一种航空发动机压气机转子叶片
技术领域
本实用新型属于航空制造工程领域，具体涉及一种航空发动机压气机转子叶片。
背景技术
压气机是航空发动机的核心部件，由工作叶轮和整流环交替排列组成，工作叶轮由轮盘及安装在轮盘外缘的若干叶片组成；为了减轻压气机转子重量，现代高涵道比涡扇发动机的高压压气机中普遍采用薄盘结构；叶-盘系统处在高离心负荷、高交变气动负荷条件下工作，薄盘自身振动严重，对外缘叶片振动特性影响很大，薄盘振动也会受到外缘叶片的干扰，形成叶-盘耦合振动；另外，颤振、涡流脱落引起旋转不稳定诱发叶-盘发生节径型振动，节径线相对转子转动，形成旋转的行波节径振动，一旦出现共振，将会迅速导致压气机结构失效；
因此，如何设计一种转子叶片，避免与轮盘发生共振，导致出现振动故障，对保证航空发动机的可靠工作具有重要意义。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种航空发动机压气机转子叶片，包括叶片本身，以及设置在叶片内部的变频结构，对叶片内部质量分布进行调整，从而调节叶片频率，消除共振，具有使用方便，结构简单的特点。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种航空发动机压气机转子叶片,包括叶身、缘板、伸根段和榫头，所述叶身和伸根段内设置有空腔，所述空腔内设置有滑轨、质量块和弹簧组件，所述质量块与滑轨滑动连接，所述弹簧组件的一端与质量块相连，另一端固定连接在空腔的内壁上；在共振状态下，所述质量块能够克服弹簧组件的作用力沿着滑轨在空腔内部移动，以改变叶片的质量分布，调节叶片频率消除共振；在非共振状态下，所述质量块在弹簧组件的作用力下复位。
优选的，所述的空腔包括顶壁、底侧壁，所述滑轨设置在底侧壁上，所述弹簧组件的一端与顶壁连接。
优选的，所述的质量块上设置有凹槽，在凹槽内设置有拉环，弹簧组件设于凹槽内，与拉环相连。
优选的，所述的质量块上还设置有滑块，滑块滑动连接在滑轨中。
优选的，所述的滑轨两端设置有限位块，防止质量块滑脱。
优选的，所述的转子叶片还包括密封块，密封块通过连接组件固定连接在空腔的开口处，减小转子叶片转动时的阻力。
优选的，所述的连接组件为连接螺栓。
优选的，所述的弹簧组件至少包括个规格相同的弹簧。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种航空发动机压气机转子叶片，与现有技术相比，本实用新型的改进之处在于，本实用新型采用质量块和弹簧组件结构，在共振状态下，质量块能够克服所述弹簧组件的作用力沿着滑轨在空腔内部移动，以改变叶片的质量分布，调节叶片频率消除共振，在非共振状态下，质量块在弹簧组件的作用力下约束复位；通过主动改变叶片的自身质量分布来改变叶片的固有频率，从而避开共振点，消除共振，避免与轮盘形成叶-盘耦合振动，避免出现振动故障，延长叶片使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型结构剖视图。
图3为本实用新型空腔架构示意图。
图4为本实用新型质量块结构示意图。
图5为本实用新型质量块背部结构示意图。
图6为本实用新型空腔的底侧壁结构示意图。
图7为本实用新型滑轨滑块结构示意图。
图8为本实用新型弹簧组件结构示意图。
图9为本实用新型连接组件结构示意图。
其中：1.叶身，2.缘板，3.伸根段，4.榫头，5.空腔，51.顶壁，52.底侧壁，6.滑轨，61.限位块，7.质量块，71.凹槽，72.滑块，8.弹簧组件，9.拉环，10.密封块，11.螺栓。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述；
参照附图1-9所示，一种航空发动机压气机转子叶片,包括叶身1、缘板2、伸根段3和榫头4，所述叶身1和伸根段3内设置有空腔5，所述空腔5内设置有滑轨6、质量块7和弹簧组件8，所述质量块7与滑轨6滑动连接，所述弹簧组件8的一端与质量块7相连，另一端固定连接在空腔5的内壁上；在转子叶片与叶盘结构发生共振状态下，所述质量块7能够克服弹簧组件8的作用力沿着滑轨6在空腔5内部向外移动，改变叶片的质量分布，调节叶片振动频率，消除共振；在转子叶片与叶盘结构发生非共振状态下，所述质量块7在弹簧组件8的作用力下复位。
所述的空腔5包括顶壁51、底侧壁52，所述滑轨6设置在底侧壁52上，所述弹簧组件8的一端与顶壁51连接，当转子叶片与叶盘结构发生共振时，质量块7克服弹簧组件8的作用力沿着滑轨6在空腔5内部向外移动，当在非共振状态下时，质量块7在弹簧组件8的拉力下沿着滑轨6复位。
所述的质量块7上设置有凹槽71，在凹槽71内设置有拉环9，弹簧组件8设于凹槽71内，与拉环9相连，所述的质量块7上还设置有滑块72，滑块72滑动连接在滑轨6中。
所述的滑轨6两端设置有限位块61，防止质量块7在滑动的过程中滑脱。
所述的转子叶片还包括密封块10，密封块10通过连接组件固定连接在空腔5的开口处，减小转子叶片转动时的阻力；所述的连接组件为连接螺栓11。
所述的弹簧组件8至少包括2个规格相同的弹簧。
所述的滑轨6的形状可以是U形、H形、工字形和其他形状，滑块72的形状、大小与滑轨6相适应。
所述的质量块7可以为长方形、正方形、圆柱体等形状。
所述的空腔5可以为长方形、正方形、圆柱体等形状。
所述空腔5的宽度和高度与质量块7的宽度和高度相等，质量块7的长度不大于空腔5长度的1/2，且质量块7沿着滑轨6滑动的距离不大于滑轨6长度的1/2。
实施例1：设质量块7的质量为m、弹簧个数为n，单个弹簧在未发生弹性形变时的弹力为F，弹簧的弹性系数为k、转子叶片的振动频率为f转、叶盘的振动频率为f盘、滑轨6的长度为L
（1）当f转=f盘时，
转子叶片的转速为v，向心力Fn=mv2/R,
Fn>nF,质量块7沿着滑轨6向外滑动，叶片的质量分布发生改变；
当质量块7沿着滑轨6滑动的距离为L/2时，n（F+kL)=nF,质量块7停止滑动；
（2）当f转≠f盘且Fn<nF时，共振消失，质量块7在弹簧拉力的作用下沿着滑轨6复位。
本实用新型的工作原理及使用流程：
（1）当f转=f盘时，转子叶片与叶盘结构发生共振状态下，此时转子叶片的转速为v，向心力Fn=mv2/R,向心力Fn>弹簧组在未发生弹性形变时的弹力nF,质量块7沿着滑轨6向外滑动，叶片的质量分布发生改变，转子叶片的振动频率f转发生改变，f转≠f盘；
（2）当f转≠f盘且向心力Fn<弹簧组在未发生弹性形变时的弹力nF时，共振消失，质量块7在弹簧拉力的作用下沿着滑轨6复位。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
