CN106914731B - 在翼型件中产生一个或更多个冷却孔的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于在用于燃气涡轮发动机(100)的翼型件(200)中产生一个或更多个冷却孔(218)的方法。该方法包括将一个或更多个孔起动器凸台(222)铸造在翼型件(200)的吸入侧(206)、压力侧(208)或两者上，将一个或更多个冷却孔(218)经由一个或更多个孔起动器凸台(222)钻到翼型件(200)中，以及在将一个或更多个冷却孔(218)钻到翼型件(200)中之后除去一个或更多个孔起动器凸台(222)。

Description

在翼型件中产生一个或更多个冷却孔的系统及方法
技术领域
本公开的实施例大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体而言涉及用于在用于燃气涡轮发动机的翼型件中产生一个或更多个冷却孔的系统及方法。
背景技术
在一些情况下，轮叶可利用径向孔冷却，该径向孔在翼型件的表面上离开(或从其破出)，而不是延伸翼型件的全长并且在末端处显露。此类冷却孔可以以长窄椭圆的形状从翼型件破出。可非常难以将孔以如此浅的角钻到翼型件中。
发明内容
以上需要和/或问题中的一些或所有可由本公开的某些实施例解决。根据一个实施例，公开了一种用于在用于燃气涡轮发动机的翼型件中产生一个或更多个冷却孔的方法。该方法可包括将一个或更多个孔起动器凸台铸造在翼型件的吸入侧、压力侧或两者上，将一个或更多个冷却孔经由一个或更多个孔起动器凸台钻到翼型件中，以及在将一个或更多个冷却孔钻到翼型件中之后除去一个或更多个孔起动器凸台。
根据另一个实施例，公开了一种用于燃气涡轮发动机的翼型件。翼型件可包括吸入侧、与吸入侧相对的压力侧，以及铸造在吸入侧、压力侧或两者上的一个或更多个孔起动器凸台。
此外，根据另一个实施例，公开了一种用于在用于燃气涡轮发动机的翼型件中产生一个或更多个冷却孔的方法。该方法可包括将一个或更多个孔起动器凸台铸造在翼型件的吸入侧、压力侧或两者上，将一个或更多个视线通路孔钻在翼型件的护罩中以提供至一个或更多个孔起动器凸台的通路，将一个或更多个冷却孔经由一个或更多个孔起动器凸台钻到翼型件中，以及在将一个或更多个冷却孔钻到翼型件中之后磨削一个或更多个孔起动器凸台。
技术方案1. 一种用于在用于燃气涡轮发动机的翼型件中产生一个或更多个冷却孔的方法，所述方法包括：
将一个或更多个孔起动器凸台铸造在所述翼型件的吸入侧、压力侧或两者上；
将所述一个或更多个冷却孔经由所述一个或更多个孔起动器凸台钻到所述翼型件中；以及
在将所述一个或更多个冷却孔钻到所述翼型件中之后除去所述一个或更多个孔起动器凸台。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将一个或更多个视线通路孔钻在所述翼型件的护罩中以提供至所述一个或更多个孔起动器凸台的通路。
技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述一个或更多个冷却孔钻到所述翼型件中之后填充所述翼型件的所述护罩中的所述一个或更多个视线通路孔。
技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将一个或更多个孔钻到所述翼型件的柄部中，其中所述一个或更多个冷却孔与所述翼型件的所述柄部中的所述一个或更多个孔流体连通。
技术方案5. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台包括凸起。
技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台包括凹陷。
技术方案7. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台包括多个孔。
技术方案8. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台通过磨削除去。
技术方案9. 一种用于燃气涡轮发动机的翼型件，所述翼型件包括：
吸入侧；
压力侧，其与所述吸入侧相对；以及
一个或更多个孔起动器凸台，其铸造在所述吸入侧、所述压力侧，或两者上。
技术方案10. 根据技术方案9所述的翼型件，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台包括凸起。
技术方案11. 根据技术方案9所述的翼型件，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台包括凹陷。
技术方案12. 根据技术方案9所述的翼型件，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台包括多个孔。
技术方案13. 根据技术方案9所述的翼型件，其特征在于，所述翼型件还包括所述翼型件的护罩中的一个或更多个视线通路孔。
技术方案14. 根据技术方案9所述的翼型件，其特征在于，所述翼型件还包括所述翼型件的柄部中的一个或更多个孔。
技术方案15. 一种用于在用于燃气涡轮发动机的翼型件中产生一个或更多个冷却孔的方法，所述方法包括：
将一个或更多个孔起动器凸台铸造在所述翼型件的吸入侧、压力侧，或两者上；
将一个或更多个视线通路孔钻在所述翼型件的护罩中以提供至所述一个或更多个孔起动器凸台的通路；
将所述一个或更多个冷却孔经由所述一个或更多个孔起动器凸台钻到所述翼型件中；以及
在将所述一个或更多个冷却孔钻到所述翼型件中之后磨削所述一个或更多个孔起动器凸台。
技术方案16. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述一个或更多个冷却孔钻到所述翼型件中之后填充所述翼型件的所述护罩中的所述一个或更多个视线通路孔。
技术方案17. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将一个或更多个孔钻到所述翼型件的柄部部分中，其中所述一个或更多个冷却孔与所述翼型件的所述柄部部分中的所述一个或更多个孔流体连通。
技术方案18. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台包括凸起。
技术方案19. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台包括凹陷。
技术方案20. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台包括多个孔。
对本领域技术人员而言，本公开的其它实施例、方面，以及特征将从以下详细描述、附图，以及所附权利要求中变得显而易见。
附图说明
现在将参照不一定按比例绘制的附图。
图1示意性描绘了根据本公开的实施例的燃气涡轮发动机的示例性视图；
图2示意性描绘了根据本公开的实施例的示例性翼型件；
图3示意性描绘了根据本公开的实施例的示意性翼型件；
图4示意性描绘了根据本公开的实施例的示意性翼型件；
图5示意性描绘了根据本公开的实施例的示意性翼型件；
图6示意性描绘了根据本公开的实施例的示意性翼型件。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更完全地描述示范性实施例，在该附图中示出一些但不是所有的实施例。本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应当解释为限制于本文中阐述的实施例。相似的标记通篇表示相似的元件。
本公开的示范性实施例除了其它事物以外涉及用于在用于燃气涡轮发动机的翼形件中产生一个或更多个冷却孔的系统及方法。在一些情况下，一个或更多个孔起动器凸台可铸造在翼型件的吸入侧、压力侧或两者上。使用孔起动器凸台作为引导件，冷却孔可钻到翼型件的吸入侧或压力侧的表面中。起动器凸台可实现到翼型件的表面中的相对陡的钻角。在冷却孔钻到翼型件的表面中之后，孔起动器凸台可除去。例如，孔起动器凸台可从翼型件的表面磨掉。
在一些情况下，翼型件的末端处的护罩可防止对孔起动器凸台的充分接近。例如，护罩可阻挡钻角或钻头至孔起动器凸台的视线。在此类情况下，一个或更多个视线通路孔可钻或铸造到翼型件的护罩中，以提供至孔起动器凸台的通路。在冷却孔钻到翼型件的表面中之后，可填充视线通路孔。例如，视线通路孔可由硬钎焊、堵塞、焊接来密封，或者利用可硬钎焊或焊接就位的板覆盖。盖可在护罩的流动路径侧或密封侧上，并且可置于凹处成以便产生平滑的表面。还可使用使视线通路孔闭合的其它手段。在一些情况下，视线通路孔可保持开启。
此外，一个或更多个孔可钻到翼型件的柄部中。以该方式，钻到翼型件的表面中的冷却孔可与从柄部向上钻的孔会合，以使冷却孔与翼型件的柄部中的孔流体连通。因此，冷却空气可从翼型件的柄部中的孔流动穿过冷却孔，并且从翼型件的吸入侧和/或压力侧的表面流出。
在某些实施例中，孔起动器凸台可包括从翼型件的吸入侧和/或压力侧的表面突出的凸起。在其它情况下，孔起动器凸台可包括翼型件的吸入侧和/或压力侧的表面上的凹陷。孔起动器凸台可包括单个孔或一定数量的孔。孔可为圆形或其它可产生的形状。无论是凸起还是凹陷的孔起动器凸台都可铸造在翼型件的表面上。如果是凹陷，则孔起动器凸台还可由使用放电机加工或其它手段的材料的除去产生。
现在转向附图，图1示出如可在本文中使用的燃气涡轮发动机100的示意性视图。燃气涡轮发动机100可包括压缩机102。压缩机102压缩进入的空气流104。压缩机102将压缩的空气流104输送至燃烧器106。燃烧器106将压缩的空气流104与压缩的燃料流108混合并且点燃混合物以产生燃烧气体流110。尽管仅示出单个燃烧器106，但燃气涡轮发动机100可包括任何数量的燃烧器106。燃烧气体流110继而输送至下游涡轮112。燃烧气体流110驱动涡轮112产生机械功。在涡轮112中产生的机械功经由轴114驱动压缩机102和外部负载116(如发电机等)。
燃气涡轮发动机100可使用天然气、各种类型的合成气，和/或其它类型的燃料。燃气涡轮发动机100可为一定数量的不同燃气涡轮发动机(如，由General Electric公司(Schenectady,NewYork)等提供的那些)中的任一种。燃气涡轮发动机100可具有不同构造，并且可使用其它类型的构件。其它类型的燃气涡轮发动机也可在本文中使用。多种燃气涡轮发动机、其它类型的涡轮，以及其它类型的发电装备也可在本文中一起使用。
图2示意性描绘了可在图1的压缩机102或涡轮112中使用的翼型件200的一个示例性实施例。翼型件200可包括前缘202、后缘204、限定在前缘202与后缘204之间的吸入侧206，以及限定在前缘202与后缘204之间的与吸入侧206相对的压力侧208。翼型件200可包括平台210、柄部212、燕尾部214，以及末端护罩216。
如图3中描绘的，翼型件200可包括一定数量的冷却孔218，其在吸入侧206和/或压力侧208的表面上以长窄椭圆220的形状离开翼型件200(或从其破出)。冷却孔218可使用成形管电化学加工(STEM)过程来钻取。关于翼型件200的表面的冷却孔218的角可使得非常难以将冷却孔218以如此浅的角钻到翼型件200中。
如图4中描绘的，一个或更多个孔起动器凸台222可铸造在翼型件200的吸入侧206和/或压力侧208上，以实现径向冷却孔218的产生，径向冷却孔218突破吸入侧206和/或压力侧208上的翼型件表面。使用孔起动器凸台222作为引导件，冷却孔218可钻到翼型件200的表面中。以该方式，起动器凸台222可实现到翼型件200的表面中的相对陡的钻角。在冷却孔218钻到翼型件200的表面中之后，孔起动器凸台222可除去。例如，孔起动器凸台222可从翼型件200的吸入侧206和/或压力侧208的表面磨掉。
在某些实施例中，孔起动器凸台222可包括从翼型件200的吸入侧206和/或压力侧208的表面突出的凸起224。在其它情况下，孔起动器凸台222可包括翼型件200的吸入侧206和/或压力侧208的表面上的凹陷。孔起动器凸台222可包括单个孔226或一定数量的孔。孔226可用作钻头引导件。孔226可为圆形或其它可产生的形状。无论是凸起224还是凹陷的孔起动器凸台222都可铸造在翼型件200的吸入侧206和/或压力侧208的表面上。如果是凹陷，则孔起动器凸台222还可由使用放电机加工或其它手段的材料的除去产生。
在某些情况下，翼型件200的末端处的护罩216可防止对孔起动器凸台222的充分接近。例如，护罩216可阻挡钻角或钻头至孔起动器凸台222的视线。在此类情况下，如图5中描绘的，一个或更多个视线通路孔228可钻或铸造到翼型件200的护罩216中，以提供至孔起动器凸台222的通路。在冷却孔218钻到翼型件200的表面中之后，可填充视线通路孔228。例如，视线通路孔228可由硬钎焊、堵塞、焊接来密封，或者利用可硬钎焊或焊接就位的板覆盖。盖可在护罩216的流动路径侧或密封侧上，并且可置于凹处成以便产生平滑的表面。还可使用使视线通路孔228闭合的其它手段。在一些情况下，视线通路孔228可保持开启。
此外，如图6中描绘的，一个或更多个孔230可钻到翼型件200的柄部212中。以该方式，钻到翼型件200的吸入侧206和/或压力侧208的表面中的冷却孔218可与从柄部212向上钻的孔230会合，以使冷却孔218与翼型件200的柄部212中的孔230流体连通。因此，冷却空气可从翼型件200的柄部212中的孔230流动穿过冷却孔218，并且从翼型件200的吸入侧206和/或压力侧208的表面流出。
尽管实施例以结构特征和/或方法动作特有的语言来描述，但将理解的是，本公开不一定限制于描述的特定特征或动作。相反地，特定特征和动作公开为实施实施例的示范性形式。

Claims (14)

1.一种用于在用于燃气涡轮发动机(100)的翼型件(200)中产生一个或更多个冷却孔(218)的方法，所述方法包括：
将一个或更多个孔起动器凸台(222)铸造在所述翼型件(200)的吸入侧(206)、压力侧(208)或两者上；
将所述一个或更多个冷却孔(218)经由所述一个或更多个孔起动器凸台(222)钻到所述翼型件(200)中；以及
在将所述一个或更多个冷却孔(218)钻到所述翼型件(200)中之后除去所述一个或更多个孔起动器凸台(222)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将一个或更多个视线通路孔(228)钻在所述翼型件(200)的护罩(216)中以提供至所述一个或更多个孔起动器凸台(222)的通路。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在将所述一个或更多个冷却孔(218)钻到所述翼型件(200)中之后填充所述翼型件(200)的所述护罩(216)中的所述一个或更多个视线通路孔(228)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将一个或更多个孔(230)钻到所述翼型件(200)的柄部(212)中，其中所述一个或更多个冷却孔(218)与所述翼型件(200)的所述柄部(212)中的所述一个或更多个孔(230)流体连通。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台(222)包括凸起(224)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台(222)包括凹陷。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台(222)包括多个孔。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台(222)通过磨削除去。
9.一种用于燃气涡轮发动机(100)的翼型件(200)，所述翼型件(200)包括：
吸入侧(206)；
压力侧(208)，其与所述吸入侧(206)相对；以及
一个或更多个孔起动器凸台(222)，其铸造在所述吸入侧(206)、所述压力侧(208)，或两者上,
其中，将一个或更多个冷却孔(218)经由所述一个或更多个孔起动器凸台(222)钻到所述翼型件(200)中；以及
在将所述一个或更多个冷却孔(218)钻到所述翼型件(200)中之后除去所述一个或更多个孔起动器凸台(222)。
10.根据权利要求9所述的翼型件(200)，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台(222)包括凸起(224)。
11.根据权利要求9所述的翼型件(200)，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台(222)包括凹陷。
12.根据权利要求9所述的翼型件(200)，其特征在于，所述一个或更多个孔起动器凸台(222)包括多个孔。
13.根据权利要求9所述的翼型件(200)，其特征在于，所述翼型件(200)还包括所述翼型件(200)的护罩(216)中的一个或更多个视线通路孔(228)。
14.根据权利要求9所述的翼型件(200)，其特征在于，所述翼型件(200)还包括所述翼型件(200)的柄部(212)中的一个或更多个孔(230)。
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