De vliegtuigmotor is het "hart" van het vliegtuig en staat ook bekend als het "kroonjuweel van de industrie". De productie integreert veel geavanceerde technologieën in de moderne industrie, waarbij materialen, mechanische verwerking, thermodynamica en andere velden betrokken zijn. Aangezien landen hogere en hogere vereisten hebben voor motorprestaties, zijn nieuwe structuren, nieuwe technologieën en nieuwe processen in onderzoek en ontwikkeling en toepassing nog steeds voortdurend de piek van de moderne industrie uitdagen. Een van de belangrijke factoren bij het verbeteren van de stuwkracht-gewichtsverhouding van vliegtuigmotoren is de integrale messchijf.
Voordelen van Blisks
Vóór de opkomst van de integrale messchijf moesten de rotorbladen van de motor worden aangesloten op de wielschijf door middel van pennen, sporen en tenongrooves en vergrendelingsapparaten, maar deze structuur kon geleidelijk niet voldoen aan de behoeften van high-performance vliegtuigmotoren. De integrale messchijf die de motorrotorbladen integreert en de wielschijf is ontworpen, en is nu een must-have structuur geworden voor motoren met hoge stuwkracht en gewicht. Het is veel gebruikt in militaire en civiele vliegtuigmotoren en heeft de volgende voordelen.
1.Gewichtsverlies:Omdat de rand van de wielschijf niet hoeft te worden bewerkt om de tong en groef te installeren voor het installeren van de bladen, kan de radiale grootte van de rand sterk worden verminderd,waardoor de massa van de rotor aanzienlijk wordt verminderd.
2.Verminder het aantal onderdelen:Naast het feit dat de wielschijf en messen zijn geïntegreerd, is de vermindering van vergrendelingsapparaten ook een belangrijke reden. Vliegtuigmotoren hebben een extreem strikte vereisten voor betrouwbaarheid en een vereenvoudigde rotorstructuur speelt een grote rol bij het verbeteren van de betrouwbaarheid.
3. Reduceer luchtstroomverlies:Het ontsnappingsverlies veroorzaakt door de kloof in de traditionele verbindingsmethode wordt geëlimineerd, de motorefficiëntie is verbeterd en de stuwkracht wordt verhoogd.
De blisk, die het gewicht vermindert en de stuwkracht verhoogt, is geen gemakkelijke "parel" om te verkrijgen. Aan de ene kant is de blisk meestal gemaakt van moeilijk te verwerkingsmaterialen zoals titaniumlegering en legering van hoge temperatuur; Aan de andere kant zijn de messen dun en is de mesvorm complex, wat extreem hoge eisen stelt aan de productietechnologie. Wanneer de rotorbladen worden beschadigd, kunnen ze bovendien niet afzonderlijk worden vervangen, waardoor de blisk kan worden geschrapt en is de reparatietechnologie een ander probleem.
Productie van blisks
Momenteel zijn er drie hoofdtechnologieën voor het produceren van integrale messen.
Vijfassige CNC-frezen
CNC-frezen van vijf as wordt veel gebruikt bij de productie van blisks vanwege de voordelen van snelle respons, hoge betrouwbaarheid, goede verwerkingsflexibiliteit en korte productie-voorbereidingscyclus. De belangrijkste freesmethoden zijn onder meer zijkleed, dompelfrezen en cycloïdaal frezen. De belangrijkste factoren om het succes van Blisks te waarborgen zijn:
Machinegereedschap van vijfassen met goede dynamische kenmerken
Geoptimaliseerde professionele cam -software
Tools en toepassingskennis gewijd aan de verwerking van titaniumlegering/hoge temperatuur legering
Elektrochemische bewerking
Elektrochemische bewerking is een uitstekende methode voor het bewerken van de kanalen van integrale messchijven van vliegtuigmotoren. Er zijn verschillende bewerkingstechnologieën bij elektrochemische bewerking, waaronder elektrolytische mouwbewerking, contourelektrolytische bewerking en CNC -elektrolytisch bewerking.
Aangezien elektrochemische bewerking voornamelijk de eigenschap van metaaloplossing bij de anode in de elektrolyt gebruikt, wordt het kathodegedeelte niet beschadigd wanneer de elektrochemische bewerkingstechnologie wordt toegepast, en het werkstuk zal niet worden beïnvloed door snijkracht, bewerkingswarmte, enz. Tijdens het bewerken vermindert deze, waardoor de resterende bladespanning van het integrale blade -kanaal van het vliegtuigmotor na machinaal wordt bewerkt.
Bovendien worden de werkuren van elektrochemische bewerking vergeleken met vijfassige frezen sterk verminderd en kan het worden gebruikt in de ruwe bewerking, semi-afwerking en afwerkingsfasen. Na het bewerken is er geen handmatig polijsten nodig. Daarom is het een van de belangrijke ontwikkelingsrichtingen van het integrale meskanaalverwerking van vliegtuigmotor.
Las
De messen worden afzonderlijk verwerkt en vervolgens aan de messchijf gelast door elektronenstraallassen, lineaire wrijvingslassen of diffusiebinding van vaste staten. Het voordeel is dat het kan worden gebruikt voor de productie van integrale messchijven met inconsistente mes- en schijfmaterialen.
Het lasproces heeft een hoge vereisten voor de kwaliteit van het lassen van mes, wat direct de prestaties en betrouwbaarheid van de totale messchijf van de vliegtuigmotor beïnvloedt. Omdat de werkelijke vormen van de messen die in de gelaste messchijf worden gebruikt, niet consistent zijn, zijn de posities van de messen na het lassen bovendien niet consistent vanwege de beperking van de lasnauwkeurigheid en is adaptieve verwerkingstechnologie vereist om gepersonaliseerde precisie CNC -frees voor elk blad te uitvoeren.
Bovendien is lassen een zeer belangrijke technologie bij het repareren van integrale messen. Onder hen heeft lineair wrijvingslassen, als een lastechnologie voor vaste fase, een hoge kwaliteit van lasgewrichten en een goede reproduceerbaarheid. Het is een van de betrouwbaardere en betrouwbare lastechnologieën voor het lassen van hoge stuwkracht-tot-gewicht ratio-motorrotorcomponenten.
Toepassing van Blisk
1. EJ200 vliegtuigmotor
De EJ200-vliegtuigmotor heeft in totaal 3- fase-fans en 5- fase hogedrukcompressoren. Enkele bladen worden gelast op de wielschijf door elektronenstraal om een integrale messchijf te vormen, die wordt gebruikt in de 3e fasenventilator en de 1e fasen hogedrukcompressor. De integrale messchijf wordt niet aan elkaar gelast met de rotoren van andere fasen om een meerfasen integrale rotor te vormen, maar is verbonden met korte bouten. Over het algemeen is het in de vroege fase van de toepassing van integrale messchijven.
2. F414 Turbofan -motor
In de F414 Turbofan-engine gebruiken de 2e en 3e fasen van de 3- stageventilator en de eerste 3 fasen van de 7e fase hogedrukcompressor integrale bladen, die worden verwerkt met elektrochemische methoden. GE heeft ook een haalbare reparatiemethode ontwikkeld. Op basis hiervan worden de integrale messen van de 2e en 3e stadia van de ventilator aan elkaar gelast om een integrale rotor te vormen, en de 1e en 2e stadia van de compressor worden ook aan elkaar gelast, waardoor het gewicht van de rotor verder wordt verminderd en de duurzaamheid van de motor wordt verbeterd.
In vergelijking met de EJ200 heeft de F414 een grote stap vooruit gezet in de toepassing van integrale messen.
3. F 119- PW -100 Engine
De 3- Stage-fan en 6- Stage Hogedrukcompressor gebruiken allemaal integrale messen en de fanbladen in de eerste fase zijn hol. De holle messen worden aan de wielschijf gelast door lineair wrijvingslassen om een integraal mes te vormen, dat het gewicht van de rotor van deze fase met 32 kg vermindert.
4. BR715 -motor
In grote civiele motoren is ook de integrale messchijf gebruikt. De BR715-motor maakt gebruik van vijf-assige CNC-freestechnologie om de integrale messchijf te verwerken, die wordt gebruikt op de tweede fase Supercharger-compressor na de ventilator, en de integrale messchijven voor en achter worden aan elkaar gelast om een integrale rotor te vormen. Het wordt gebruikt op de Boeing 717.
