Il motore dell'aeromobile è il "cuore" dell'aeromobile ed è anche noto come "gioiello della corona dell'industria". La sua produzione integra molte tecnologie all'avanguardia nell'industria moderna, coinvolgendo materiali, elaborazione meccanica, termodinamica e altri campi. Poiché i paesi hanno requisiti sempre più elevati per le prestazioni del motore, nuove strutture, nuove tecnologie e nuovi processi in ricerca, sviluppo e applicazione sono ancora in costante sfida al picco dell'industria moderna. Uno dei fattori importanti per migliorare il rapporto spinta-peso dei motori dell'aeromobile è il disco di lama integrale.
Vantaggi dei blisks
Prima dell'emergere del disco di lama integrale, le pale del rotore del motore dovevano essere collegate al disco della ruota attraverso tenoni, scanalature a mortasa e tenoni e dispositivi di bloccaggio, ma questa struttura non ha gradualmente soddisfatto le esigenze dei motori dell'aeromobile ad alte prestazioni. Il disco di lama integrale che integra le pale del rotore del motore e il disco della ruota è stato progettato ed è ora diventato una struttura indispensabile per i motori ad alto rapporto spinta-peso. È stato ampiamente utilizzato nei motori di aerei militari e civili e ha i seguenti vantaggi.
1.Perdita di peso:Poiché il bordo del disco delle ruote non deve essere lavorato per installare la lingua e la scanalatura per l'installazione delle lame, la dimensione radiale del bordo può essere notevolmente ridotta,riducendo così significativamente la massa del rotore.
2.Ridurre il numero di parti:Oltre al fatto che il disco delle ruote e le lame sono integrate, la riduzione dei dispositivi di bloccaggio è anche un motivo importante. I motori dell'aeromobile hanno requisiti estremamente rigorosi sull'affidabilità e una struttura del rotore semplificata svolge un ruolo importante nel migliorare l'affidabilità.
3. Ridurre la perdita del flusso d'aria:La perdita di fuga causata dal divario nel metodo di connessione tradizionale viene eliminata, l'efficienza del motore viene migliorata e la spinta è aumentata.
Il blisk, che riduce il peso e aumenta la spinta, non è una "perla" facile da ottenere. Da un lato, il blisk è principalmente realizzato con materiali difficili da procedere come lega di titanio e lega ad alta temperatura; D'altra parte, le sue lame sono sottili e la forma della lama è complessa, il che pone richieste estremamente elevate sulla tecnologia di produzione. Inoltre, quando le pale del rotore sono danneggiate, non possono essere sostituite singolarmente, il che può causare la demolizione del BLISK e la tecnologia di riparazione è un altro problema.
Produzione di blisks
Al momento, ci sono tre tecnologie principali per la produzione di lame integrali.
Macinazione CNC a cinque assi
La fresatura a CNC a cinque assi è ampiamente utilizzata nella produzione di blisk a causa dei suoi vantaggi di rapida risposta, elevata affidabilità, buona flessibilità di elaborazione e breve ciclo di preparazione alla produzione. I principali metodi di fresatura includono fresatura laterale, fresatura a tuffo e fresatura cicloidale. I fattori chiave per garantire il successo dei blisks includono:
Machine Tool a cinque assi con buone caratteristiche dinamiche
Software CAM professionale ottimizzato
Strumenti e conoscenza dell'applicazione dedicati alla lega in lega di titanio/in lega ad alta temperatura
Lavorazione elettrochimica
La lavorazione elettrochimica è un metodo eccellente per la lavorazione dei canali dei dischi integrali della lama dei motori dell'aeromobile. Esistono diverse tecnologie di lavorazione nella lavorazione elettrochimica, tra cui la lavorazione della manica elettrolitica, la lavorazione elettrolitica di contorno e la lavorazione elettrolitica CNC.
Poiché la lavorazione elettrochimica utilizza principalmente la proprietà della dissoluzione metallica nell'anodo nell'elettrolita, la parte del catodo non sarà danneggiata quando viene applicata la tecnologia di lavorazione elettrochimica e il pezzo non sarà influenzato dalla forza di taglio, nel calore della lavorazione, ecc. Durante la lavorazione, riducendo al tasto lo stress residuo del canale della lama integrale del motore aeronautico.
Inoltre, rispetto alla fresatura a cinque assi, le ore di lavoro della lavorazione elettrochimica sono notevolmente ridotte e può essere utilizzata nelle fasi di lavorazione, semifinishing e finitura. Non è necessario la lucidatura manuale dopo la lavorazione. Pertanto, è una delle importanti direzioni di sviluppo dell'elaborazione del canale integrale del motore aeronautico.
Saldatura
Le pale vengono elaborate separatamente e quindi saldate sul disco della lama mediante saldatura a fascio di elettroni, saldatura di attrito lineare o legame di diffusione allo stato solido sotto vuoto. Il vantaggio è che può essere utilizzato per la fabbricazione di dischi di lama integrale con materiali incoerenti di lama e disco.
Il processo di saldatura ha requisiti elevati sulla qualità della saldatura a lama, che influisce direttamente sulle prestazioni e l'affidabilità del disco di lama complessivo del motore dell'aeromobile. Inoltre, poiché le forme effettive delle pale utilizzate nel disco di lama saldato non sono coerenti, le posizioni delle pale dopo la saldatura non sono coerenti a causa della limitazione dell'accuratezza della saldatura e la tecnologia di elaborazione adattiva è necessaria per eseguire macinazione CNC di precisione personalizzata per ciascuna lama.
Inoltre, la saldatura è una tecnologia molto importante nella riparazione di lame integrali. Tra questi, la saldatura di attrito lineare, come tecnologia di saldatura in fase solida, ha un'elevata qualità dell'articolazione della saldatura e una buona riproducibilità. È una delle tecnologie di saldatura più affidabili e affidabili per la saldatura dei componenti del rotore del motore aeronautico ad alto rapporto spinta.
Applicazione del blisk
1. Motore aeronautico EJ200
Il motore aeronautico EJ200 ha un totale di fan FASE {1}} e compressori ad alta pressione 5-. Le lame singole sono saldate al disco della ruota da parte del fascio di elettroni per formare un disco di lama integrale, che viene utilizzato nella ventola di 3 ° stadio e nel compressore ad alta pressione del 1 ° stadio. Il disco di lama integrale non è saldato insieme ai rotori di altre fasi per formare un rotore integrale a più stadi, ma è collegato a bulloni corti. In generale, è nella fase iniziale dell'applicazione di dischi di lama integrale.
2. F414 Turbofan Engine
Nel motore Turbofan F414, le 2a e la terza fasi della ventola 3- stage e le prime 3 fasi del compressore ad alta pressione del 7 ° stadio usano le lame integrali, che sono elaborate con metodi elettrochimici. GE ha anche sviluppato un metodo di riparazione fattibile. Su questa base, le lame integrali delle 2a e terze fasi della ventola sono saldate insieme per formare un rotore integrale e le 1a e la seconda fase del compressore sono anche saldate insieme, riducendo ulteriormente il peso del rotore e migliorando la durata del motore.
Rispetto all'EJ200, l'F414 ha fatto un grande passo avanti nell'applicazione di lame integrali.
3. F 119- PW -100 motore
Il compressore 3- stage e 6- compressore ad alta pressione stage usano le lame integrali e le pale della ventola del primo stadio sono vuote. Le lame cave sono saldate al disco della ruota attraverso la saldatura di attrito lineare per formare una lama integrale, che riduce il peso del rotore di questa fase di 32 kg.
4. Motore BR715
Nei grandi motori civili, è stato utilizzato anche il disco della lama integrale. Il motore BR715 utilizza la tecnologia di macinazione CNC a cinque assi per elaborare il disco di lama integrale, che viene utilizzato sul compressore di compressore del secondo stadio dopo la ventola e i dischi di lama integrale anteriore e posteriore sono saldati insieme per formare un rotore integrale. Viene utilizzato sul Boeing 717.
