(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910226426.1
(22)申请日 2019.03.22
(71)申请人 中国科学院工程热物理研究所
地址 100190 北京市海淀区北四环西路11
号
(72)发明人 郑会龙 康振亚 姚俊 杨肖芳
赵世迁 张谭
(74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任
公司 11021
代理人 周天宇
(51)Int.Cl.
F04D 29/30(2006.01)
F04D 29/38(2006.01)
F04D 29/02(2006.01)
F02K 3/04(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
一种航空发动机的风扇叶片，包括：镂空金
属骨架(1)，包括叶身(11)，所述叶身(11)的截面
形状为弧形双箭头，叶身(11)的凹面为叶身(11)
的叶盆(112)，叶身(11)的凸面为叶身(11)的叶
背(113)，叶身(11)上设有多个矩形孔(111)，矩
形孔(111)贯通叶盆(112)和叶背(113)；内固化
层(2)，其覆盖于叶盆(112)和叶背(113)的外表
面，并贯通矩形孔(111)；外固化层(3)，其覆盖于
包边(4)，其设于外固化层(3)的先迎风端。利用
金属骨架的结构强度提高复合材料叶片的抗冲
击强度，并利用树脂基复合材料降低叶片的重
量，对于提高航空发动机的推重比与综合战术指
标具有重要意义。权利要求书1页 说明书4页 附图8页CN 109989938 A 2019.07.09
C N 109989938
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109989938 A
镂空金属骨架(1)，包括叶身(11)，所述叶身(11)的截面形状为弧形双箭头或鱼刺形，所述叶身(11)的凹面为叶盆(112)，所述叶身(11)的凸面为叶背(113)，所述叶身(11)上设有多个矩形孔(111)，所述矩形孔(111)贯通所述叶盆(112)和叶背(113)；
内固化层(2)，其覆盖于所述叶盆(112)和叶背(113)的外表面，并贯通所述矩形孔(111)；
外固化层(3)，其覆盖于所述内固化层(2)和镂空金属骨架(1)的外表面；
金属包边(4)，其设于所述外固化层(3)的先迎风端。
2.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，还包括多个加强板(5)，所述多个加强板(5)插设于所述外固化层(3)和/或内固化层(2)。
3.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，所述加强板(5)的材料为Z-pin。
4.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，所述矩形孔上设有圆形倒角。
5.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，所述内固化层(2)由纤维和树脂固化而成。
6.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，所述镂空金属骨架(1)与所述金属包边(4)空间交叠。
7.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，所述外固化层(3)的材料为预浸料。
8.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，所述镂空金属骨架(1)还包括榫根(12)，所述叶身(11)垂直设于所述榫根(12)的表面。
9.根据权利要求8所述的风扇叶片，其特征在于，所述叶身(11)与所述榫根(12)距离最远的表面为所述叶身(11)的叶顶(114)，所述叶身(11)表面设有至少一条凸起(115)，每一所述凸起(115)从榫根(12)延伸至所述叶顶(114)。
10.一种航空发动机的风扇叶片的制作方法，其特征在于，包括：
S1，采用机械加工或3D打印技术生成所述镂空金属骨架(1)；
S2，采用铺缝法将纤维和树脂固化于所述镂空金属骨架(1)的叶盆(112)和叶背(113)，生成内固化层(2)；
S3，采用预浸料覆盖所述固化层(2)和镂空金属骨架(1)的外表面生成外固化层(3)，并在覆盖所述固化层(2)和镂空金属骨架(1)的外表面的同时镶嵌所述加强板(5)；
S4，采用金属板覆盖所述外固化层(3)的先迎风端，生成所述金属包边(4)。
2
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