محرك الطائرات هو "قلب" الطائرة ويعرف أيضًا باسم "جوهرة التاج من الصناعة". يدمج تصنيعها العديد من التقنيات المتطورة في الصناعة الحديثة ، بما في ذلك المواد والمعالجة الميكانيكية والديناميكا الحرارية وغيرها من المجالات. نظرًا لأن البلدان لديها متطلبات أعلى وأعلى لأداء المحرك ، فإن الهياكل الجديدة والتقنيات الجديدة والعمليات الجديدة في البحث والتطوير والتطبيق لا تزال تتحدى دائمًا ذروة الصناعة الحديثة. أحد العوامل المهمة في تحسين نسبة الدفع إلى الوزن لمحركات الطائرات هو قرص الشفرة المتكاملة.
مزايا blisks
قبل ظهور قرص الشفرة المتكاملة ، تحتاج شفرات الدوار للمحرك إلى توصيلها بقرص العجلات من خلال الأثنين ، وأخاديد الغابات والونون وأجهزة القفل ، لكن هذا الهيكل فشل تدريجياً في تلبية احتياجات محركات الطائرات عالية الأداء. تم تصميم قرص Blade المتكامل الذي يدمج شفرات الدوار للمحرك وقرص العجلات ، وأصبح الآن هيكلًا لا بد منه لمحركات نسبة الدفع إلى الوزن العالي. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في محركات الطائرات العسكرية والمدنية ولديه المزايا التالية.
1.فقدان الوزن:نظرًا لأن حافة قرص العجلات لا تحتاج إلى تشكيلها لتثبيت اللسان والأخدود لتثبيت الشفرات ، يمكن تقليل الحجم الشعاعي للحافة إلى حد كبير ،وبالتالي تقليل بشكل كبير من كتلة الدوار.
2.تقليل عدد الأجزاء:بالإضافة إلى حقيقة أن قرص العجلات والشفرات متكاملة ، يعد الحد من أجهزة القفل سببًا مهمًا أيضًا. تتمتع محركات الطائرات بمتطلبات صارمة للغاية على الموثوقية ، ويلعب هيكل الدوار المبسط دورًا كبيرًا في تحسين الموثوقية.
3.Reduce فقدان تدفق الهواء:يتم القضاء على فقدان الهروب الناجم عن الفجوة في طريقة الاتصال التقليدية ، ويتم تحسين كفاءة المحرك ، ويتم زيادة التوجه.
Blisk ، الذي يقلل من الوزن ويزيد من الدفع ، ليس "لؤلؤة" سهلة الحصول عليها. من ناحية ، يتكون الغالب من مواد صعبة العمليات مثل سبيكة التيتانيوم وسبائك درجات الحرارة العالية ؛ من ناحية أخرى ، فإن شفراتها رقيقة وشكل الشفرة معقد ، مما يضع متطلبات عالية للغاية على تكنولوجيا التصنيع. بالإضافة إلى ذلك ، عندما تتلف شفرات الدوار ، لا يمكن استبدالها بشكل فردي ، مما قد يتسبب في إلغاء Blisk ، وتكنولوجيا الإصلاح مشكلة أخرى.
تصنيع العيوب
في الوقت الحاضر ، هناك ثلاث تقنيات رئيسية لتصنيع الشفرات المتكاملة.
طحن CNC خمسة محاور
يستخدم طحن CNC من خمسة محاور على نطاق واسع في تصنيع Blisks بسبب مزاياه للاستجابة السريعة ، والموثوقية العالية ، ومرونة المعالجة الجيدة ودورة إعداد الإنتاج القصيرة. تشمل طرق الطحن الرئيسية الطحن الجانبي ، طحن الغطس والطحن الدرابسي. تشمل العوامل الرئيسية لضمان نجاح اللمعان:
أدوات الآلة ذات خمسة محاور مع خصائص ديناميكية جيدة
برنامج كام احترافي محسن
الأدوات ومعرفة التطبيق مخصصة لسبائك التيتانيوم/معالجة سبيكة درجات الحرارة العالية
الآلات الكهروكيميائية
تعتبر الآلات الكهروكيميائية طريقة ممتازة لتصنيع قنوات أقراص الشفرة المتكاملة لمحركات الطائرات. هناك العديد من تقنيات الآلات في الآلات الكهروكيميائية ، بما في ذلك الآلات الكهربية ، والآلات الكهربائية الكهربية والآلات الكهربائية CNC.
نظرًا لأن الآلات الكهروكيميائية تستخدم خاصية الذوبان المعدني عند الأنود في المنحل بالكهرباء ، فلن يتلف جزء الكاثود عند تطبيق تكنولوجيا الآلات الكهروكيميائية ، ولن تتأثر قطعة العمل بمحرك القطع بعد تصنيعها.
بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع الطحن خمسة محاور ، يتم تقليل ساعات العمل للآلات الكهروكيميائية بشكل كبير ، ويمكن استخدامها في مراحل التصنيع الخشنة وشبه الدقيقة والتشطيب. ليست هناك حاجة للتلميع اليدوي بعد الآلات. لذلك ، فهي واحدة من اتجاهات التطوير المهمة لمعالجة قناة Blade محرك الطائرات.
اللحام
تتم معالجة الشفرات بشكل منفصل ، ثم يتم لحامها على قرص الشفرة عن طريق لحام شعاع الإلكترون ، أو اللحام بالاحتكاك الخطي أو ربط نشر الحالة الصلبة. الميزة هي أنه يمكن استخدامها لتصنيع أقراص الشفرة المتكاملة مع مواد الشفرة والقرص غير المتسقة.
تتميز عملية اللحام بمتطلبات عالية على جودة لحام الشفرة ، مما يؤثر بشكل مباشر على أداء وموثوقية قرص الشفرة الإجمالي لمحرك الطائرة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن الأشكال الفعلية للشفرات المستخدمة في قرص الشفرة الملحومة غير متسقة ، فإن مواقف الشفرات بعد اللحام ليست متسقة بسبب الحد من دقة اللحام ، وتكنولوجيا المعالجة التكيفية مطلوبة لأداء طحن CNC دقيق لكل نصل.
بالإضافة إلى ذلك ، يعد اللحام تقنية مهمة للغاية في إصلاح الشفرات المتكاملة. من بينها ، لحام الاحتكاك الخطي ، كتقنية لحام المرحلة الصلبة ، جودة مشتركة عالية اللحام وإعادة التنسيق الجيدة. إنها واحدة من تقنيات اللحام الأكثر موثوقية وجديرة بالثقة لللحام مكونات دوارة محرك طائرة عالية الدفع إلى الوزن.
تطبيق Blisk
1. محرك الطائرات EJ200
يحتوي محرك طائرة EJ200 على ما مجموعه 3- وضواغط الضغط العالية {1}} و 5- ضواغط الضغط العالي. يتم لحام الشفرات المفردة على قرص العجلات بواسطة شعاع الإلكترون لتشكيل قرص شفرة متكامل ، والذي يستخدم في المروحة الثالثة وضاغط الضغط العالي المرحلة الأولى. لا يتم لحام قرص الشفرة المتكاملة مع دوارات المراحل الأخرى لتشكيل دوار متكامل متعدد المراحل ، ولكنه متصل بمسامير قصيرة. بشكل عام ، إنه في المرحلة المبكرة من تطبيق أقراص الشفرة المتكاملة.
2. محرك Turbofan F414
في محرك Turbofan F414 ، تستخدم المرحلتين الثانية والثالثة من مروحة المرحلة {3}} والمراحل الثلاث الأولى من ضاغط الضغط العالي في المرحلة السابعة شفرات متكاملة ، والتي تتم معالجتها بالطرق الكهروكيميائية. طورت GE أيضًا طريقة إصلاح مجدية. على هذا الأساس ، يتم لحام الشفرات المتكاملة للمرحلتين الثانية والثالثة من المروحة معًا لتشكيل دوار متكامل ، كما أن المرحلتين الأولى والثانية من الضاغط يتم لحامها معًا ، مما يقلل من وزن الدوار وتحسين سهولة المحرك.
بالمقارنة مع EJ200 ، اتخذ F414 خطوة كبيرة إلى الأمام في تطبيق الشفرات المتكاملة.
3. F 119- PW -100 محرك
تستخدم مروحة المرحلة {0}} و 6- ضاغط الضغط العالي في المرحلة ، وشفرات المروحة الأولى مجوفة. يتم لحام الشفرات المجوفة على قرص العجلات من خلال اللحام بالاحتكاك الخطي لتشكيل شفرة متكاملة ، مما يقلل من وزن دوار هذه المرحلة بمقدار 32 كجم.
4. محرك BR715
في المحركات المدنية الكبيرة ، تم استخدام قرص شفرة متكامل أيضًا. يستخدم محرك BR715 تقنية طحن CNC من خمسة محاور لمعالجة قرص شفرة متكامل ، والذي يتم استخدامه في ضاغط الشحان الفائق في المرحلة الثانية بعد المروحة ، ويتم لحام أقراص الشفرة الأمامية والخلفية معًا لتشكيل دوار متكامل. يتم استخدامه في بوينج 717.
