形延伸部的相接处采用内倒角的形式,复合材料体的靠近前缘部的部分可以插入由前缘部与弧形延伸部的过渡处所形成的倒角内部,使得叶片在承受诸如鸟撞等的冲击时,可以有效阻止复合材料从前缘位置与金属体构造的前缘部或弧形延伸部分离,造成叶片分层。也即,可以提高复合材料—金属界面的抗冲击能力。
而且,上述组合式风扇叶片结构简单、易于实现,且无需对复合材料-金属这种组合式风扇叶片的已有结构做大量修改,不影响风扇叶片的其他性能。或者说,上述组合式风扇叶片效果明显,同时对混合叶片的原空心率、强度等性能几乎不产生影响。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本发明的实施方式,并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中:
图1是组合式风扇叶片的结构示意图。
图2A和图2B是分别示出组合式风扇叶片内部弧形延伸部的两种延伸情况的示意图。
图3A是示出组合式风扇叶片的第一实施例的结构示意图。
图3B是示出组合式风扇叶片的第一修改例的结构示意图。
图3C是示出组合式风扇叶片的第二修改例的结构示意图。
图4是示出组合式风扇叶片的第三修改例的结构示意图。
图5是示出组合式风扇叶片的第四修改例的结构示意图。
图6是示出组合式风扇叶片的第五修改例的结构示意图。
图7A、图7B和图7C是分别示出组合式风扇叶片内部的三种锐角形式的示意图。
图8A和图8B是风扇叶片鸟撞冲击仿真示图,其中,图8A示出了角部均为直角形式时受到鸟撞冲击载荷时的结构状态,图8B示出了角部均为锐角形式时受到鸟撞冲击载荷时的结构状态。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明,但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施方式的内容限制本发明的保护范围。
例如,在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成,可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式,也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式,从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外,这些公开内容中可能会在不同的示例中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚,其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地,当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的,该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式,也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。
如本发明所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
为了方便描述,此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到,这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如,如果翻转附图中的器件,则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而,示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向),因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外,还将理解,当一层被称为在两层“之间”时,它可以是所述两层之间仅有的层,或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
需要注意的是,这些以及后续其他的附图均仅作为示例,其并非是按照等比例的条件绘制的,并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。此外,不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。
图1示意性地示出了组合式风扇叶片100。组合式风扇叶片100的结构可以由多种材料或子结构通过某种方式连接在一起。组合式风扇叶片100通常安装在风扇上,例如,安装在涡轮风扇上,构成涡轮风扇发动机的元件,负责对空气进行压缩。
本发明中,组合式风扇叶片100由复合材料和金属材料制成,在考虑叶片强度性能的基础上可以尽量降低叶片质量、提高叶片空心率,组成一种轻质风扇叶片。组合式风扇叶片100所采用的复合材料例如可以是由有机聚合物为基体的纤维增强材料,其中,纤维增强体可以包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶等等,作为基体的有机聚合物例如可以是各种树脂,例如可以包括环氧树脂或者不饱和聚酯树脂等。树脂基复合材料可以有效降低叶片的重量,提高空心率,其具体的组分及纤维方向均可以通过设计来提高其力学性能,使其具有相当的强度能够承受部分叶片可能受到的冲击力,并且还可以经过设计来降低造价。树脂基复合材料是指由有机聚合物为基体的纤维增强材料。组合式风扇叶片100所采用的金属材料可以是钛合金、其它金属或者合金等材料。
图1至图7C中,为了使得结构更加清楚,阴影区域表示复合材料,而白色区域表示金属材料。参见图1,组合式风扇叶片100的展向D3大体平行于图1中的上下方向,或者为叶根到叶尖的方向。组合式风扇叶片100在展向D3上的两端处包括榫头6和叶尖5。可以通过将榫头6插入对应的榫槽中而安装组合式风扇叶片100。
图2A至图7C皆示出的是沿着图1中线A-A截取的截面图,也即,组合式风扇叶片100的翼型截面。
为了便于描述,参照图2A对组合式风扇叶片100中涉及的术语大致进行描述。叶片前缘P1是在组合式风扇叶片100的前部、具有最大曲率的点,包括有叶片前缘P1的前侧部分可以称之为前缘部。与之类似地定义,叶片尾缘P2是在组合式风扇叶片100的尾部、具有最大曲率的点,包括有叶片尾缘P2的尾侧部分可以称之为尾缘部。弦线C1是连接叶片前缘P1和叶片尾缘P2的直线,弦向D1也即沿着弦线C1的方向。中弧线C2是处于上表面与下表面之间的中间位置的点连起来的线。组合式风扇叶片100的厚度方向或者说厚向D2可以限定成垂直于弦向D1的方向。也即,组合式风扇叶片100的弦向D1大体平行于图1至图7C中的左右方向,为叶片前缘P1到叶片尾缘P2的连线方向,组合式风扇叶片100的厚向D2大体平行于图2A至图7C中的上下方向。此外,图2A所示出的翼型形状中,组合式风扇叶片100的上表面可以称之为叶片吸力面;而组合式风扇叶片100的下表面可以称之为叶片压力面。后续图2B至图7C不再如图2A详细示出,皆参照图2A。参见图2A,组合式风扇叶片100包括由金属材料制成的金属体10和由复合材料制成的复合材料体3。
金属体10构造出叶片的前缘部1。前缘部1包括叶片前缘P1、部分压力面12和部分吸力面11。前缘部1采用金属材料,抵抗外物冲击能力强,从而可以减轻复合材料部分受到的冲击载荷。
金属体10还构造出在叶片压力面侧(图2A的下侧)形成的压力面侧结合缺口14和在叶片吸力面侧(图2A的上侧)形成的吸力面侧结合缺口13。压力面侧结合缺口14具有压力面侧角部a2,吸力面侧结合缺口13具有吸力面侧角部a1。也即,压力面侧结合缺口14、吸力面侧结合缺口13分别具有角部。复合材料体3结合于压力面侧结合缺口14和吸力面侧结合缺口13并嵌入上述角部也即压力面侧角部a2和吸力面侧角部a1,并且其表面分别与部分压力面12和部分吸力面11接续,形成叶片压力面和叶片吸力面,也即,复合材料体3在叶片压力面侧的表面(图2A的下表面)与部分压力面12接续,形成叶片压力面,而复合材料体3在叶片吸力面侧的表面(图2A的上表面)与部分吸力面11接续,形成叶片吸力面。在后面参见图6的描述中,金属体10可以仅构造出压力面侧结合缺口14,相应地,也仅具有压力面侧角部a2,复合材料体3结合于压力面侧结合缺口14并嵌入相应角部,并且复合材料体3在叶片压力面侧的表面与部分压力面12接续,形成叶片压力面,后面会再作详述。
金属体10还构造出弧形延伸部4,弧形延伸部4与叶片前缘P1在弦向D1上相对的一侧(图2A中,左侧)朝叶片尾缘P2(图2A中,朝左)延伸。图2A中,弧形延伸部4相当于一个型芯插入组合式风扇叶片100的由复合材料构成的复合材料体3中,从而提供组合式风扇叶片100的强度。
图2A中,在弧形延伸部4的两侧分别形成压力面侧结合缺口14(图2A的下侧)和吸力面侧结合缺口13(图2A的上侧),也即,在弧形延伸部4的压力面侧形成压力面侧结合缺口14,而在弧形延伸部4的吸力面侧形成吸力面侧结合缺口13。复合材料体3包括压力面侧部32和吸力面侧部31,压力面侧部32和吸力面侧部31分别结合于压力面侧结合缺口14和吸力面侧结合缺口13并分别嵌入压力面侧角部a2和吸力面侧角部a1。并且,压力面侧部32或者说复合材料体3的压力面侧表面(图2A的下表面)与前缘部1的部分压力面12接续,形成叶片压力面;吸力面侧部31或者说复合材料体3的吸力面侧表面(图2A的上表面)与前缘部1的部分吸力面11接续,形成叶片吸力面。
本文所示的实施方式中,弧形延伸部4与前缘部1一体地形成,也即,弧形延伸部4和前缘部1为一个整体,从而构成一体化的金属体10。弧形延伸部4与前缘部1连续可以较大地提高组合式风扇叶片100的抗冲击能力,减轻复合材料部分受到的冲击力。在另一实施方式中,弧形延伸部4与前缘部1可以分离地形成,例如通过焊接而连接在一起。
根据本发明的组合式风扇叶片100中,如图3A、图3B或图3C所示,压力面侧角部a2为锐角。
图2A和图2B分别示例性地示出了下面将会描述的弧形延伸部4的两种延伸情况。图2A中,弧形延伸部4一直延伸到叶片尾缘P2,将复合材料体3分隔成压力面侧部32和吸力面侧部31。此时,从弧形延伸部4延伸起始的一侧起一直到叶片尾缘P2皆是复合材料-金属-复合材料的夹层式结构。图2B中,弧形延伸部4并未延伸到叶片尾缘P2,或者也可以说,复合材料体3构造出组合式风扇叶片100的尾缘部2,也即,尾缘部2同压力面侧部32和吸力面侧部31一样均由复合材料制成。此时,从弧形延伸部4延伸起始的一侧朝向叶片尾缘P2,一开始复合材料-金属-复合材料的夹层式结构,后又是尾缘部2的全复合材料结构。也即,弧形延伸部4可以延伸任意宽度。需要注意,图2A和图2B只为示出弧形延伸部4的延伸情况,其中的压力面侧角部a2并未如前面所描述以及后面将会描述的那样为锐角形式,该过渡处的角部不用来限制本发明。
图3A、图3B、图3C、图4、图5和图6分别示意性地示出了组合式风扇叶片100的第一实施例、第一修改例、第二修改例、第三修改例、第四修改例和第五修改例。
图3A示例性地示出了组合式风扇叶片100的第一实施例。参见图3A,在组合式风扇叶片100的翼型截面上,压力面侧角部a2和吸力面侧角部a1皆为锐角形式。图示实施方式中,金属体10大体形成为伞体的形状,弧形延伸部4形成伞体的细长伞柄,而前缘部1形成伞体的尖端为叶片前缘P1的伞叶,或者前缘部1大体呈一三角形的形状。图示实施方式中,与图2A和图2B类似地,组合式风扇叶片100包括金属体10和复合材料体3。金属体10构造出叶片的前缘部1,前缘部1包括叶片前缘P1、部分压力面12和部分吸力面11。而且,金属体10还构造出弧形延伸部4,弧形延伸部4与叶片前缘P1在弦向D1上相对的一侧朝叶片尾缘P2(未示出)延伸。在弧形延伸部4的两侧分别形成在叶片压力面侧(下侧)的压力面侧结合缺口14(下侧)和在叶片吸力面侧(上侧)的吸力面侧结合缺口13(上侧)。并且,压力面侧结合缺口14和吸力面侧结合缺口13分别具有压力面侧角部a2和吸力面侧角部a1。复合材料体3结合于压力面侧结合缺口14和吸力面侧结合缺口13并嵌入上述角部,并且其表面分别与部分压力面12和部分吸力面11接续,形成叶片压力面和叶片吸力面。
在图3A所示的实施方式中,弧形延伸部4还大体沿着组合式风扇叶片100的中弧线(图3A未示出,大体参照图2A)延伸。而且在图示实施方式中,压力面侧结合缺口14和吸力面侧结合缺口13的角部(也即,压力面侧角部a2和吸力面侧角部a1)在弦向D1上的位置大体相同。
图3B示例性地示出了组合式风扇叶片100的第一修改例。参见图3B,第一修改例与第一实施例的不同之处在于,在组合式风扇叶片100的翼型截面上,仅压力面侧角部a2为锐角形式,而吸力面侧角部a1为直角形式。
图3C示例性地示出了组合式风扇叶片100的第二修改例。参见图3C,第二修改例与第一实施例的不同之处在于,在组合式风扇叶片100的翼型截面上,仅压力面侧角部a2为锐角形式,而吸力面侧角部a1为钝角形式。
现提供以下数值仿真结果,参见图8A和图8B。
图8A和图8B是风扇叶片鸟撞冲击仿真示图。图中白色区域代表金属,灰色区域代表复合材料,黑色点状结构为采用光滑质点模拟的鸟体。图8A示出了组合式风扇叶片压力面侧角部a2和吸力面侧角部a1均为直角形式时,其受到鸟撞冲击载荷时的结构状态,鸟撞位置附件的复合材料与金属界面分离,代表鸟体的部分光滑质点冲入分离的界面裂口,加剧了界面分离程度。图8B示出了组合式风扇叶片压力面侧角部a2和吸力面侧角部a1均为锐角形式时,也即第一实施例的情况下,其受到鸟撞冲击载荷时的结构状态,复合材料与金属界面贴合,无界面分离现象。
上述数值仿真结果表明,压力面侧角部a2设置成锐角形式时,优选地,压力面侧角部a2和吸力面侧角部a1均设置成锐角形式时,可以明显地提高组合式风扇叶片100的抗冲击能力,可以有效减轻甚至避免复合材料和金属材料连接界面分裂的情况。
图4示例性地示出了组合式风扇叶片100的第三修改例。参见图4,第三修改例与第一实施例的不同之处在于,弧形延伸部4相对于组合式风扇叶片100的中弧线(图4未示出,大体参照图2A)朝向吸力面侧部31偏移,也即,在任意弦向位置,吸力面侧部31的厚度大致比压力面侧部32小。类似地,弧形延伸部4也可以朝向压力面侧部32偏移,也即,在任意弦向位置,压力面侧部32的厚度大致比吸力面侧部31小。也即,弧形延伸部4可以相对于组合式风扇叶片100的中弧线可以朝向叶片吸力面或叶片压力面偏移。
图5示例性地示出了组合式风扇叶片100的第四修改例。参见图5,第四修改例与第一实施例的不同之处在于,压力面侧结合缺口14的压力面侧角部a2与吸力面侧结合缺口13的吸力面侧角部a1在弦向D1上的位置不同。图示实施方式中,靠近叶片吸力面侧的吸力面侧角部a1在弦向D1上比靠近叶片压力面侧的压力面侧角部a2更加接近前缘部1的叶片前缘(也即,图中更加靠右)。在另一实施方式中,靠近叶片吸力面侧的吸力面侧角部a1在弦向D1上可以比靠近叶片压力面侧的压力面侧角部a2更加远离前缘部1的叶片前缘。
图6示例性地示出了组合式风扇叶片100的第五修改例。参见图6,第五修改例与第一实施例的不同之处在于,组合式风扇叶片100仅构造出压力面侧结合缺口14,相应地,也仅具有压力面侧角部a2,或者说,金属体10仅在叶片压力面侧构造出压力面侧结合缺口14。其中,复合材料体3包括压力面侧部32,金属体10构造出前缘部1和弧形延伸部4。前缘部1包括叶片前缘P1、部分压力面12和部分吸力面11。在弧形延伸部4的一侧(图6中的下侧)形成压力面侧结合缺口14,压力面侧结合缺口14具有压力面侧角部a2,并且,压力面侧角部a2为锐角,压力面侧部32或者说复合材料体3结合于压力面侧结合缺口14并嵌入其角部也即压力面侧角部a2,构成叶片压力面;而弧形延伸部4的另一侧(图6中的上侧)与前缘部1的部分吸力面11接续,构成叶片吸力面。
又或者说,在叶片一侧存在复合材料和金属材料的组合界面。如图6所示,弧形延伸部4的吸力面侧表面(也即,图6的上表面)和前缘部1的部分吸力面11共同构成叶片吸力面。或者说,金属体1在叶片吸力面侧的表面与前缘部1的部分吸力面11接续,形成叶片吸力面。
图7A、图7B和图7C示例性地示出了压力面侧角部a2或吸力面侧角部a1的不同的锐角形式。图7A示出了如图3A所示的第一种锐角形式,第一种锐角M1由大体平直的两条平直边L1、L2相接而构成,也即,几何上通常定义的锐角形式,注意,平直边L1、L2只是大体平直,例如,图7A中,平直边L1其实沿着与并不完全平直的中弧线的方向平行的方向延伸。图7B示出了第二种锐角形式,第二种锐角M2由一条大体平直的平直边L1和一条内凹的弧形边L2相接而构成,第二种锐角M2为具有弧度的锐角形式。锐角形式还可以包括第三种锐角,该第三种锐角由两条类似弧形边L2的弧形边相接而成,该第三种锐角也为具有弧度的锐角形式。图7C示出了第四种锐角形式,第四种锐角M4通过对第一种锐角M1、第二种锐角M2或第三种锐角进行倒角而形成,图7C所示的实施方式中,第四种锐角M4通过对第一种锐角M1倒直角而形成,在另一实施方式中,倒角也可以是倒圆角,又或者说,图7C所示的第四种锐角M4为直角-斜角形式。上述各种锐角形式可以使得复合材料部分(例如图3A中的复合材料体3的吸力面侧部31和压力面侧部32)的靠近叶片前缘P1的端部插入金属体10构造出的锐角结构内,这种构造可以使得组合式风扇叶片100受到冲击时,金属体10先于复合材料体3向吸力面弯折,有效地阻止复合材料部分从前缘位置与金属体10诸如前缘部1或者弧形延伸部4剥离。
以上所述,仅为本发明中的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内,可理解想到的变换或替换,都应涵盖在本发明的包含范围之内,因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种组合式风扇叶片,包括金属体和复合材料体,其特征在于,
所述金属体构造出叶片的前缘部,所述前缘部包括叶片前缘和部分压力面,所述金属体还构造出在叶片压力面侧形成的压力面侧结合缺口,所述压力面侧结合缺口具有压力面侧角部,所述压力面侧角部为锐角,所述复合材料体结合于所述压力面侧结合缺口并嵌入所述压力面侧角部,并且所述复合材料体的在叶片压力面侧的表面与所述部分压力面接续,形成叶片压力面。
2.如权利要求1所述的组合式风扇叶片,其特征在于,所述金属体还构造出在叶片吸力面侧形成的吸力面侧结合缺口,所述前缘部还包括部分吸力面;
所述吸力面侧结合缺口具有吸力面侧角部,所述吸力面侧角部为锐角,所述复合材料体还结合于所述吸力面侧结合缺口并嵌入所述吸力面侧角部,并且所述复合材料体的在叶片吸力面侧的表面与所述部分吸力面接续,形成叶片吸力面。
3.如权利要求1所述的组合式风扇叶片,其特征在于,所述金属体构造出与所述叶片前缘在弦向上相对的一侧朝叶片尾缘延伸的弧形延伸部,所述弧形延伸部一直延伸到叶片尾缘,在所述弧形延伸部的压力面侧形成所述压力面侧结合缺口。
4.如权利要求1所述的组合式风扇叶片,其特征在于,所述金属体构造出与所述叶片前缘在弦向上相对的一侧朝叶片尾缘延伸的弧形延伸部,在所述弧形延伸部的压力面侧形成所述压力面侧结合缺口,所述复合材料体构造出叶片的尾缘部。
5.如权利要求3或4所述的组合式风扇叶片,其特征在于,所述弧形延伸部沿着所述组合式风扇叶片的中弧线延伸。
6.如权利要求3或4所述的组合式风扇叶片,其特征在于,所述弧形延伸部相对于所述组合式风扇叶片的中弧线朝向叶片吸力面或叶片压力面偏移。
7.如权利要求2所述的组合式风扇叶片,其特征在于,所述压力面侧结合缺口和所述吸力面侧结合缺口的角部在弦向上的位置相同。
8.如权利要求2所述的组合式风扇叶片,其特征在于,所述压力面侧结合缺口和所述吸力面侧结合缺口的角部在弦向上的位置不同。
9.如权利要求1所述的组合式风扇叶片,其特征在于,所述锐角是:
由两条平直边相接而构成的第一种锐角;
由一条平直边和一条弧形边相接而构成的具有弧度的第二种锐角;
由两条弧形边相接而构成的具有弧度的第三种锐角;或者
对所述第一种锐角、所述第二种锐角或所述第三种锐角进行倒角而形成的第四种锐角。
10.如权利要求1所述的组合式风扇叶片,其特征在于,所述前缘部还包括部分吸力面;
所述金属体仅在叶片压力面侧构造出所述压力面侧结合缺口,所述压力面侧结合缺口的所述角部为锐角,而在叶片吸力面侧的表面构造成与所述前缘部的所述部分吸力面接续,形成叶片吸力面。
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