Зашто авионски мотори користе интегралне лопатке?

01 Преимущества интегралне лопатке

Pre pojavljanja integriranog lopastičkog diska, rotor lopatica motora su morali da se povežu sa diskom kroz šipove, šipasta režanja i zaključne uređaje, ali je ta struktura postepeno prestajala da ispunjava zahteve visokoproduktivnih avionskih motora. Projekat integriranog lopastičkog diska koji integruje rotor lopatica motora i disk je sada postao neophodna struktura za motoare sa visokim omjerom potiska težine. Već se široko koristi u vojnim i građanskim avionskim motorima i ima sledeće prednosti.

1. Губљење тежине

Посебно због чињенице да не постоји потреба за фрезирањем језика и рупе за монтирање лопатака на обод коливе, радијална димензија обода може бити значајно смањена, што значајно смањује масу ротора.

2. Smanjuje broj delova

Осим чињенице да су колива и лопатке интегрисане, смањење закључних уређаја је такође важан разлог. Авионским моторима се стављају екстремно строге захтеве у односу на надежност, и поједностављена структура ротора игра велику улогу у побољшању надежности.

3. Смањује губитак ваздушног тока

Potisnuta gubitak uzrokovan razmakom u tradiicionalnoj metodi spajanja je uklonjen, poboljšana je radna efikasnost motora i povećan je potisak.

Integralni listasti disk, koji ne samo da smanjuje težinu već i povećava potisak, takođe je koristan za poboljšanje odnosa potiska na težinu. Naravno, nije lako "zrno" da se izabere. S jedne strane, integralni listasti disk uglavnom koristi teško obradive materijale kao što su titan alijansi i visokotemperaturne alijanse; s druge strane, njegovi listovi su tanki i oblik lista je kompleksan, što stavlja izuzetno visoke zahteve na tehnologiju proizvodnje. Pored toga, kada su rotor liste oštećene, one se ne mogu zameniti pojedinačno, što može uzrokovati da bude otpisan cijeli integralni listasti disk, a tehnologija popravke je još jedan problem.

02 Proizvodnja integralnog listastog diska

U trenutku postoje tri glavne tehnologije za proizvodnju cjelovitih lopatica.

1. Petosmerna CNC frizovanje

Petosmerno CNC frizovanje široko se koristi u proizvodnji bliskova zbog prednosti brze odzivljivosti, visoke pouzdanosti, dobre fleksibilnosti obrade i kratkog ciklusa pripreme proizvodnje. Glavne metode frizovanja uključuju bočno frizovanje, uspravno frizovanje i cikloidalno frizovanje. Ključni činioci koji osiguravaju uspeh bliskova uključuju:

1) Petosmerni brodovi sa dobrom dinamičkom karakteristikom

2) Optimišano profesionalno CAM softver

3) Alati i znanje o primeni posvećeno obradi titanovih alija i alija visoke temperature

2. Elektrohimijačka obrada

Elektrohimijačka obrada je odličan način za obradu kanala cjelovitih diskova lopatica avijskih motora. Postoji nekoliko tehnologija obrade u elektrohimijačkoj obradi, uključujući elektrolitsko ronjenje, kontur elektrolitske obrade i CNC elektrolitske obrade.

Kako elektrohimija uglavnom koristi svojstvo disolvanja metala na anodu u elektrolitu, katodska delovi neće biti oštećeni prilikom primene tehnologije elektrohimije, a radna komponenta tijekom obrade neće biti uticena sile režanja, topline obrade itd., čime se smanjuje ostatni stres cijelog lopatickog kanala avionskog motora nakon obrade.

Pored toga, u usporedbi sa peto-osnom frezovanjem, radno vreme za elektrokemijsko frodženje je znatno skraćeno, a može se koristiti u fazama grubog obradivanja, poluobležavanja i finalne obrade. Nakon obrade, nema potrebe za ručnim ciljanjem. Zbog toga, jedan od ključnih smjerova razvoja obrade cijelog kanala lopatica aviokombinata jeste upravo ovaj postupak.

3. Заваривање

Lopatice se obrađuju posebno, a zatim su spajane na lopaticki disk elektronskim zrakom, linearnom trenjskom savijanjem ili vakuum difuzivnim spojem u čvrstom stanju. Njegova prednost je što se može koristiti za proizvodnju cijelog lopatickog diska sa neusaglašenim materijalima lopatica i diska.

Proces svarivanja stavlja visoke zahteve na kvalitet svarivanja lopatica, što direktno utiče na performanse i pouzdanost celog lopatickog diska avionskog motora. Takođe, kako su stvarne oblike lopatica koje se koriste u svarivanim lopatickim diskovima nekonzistentni, pozicije lopatica nakon svarivanja nisu konzistentne iz razloga ograničenja preciznosti svarivanja, pa je potrebna adaptivna tehnologija za izvršavanje personalizovanog preciznog CNC režanja za svaku lopaticu.

Pored toga, savijanje je vrlo važna tehnologija u popravci integralnih lopatica. Među njima, linearno trenje savijanja, kao čvrstofazna tehnologija savijanja, ima visoku kvalitetu savijanja i dobru reprodukciju. To je jedna od pouzdanijih i povjerenijih tehnologija savijanja za savijanje komponenti rotorova leteljskog motora s velikim omjerom potiska i težine.