Зашто авионски мотори користе интегралне лопатице? Они су кључ летања!

Авионски мотор је "срце" авиона и познат је и као "краљевски драгуљ индустрије". Његова производња интегрише многе најсавременије технологије у модерној индустрији, које укључују материјале, механичку обраду, термодинамику и друга поља. Како земље имају све веће захтеве за перформансе мотора, нове структуре, нове технологије и нови процеси у истраживању и развоју и примене и даље стално изазивају врху модерне индустрије. Један од важних фактора у побољшању односа погон-тежина авиона је интегрални диск лопате.

Предности блиска

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 руфа диска тркала не мора бити обрађена за монтажу језика и жлебова за монтажу лопаћа, радијална величина рупе може се значајно смањити, тиме значајно смањујући масу ротора.

2.Смањити број делова ：Поред чињенице да су дискови и лопатице точкова интегрисани, смањење уређаја за закључавање је такође важан разлог. Авионски мотори имају изузетно строге захтеве за поузданост, а поједностављена структура ротора игра велику улогу у побољшању поузданости.

3.Смањење губитка ваздушног тока ：Изгубљени губици изазвани празнином у традиционалној методи споја су елиминисани, ефикасност мотора је побољшана и потисак је повећан.

Блиск, који смањује тежину и повећава погон, није лако добити. С једне стране, блиск је углавном направљен од материјала које је тешко обрадити као што су титанијумска легура и легура за високу температуру; с друге стране, његове лопате су танке и облик лопате је сложен, што поставља изузетно високе захтеве за технологију производње. Осим тога, када се лопатице ротора оштете, не могу се заменити појединачно, што може довести до тога да се блиск скине, а технологија поправке је још један проблем.

Производња бисквита

Тренутно постоје три главне технологије за производњу интегралних лопаћа.

• 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:

Машине за рад са пет осија са добрим динамичким карактеристикама

Оптимизовани професионални ЦАМ софтвер

Инструменти и знање о апликацијама посвећено титанијумској легури/прерађивању легура на високе температуре

• 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 растворања метала на аноди у електролиту, катодни део неће бити оштећен када се примењује електрохемијска технологија обраде, а на радни део неће утицати сила сечења, топлота обраде итд. током обраде, чиме се смањује преостало напе

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.

• Заваривање

Очије се обрађују одвојено, а затим се заваривају на диск очије заварањем електронским зраком, линеарним фрицтионским заварањем или вакуумским дифузијским везом у чврстом стању. Предност је у томе што се може користити за производњу интегралних дискова са неконзистентним материјалима лопате и диска.

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.

Употреба блиска

1. у вези са Авионски мотор ЕЈ200

Авионски мотор ЕЈ200 има укупно 3 фанове и 5 високо притиска компресора. Једини лопасти су заваривани на диск трке електронским гредом како би формирали интегрални диск лопасти, који се користи у вентилатору 3. фазе и компресору високог притиска 1. фазе. Интегрални диск лопате није завариван заједно са роторима других фаза како би формирао вишестапни интегрални ротор, већ је повезан кратким болтовима. Генерално говорећи, то је у раној фази примене интегралних дискова.

2. Уколико је потребно. Ф414 турбофан мотор

У турбофан мотору Ф414, 2. и 3. фаза 3-степеног вентилатора и прве 3 фазе 7. фазе компресора високог притиска користе интегралне лопате, које се обрађују електрохемијским методама. GE је такође развио изводљиву методу поправке. На овој основи, интегрална лопатица 2. и 3. фане су заваривани заједно да формирају интегрални ротор, а 1. и 2. фаза компресора су такође заваривани заједно, што додатно смањује тежину ротора и побољшава трајност мотора.

У поређењу са ЕЈ200, Ф414 је направио велики корак напред у примени интегралних лопаћа.

3. Уколико је потребно. Мотор F119-PW-100

Трестепени вентилатор и шестстепени компресор високог притиска сви користе интегралне лопатице, а лопатице вентилатора 1. степена су шупље. Духове лопате су завариване на диско рута путем линеарног заваривања трњењем како би се формирало интегрално лопате, што смањује тежину ротора ове фазе за 32 кг.

4. Уколико је потребно. Мотор БР715

У великим цивилним моторима, интегрисани диск лопате се такође користио. Мотор БР715 користи технологију ЦНЦ фрезирања са пет осија за обраду интегралног диска лопате, који се користи на компресору суперкомпресора друге фазе након вентилатора, а предњи и задњи интегрални дискови лопате су заваривани заједно како би формирали интегрални Користи се на Боингу 717.