Turbinbladen är indelade i två kategorier: turbinstyrblad och turbinarbetsblad.
Turbinens ledskenors huvudfunktion är att justera flödesriktningen för avgaserna från förbränningskammaren. Materialets driftstemperatur kan nå upp till över 1,100 XNUMX°C, och spänningen som bärs av turbinens ledskenor är i allmänhet mindre än 70 MPa. Denna komponent skrotas ofta på grund av distorsion orsakad av stora termiska spänningar, termiska utmattningssprickor orsakade av plötsliga temperaturförändringar och brännskador orsakade av lokala för höga temperaturer.
Turbinbladen är placerade i turbinmotorn med den högsta temperaturen, den mest komplexa spänningen och den sämsta miljön. Denna komponent måste tåla höga temperaturer och stor centrifugalspänning och termisk stress. Temperaturen den tål är 50-100℃ lägre än motsvarande turbinstyrblad, men vid rotation med hög hastighet, på grund av effekterna av aerodynamisk kraft och centrifugalkraft, når spänningen på bladkroppen 140 MPa och roten når 280-560 MPa. Den kontinuerliga förbättringen av strukturen och materialen i turbinbladen har blivit en av nyckelfaktorerna för att förbättra prestandan hos flygplansmotorer.
Turbinbladen, turbinaxeln, turbinskivan och andra komponenter bildar tillsammans turbinen i en flygmotor. Turbinen är kraftkällan som driver kompressorn och andra tillbehör. Turbinen kan delas upp i två komponenter: rotorn och statorn:
Turbinrotor: Det är en helhet som består av turbinblad, hjul, axlar och andra roterande delar monterade på axeln. Det är ansvarigt för att suga in hög temperatur och högt tryck luftflöde in i brännaren för att bibehålla driften av motorn. Turbinrotorn arbetar vid hög temperatur och hög hastighet och överför hög effekt, så dess arbetsförhållanden är extremt tuffa. Vid arbete vid hög temperatur måste turbinrotorn motstå extremt hög centrifugalkraft och är också föremål för effekten av aerodynamiskt vridmoment etc. Den höga temperaturmiljön kommer att minska den slutliga hållfastheten hos turbinbladsmaterialet och kommer också att orsaka krypning och erosion av turbinbladsmaterialet.
Turbinstator: Den består av turbinstyrblad, yttre ring och inre ring. Den är fixerad på höljet och dess huvudsakliga funktion är att sprida och korrigera luftflödet för nästa stegs turbinrotor för att möta turbinens arbetsblads hastighetstriangel.
För att förbättra prestandaindikatorer som dragkraft-till-vikt-förhållande, ökar kraven på toleransen hos flygplansmotorer och gasturbinblad för hög temperatur och hög vindhastighet ständigt. I vanliga turbofläktmotorer för flygplan har den turbindrivna kompressorn max
Luften som kommer in i turbinmotorn roterar med en hög hastighet på tusentals varv per sekund. Luften trycksätts steg för steg i kompressorn. Tryckförhållandet för flerstegskompressorn kan nå mer än 25. Den trycksatta luften kommer in i motorns förbränningskammare, blandas med bränslet och brinner. Bränsleflamman behöver brinna stabilt i högtrycksluftflödet som strömmar med en hög hastighet på mer än 100m/s.
Gasflödet med hög temperatur och högt tryck från förbränningskammaren driver turbinbladen att rotera med en hastighet av tusentals till tiotusentals varv per minut. Vanligtvis överstiger temperaturen före turbinen smältpunkten för turbinbladsmaterialet. Under drift måste turbinbladen på moderna motorer vanligtvis tåla temperaturer på 1600~1800℃, vindhastigheter på cirka 300m/s, och det enorma lufttrycket som orsakas av dem.
Turbinbladen måste arbeta tillförlitligt i tusentals till tiotusentals timmar i en så extremt tuff arbetsmiljö. Turbinbladen har komplexa profiler och använder ett stort antal avancerade tillverkningstekniker såsom riktad stelning, pulvermetallurgi, komplex gjutning av ihåliga blad, komplex tillverkning av keramiska kärnor och bearbetning av mikrohål.
Turbinblad är en av komponenterna i de "två maskiner" som har flest tillverkningsprocesser, den längsta cykeln och den lägsta passerhastigheten. Tillverkningen av komplexa ihåliga turbinblad har blivit kärntekniken i den nuvarande utvecklingen av de "två maskinerna".
Bladen i flygplansmotorer och gasturbiner omfattar främst fläktblad, turbinblad och kompressorblad, varav värdet på turbinblad står för ca 60 % av den totala bladkostnaden. Jämfört med fläktblad är råvarorna i turbinbladen mer värdefulla och svårare att bearbeta.
Som en viktig hot-end komponent i motorn kräver turbinblad användning av högtemperaturlegeringsmaterial. Deras smältteknik kräver höga krav, och vissa metallmineralresurser är knappa. När det gäller tillverkningsprocessen använder turbinblad generellt investeringsgjutning för att uppnå tunna väggar och komplexa kylstrukturer. Tillverkningssvårigheten är betydligt högre än för andra blad.
Till exempel har flygplansmotorerna CFM56 som används i stor utsträckning i Boeing 737-serien och Airbus 320-serien mer än tusen turbinblad, som var och en kostar mer än 10,000 100,000 yuan. Enhetspriset för turbinblad i vissa delar överstiger till och med XNUMX XNUMX yuan.
2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
Vårt professionella säljteam väntar på din konsultation.