Bakit ginagamit ng mga motor ng eroplano ang integral blades? Sila ang susi sa pag-uwi!

Ang engine ng eroplano ay ang "puso" ng eroplano at tinatawag ding "mahal na batis ng industriya". Ang paggawa nito ay nag-iintegrate ng maraming pinakabagong teknolohiya sa modernong industriya, kumakatha ng mga sangay tulad ng anyo, mekanikal na pagsasala, termodinamika at iba pa. Habang umuunlad ang mga bansa sa mas mataas na kinakailangang pagganap ng engine, patuloy na sinusubok ang bagong estraktura, bagong teknolohiya at bagong proseso sa pamamagitan ng pag-aaral at aplikasyon upang makamit ang pinakamataas na lebel ng modernong industriya. Isa sa mga mahalagang kadahilan upang mapabuti ang ratio ng dorog-timbang ng mga engine ng eroplano ay ang integral blade disk.

Mga benepisyo ng blisk

Bago ang paglabas ng integral blade disk, kinakailangan ang rotor blades ng makina na magkaugnay sa wheel disk sa pamamagitan ng tenons, mortise at tenon grooves at locking devices, ngunit ang anyong ito ay paulit-ulit na hindi na nakakatugon sa mga pangangailangan ng mataas-na-pagkilos na eroplano engines. I-disenyo ang integral blade disk na nag-uugnay ng engine rotor blades at wheel disk, at ngayon ay napakita bilang isang kinakailangang anyo para sa mga engine na may mataas na ratio ng thrust-sa-timbang. Ito ay maaaring gamitin sa military at sibil na eroplano engines at mayroong mga sumusunod na benepisyo.

1.Pagbawas ng Timbang ：Dahil ang rim ng wheel disc ay hindi kinakailangang iproseso upang ilagay ang tongue at groove para sa pagsasaalok ng blades, maaaring malaking bawasan ang radial na sukat ng rim, kaya nang matatagpuan ang timbang ng rotor.

2.Bawasan ang bilang ng mga parte ：Bukod sa katotohanan na ang wheel disc at mga bade ay naiintegrate, ang pagbabawas ng mga locking device ay isa ding mahalagang sanhi. May napakatindi naming rekomendasyon sa reliwablidad para sa mga engine ng eroplano, at naglalaro ng malaking papel ang simpleng anyo ng rotor sa pagsasaayos ng reliwablidad.

3.Bumaba ang pagkawala ng hangin ：Inalis ang escape loss na dulot ng espasyo sa tradisyonal na pamamaraan ng pagkonekta, napabuti ang ekad ng motor, at tinambah ang dorok.

Hindi madaling "perla" na makakuha ang blisk na bumabawas sa timbang at nagdidigma ng dorok. Sa isang bahagi, ang blisk ay karaniwang gawa sa matinding alloy tulad ng titanium alloy at mataas na temperatura ng alloy; sa kabilang dako, ang kanilang mga bade ay magiging maikli at ang anyo ng bade ay kompleks, na naglagay ng napakataas na demand sa teknolohiya ng paggawa. Sa dagdag pa rito, kapag nasira ang mga rotor blades, hindi sila maitutulak ng isa-isa, na maaaring sanhiin ang blisk na itapon, at ang teknolohiya ng pagsasawi ay isa pang problema.

Paggawa ng blisks

Sa kasalukuyan, may tatlong pangunahing teknolohiya para sa paggawa ng mga buong blade.

• Milling na may limang-aklat na CNC

Ang milling na may limang-aklat na CNC ay madalas gamitin sa paggawa ng blisks dahil sa mga benepisyo nito tulad ng mabilis na tugon, mataas na reliwabilidad, mabuting karaniwang fleksibilidad at maikling siklo ng paghahanda sa produksyon. Ang pangunahing mga pamamaraan ng milling ay kasama ang side milling, plunge milling at cycloidal milling. Ang mga pangunahing factor upang matiyak ang tagumpay ng blisks ay kasama:

Mga makina na may limang-aklat na may magandang characteristics dinamiko

Optimized na propesyonal na CAM software

Mga tool at aplikasyon na kaalaman na dedikado para sa pagproseso ng alloy ng titanio/mataas na temperatura

• Electrochemical machining

Ang electrochemical machining ay isang napakagandang paraan para sa pagproseso ng mga channel ng disk ng integral blade ng mga motor ng eroplano. May ilang mga teknolohiya ng pagproseso sa electrochemical machining, kabilang ang electrolytic sleeve machining, contour electrolytic machining at CNC electrolytic machining.

Bilang ang eletrokemikal na pag-machinay ay pangunahing ginagamit ang katangian ng disolusyon ng metal sa anodo sa elektrolito, hindi masasaktan ang bahagi ng katodo kapag kinakamit ang teknolohiyang ito, at hindi maapekto ang workpiece ng pwersa ng pag-cut, init ng pag-machinay, o iba pa habang nagmamachina, kaya umabot ito sa pagbabawas ng natitirang presyon sa integral na blade channel ng engine ng eroplano pagkatapos magmachina.

Sa dagdag din, kumpara sa limang-aksis na milling, tinataas ang mga oras ng trabaho ng eletrokemikal na pag-machinay, at maaaring gamitin sa mga takbo ng rough machining, semi-finishing at finishing. Wala nang kinakailangang pamamanual na polishing pagkatapos ng pag-machinay. Kaya't ito ay isa sa mga mahalagang direksyon ng pag-unlad ng pagproseso ng integral na blade channel ng engine ng eroplano.

• Pagweld

Inilalabas ang mga balde nang hiwalay, at mula noon i-weld sa disk ng balde gamit ang electron beam welding, linear friction welding o vacuum solid-state diffusion bonding. Ang benepisyo ay maaaring gamitin ito para sa paggawa ng integral blade disks na may magkaibang anyo ng materyales ng balde at disk.

May mataas na pangangailangan ang proseso ng pagweld sa kalidad ng pagweld ng balde, na direkta nang nakakaapekto sa kinakamangitan at relihiyosidad ng kabuuan ng disk ng balde ng motor ng eroplano. Sa dagdag pa rito, dahil sa hindi konsistente na anyo ng mga balde na ginagamit sa disk ng pinagweld na balde, hindi konsistente ang posisyon ng mga balde matapos ang pagweld dahil sa limitasyon ng katumpakan ng pagweld, kaya't kinakailangan ang teknolohiya ng adaptive processing upang magbigay ng personalisadong presisong CNC milling para sa bawat balde.

Sa dagdag, ang paglilipat ay isang napakalaking teknolohiya sa pagsasara ng mga integral na blade. Sa kanila, ang linya ng siklotrong paglilipat, bilang isang maligong anyo ng paglilipat na teknolohiya, ay may mataas na kalidad ng paglilipat at mabuting maayos na balik. Ito ay isa sa higit na tiyak at matitiwalaan na teknolohiya ng paglilipat para sa paglilipat ng mga komponente ng rotor ng engine ng eroplano na may mataas na ratio ng dorok-bersus-timpla.

Paggamit ng blisk

1. EJ200 aircraft engine

Mayroong kabuuan ng 3 na lebel ng taga-atras at 5 na lebel ng mataas na presyon compressor ang engine ng eroplano ng EJ200. Ang mga single blades ay nililipat sa pamamagitan ng elektron beam papunta sa tsakong-disc upang bumuo ng isang integral na blade disk, na ginagamit sa ika-3 na lebel ng taga-atras at sa unang lebel ng mataas na presyon compressor. Hindi pinagsama-sama ang integral na blade disk kasama ang mga rotor ng iba pang mga lebel upang bumuo ng maramihang lebel na integral na rotor, kundi ito ay konektado sa mga maikling boldo. Sa pangkalahatan, ito ay nasa una pa ng aplikasyon ng integral na blade disks.

2. F414 turbofan engine

Sa F414 turbofan engine, ang ikalawang at ikatlong antas ng talampakan na may tatlong antas at ang unang tatlong antas ng ika-pitong antas ng mataas na presyon compressor ay gumagamit ng integral blades, na ipinroseso sa pamamagitan ng elektrokemikal na paraan. Ang GE ay nagdisenyo na rin ng maaaring paraan ng pagpaparami. Sa pamamagitan nito, ang integral blades ng ikalawang at ikatlong antas ng talampakan ay isinama upang bumuo ng isang integral rotor, at ang unang at ikalawang antas ng compressor ay dininsahan din, na paumanhin ang timbang ng rotor at pumapalakas sa katatangan ng engine.

Kumpara sa EJ200, ang F414 ay lumangoy sa malaking hakbang sa paggamit ng integral blades.

3. F119-PW-100 engine

Ang tatlong antas ng talampakan at anim na antas ng mataas na presyon compressor ay lahat gumagamit ng integral blades, at ang unang antas ng talampakan ay walang buto. Ang walang butong blades ay dininsahan sa wheel disc gamit ang linear friction welding upang bumuo ng isang integral blade, na bumawas sa timbang ng rotor ng antas na ito ng 32kg.

4. BR715 engine

Sa malalaking mga motor sibyl, ginamit din ang integral blade disk. Gamit ang BR715 engine, pinrosses ng five-axis CNC milling technology ang integral blade disk, na ginagamit sa ikalawang antas ng supercharger compressor matapos ang fan, at i-susweld kasama ang una at huling bahagi ng integral blade disk upang magbentuk ng isang buo na rotor. Ito ay ginagamit sa Boeing 717.