Зашто авионски мотори користе интегралне лопатице?

01 Предности интегралне лопате

Пре појаве интегралног диска лопасти, лопасти ротора мотора требали су да буду повезане са диском тркала кроз заби, мартезе и забичке жлебове и уређаје за закључавање, али ова структура постепено није успевала да задовољи потребе високо-испечатних авиона. Диск интегралног лопаца који интегрише лопаце ротора мотора и диск точака је дизајниран, и сада је постао структура која мора бити за моторе са високим односу потакања на тежину. Широко се користи у војним и цивилним авионама и има следеће предности.

1. Губљење тежине

Пошто није потребно обрађивати језик и жлеб за монтажу лопаћа на раму диска тркала, радијална димензија рама може се значајно смањити, чиме се значајно смањује маса ротора.

2. Смањити број делова

Поред чињенице да су дискови и лопатице интеграни, важно је и смањење уређаја за закључавање. Авионски мотори имају изузетно строге захтеве за поузданост, а поједностављена структура ротора игра велику улогу у побољшању поузданости.

3. Смањење губитка ваздушног тока

Усклађивање губитка избацања узрокованог празнином у традиционалном методу повезивања елиминише се, ефикасност рада мотора се побољшава и погоршање погонског снага.

Интегрални диск лопате, који не само да смањује тежину већ и повећава погон, такође доприноси побољшању односа погон-тежина. Наравно, није лако изабрати "бисер". С једне стране, интегрални диск ножева углавном користи тешко обрађене материјале као што су титанијумска легура и легура на високу температуру; с друге стране, његове ножеве су танке и облик ножева је сложен, што поставља изузетно високе захтеве за технологију производње. Осим тога, када су лопатице ротора оштећене, не могу се заменити појединачно, што може довести до тога да се интегрални диск лопатице скине, а технологија поправке је још један проблем.

02 Производња интегралног диска за лопате

Тренутно постоје три главне технологије за производњу интегралних лопаћа.

1. Петоосна ЦНЦ фрезирање

Петоосна ЦНЦ фрезирање се широко користи у производњи блиска због својих предности брзе реакције, високе поузданости, добре флексибилности обраде и кратког циклуса припреме производње. Главни методи фрезирања укључују бочно фрезирање, фрезирање у дубини и циклоидно фрезирање. Кључни фактори који обезбеђују успех блиска укључују:

1) Машине за рад са пет осија са добрим динамичким карактеристикама

2) Оптимизовани професионални ЦАМ софтвер

3) алати и знање о апликацијама посвећено титанијумској легури/прерађивању легура на високе температуре

2. Електрохемијска обрада

Електрохемијска обрада је одлична метода за обраду канала интегралних дискова лопасти авиона. Постоји неколико технологија обраде у електрохемијском обраду, укључујући обраду електролитичких рукава, контурну електролитичку обраду и ЦНЦ електролитичку обраду.

Пошто електрохемијска обрада углавном користи својство растворења метала на аноди у електролиту, део катоде неће бити оштећен када се примењује технологија електрохемијске обраде, а радни део током обраде неће бити погођен силом резања, топлотом обраде итд., чиме се смањује остатак напетости

Поред тога, у поређењу са петоосном фрезовањем, радно време електрохемијске обраде је знатно смањено, а може се користити у груби обради, полу-окончавању и завршном стадијуму. Нема потребе за ручним полирањем након обраде. Због тога је то један од важних правца развоја интегралне канале лопатице авиона.

3. Заваривање

Оштрице се обрађују одвојено, а затим заваривају на диск оштрице заваривањем електронским гредом, линеарним заваривањем трњењем или вакуумским дифузијским везом чврстог стања. Његова предност је да се може користити за производњу интегралних дискова са неконстантним материјалима за ножеве и дискове.

Процес заваривања има високе захтеве за квалитет заваривања лопасти, што директно утиче на перформансе и поузданост укупног диска лопасти авиона. Поред тога, пошто стварни облици лопатица који се користе у спојеним дисковима лопатица нису конзистентни, позиције лопатица након заваривања нису конзистентне због ограничења тачности заваривања, а потребна је адаптивна технологија обраде за обављање персонализованог прецизног ЦНЦ фрезе

Поред тога, заваривање је веома важна технологија у поправци интегралних лопатица. Међу њима, линеарно трњење заваривање, као технологија заваривања у чврстој фази, има висок квалитет заваривања и добру репродуктивност. То је једна од поузданијих и поузданијих технологија заваривања за заваривање компоненти ротора авиона са високим односом потеза према тежини.