ES2350847T3 - Procedimiento para la fabricación de una estructura de pared de un motor. - Google Patents

Procedimiento para la fabricación de una estructura de pared de un motor. Download PDF

Info

Publication number
ES2350847T3
ES2350847T3 ES05782623T ES05782623T ES2350847T3 ES 2350847 T3 ES2350847 T3 ES 2350847T3 ES 05782623 T ES05782623 T ES 05782623T ES 05782623 T ES05782623 T ES 05782623T ES 2350847 T3 ES2350847 T3 ES 2350847T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
wall
cable
ducts
engine
guided
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES05782623T
Other languages
English (en)
Inventor
Arne Boman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Aerospace Sweden AB
Original Assignee
Volvo Aero AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Aero AB filed Critical Volvo Aero AB
Application granted granted Critical
Publication of ES2350847T3 publication Critical patent/ES2350847T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/60Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F02K9/62Combustion or thrust chambers
    • F02K9/64Combustion or thrust chambers having cooling arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/10Working turbine blades or nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/97Rocket nozzles
    • F02K9/972Fluid cooling arrangements for nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/10Manufacture by removing material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/10Manufacture by removing material
    • F05D2230/12Manufacture by removing material by spark erosion methods
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49231I.C. [internal combustion] engine making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Procedimiento para la producción de una estructura de pared (2) de un motor, que comprende una pared interna (3) a la que se admiten gases calientes durante el funcionamiento del motor, una pared externa (4) que se encuentra más fría que la pared interna (3) durante el funcionamiento del motor y, como mínimo, dos elementos laminares (5) que conectan la pared interna (3) con la pared externa (4) y delimitan un conducto de refrigeración (6) entre dichas paredes (3, 4), caracterizado porque la estructura de pared (2) del motor es producida por mecanización por descarga eléctrica por cable del conducto (6) partiendo de una chapa maciza (11) que forma la totalidad de la estructura de pared (2) del motor, incluyendo la pared interna (3), la pared externa (4) y los elementos laminares (5).

Description

SECTOR TÉCNICO
La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una estructura de pared para un motor que comprende una pared interna, en la que se admiten gases calientes durante el funcionamiento del motor, una pared externa que se encuentra más fría que la pared interna durante el funcionamiento del motor y, como mínimo, dos elementos laminares que conectan la pared interna con la pared externa y delimitan un conducto de refrigeración entre dichas paredes.
Durante el funcionamiento del motor, cualquier medio de refrigeración puede circular por los conductos. No obstante, en particular la invención se refiere a estructuras de pared de motor y a procedimientos para la fabricación de estructuras de pared de motor, en las que existe una serie de dichos elementos laminares que dividen un espacio situado entre las paredes en una serie de conductos, en particular para refrigeración de las paredes de la cámara de combustión y las paredes de la tobera de empuje de motores de reacción impulsados con hidrógeno como combustible o por hidrocarburos, por ejemplo, queroseno, en el que el combustible es introducido en estado frío en la estructura de la pared, es suministrado mediante los
conductos de refrigeración absorbiendo calor con intermedio
de la pared interna y, a continuación, es utilizado para generar el empuje. El calor es transferido desde los gases calientes a la pared interna, después al combustible, desde el combustible a la pared externa y, finalmente, desde la pared externa cualquier medio circundante. El calor es transferido también hacia fuera por el medio de refrigeración al aumentar la temperatura del refrigerante por la acción de la refrigeración. Los gases calientes pueden comprender una llama generada por la combustión de gases y/o combustible.
De acuerdo con la anterior, la estructura de pared de motor es preferentemente una pared para la tobera de empuje, preferentemente de un motor de reacción. La pared interna de dicha tobera tiene principalmente una función de intercambio calorífico, mientras que la pared externa tiene principalmente una función de transporte de carga, siendo sustancialmente menor el grosor de la pared interna que el de la pared externa.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con la técnica anterior, las paredes de la tobera de empuje de motores de reacción están realizadas en forma de una construcción sándwich que consiste en una pared interna y una pared externa conectadas por elementos laminares que discurren en sentido longitudinal de la pared de la tobera y delimitan una serie de conductos entre las paredes. Los conductos son utilizados como conductos de refrigeración por los que puede circular un medio de refrigeración. El medio de refrigeración puede comprender
el combustible del motor que es dirigido en retroceso hacia
la
cámara de combustión después de la refrigeración, de
manera
que la refrigeración es del tipo llamado
refrigeración
regenerativa. Por una parte, el medio de
refrigeración puede
ser un medio no básicamente utilizado
para otros fines que la refrigeración, de manera que la refrigeración se llama refrigeración de sumidero. También en este caso el medio puede comprender combustible, no obstante, no es utilizado para la combustión subsiguiente.
Normalmente la pared interna de la tobera de empuje actúa como cambiador de calor entre el medio de refrigeración y los gases calientes situados en el interior de la pared interna, mientras que los elementos laminares y la pared externa tienen principalmente una función de soporte de carga. Preferentemente, la pared interna debe tener un grosor de paredes relativamente reducido, por ejemplo del orden de 0,15-1,5 mm. Asimismo, se requiere una variación lo más reducida posible del grosor de la pared interna, dado que la variación del grosor de la pared interna resultará en variar esfuerzos y deformaciones de la pared interna y variaciones funcionales grandes de la temperatura de la pared interna durante el funcionamiento.
De acuerdo con la técnica anterior, por ejemplo la que se da a conocer en el documento US 6.640.538, la pared interna, los elementos laminares y los conductos de la pared de una cámara de combustión son producidos por fresado o descarga eléctrica por cable de una lámina interna que formará la pared interna, de manera que se forman ranuras abiertas en el lado de la misma dirigidos
hacia el exterior o pared externa. A continuación, una
lámina que forma la pared externa es aplicada sobre los elementos laminares de la pared interna, cerrando de manera estanca y definiendo los conductos. Se han sugerido procedimientos similares para la fabricación de paredes de toberas de empuje, no obstante sin sugerir la utilización de procesos de descarga eléctrica por cable para conseguir los conductos.
No obstante, la conexión de la pared externa
con la
pared
interna puede ser engorrosa y costosa. Además,
especialmente
si se utiliza el procedimiento de fresado
para
generar los conductos o ranuras, será difícil
conseguir las tolerancias requeridas en cuanto al grosor de
la pared interna.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Es un objeto de la presente invención dar a conocer un procedimiento para producir una estructura de pared de motor, tal como se ha definido inicialmente, que es eficaz en cuanto a coste con respecto a los procedimientos anteriormente conocidos.
También es un objetivo de la presente invención dar a conocer un procedimiento para la fabricación de una estructura de la pared de motor, tal como se ha definido inicialmente, mediante el cual será posible conseguir una tolerancia muy elevada del grosor de la pared interna. El procedimiento debe estar también bien adaptado con el objetivo de producir estructuras de pared de motor con conductos de sección transversal compleja o conductos que,
por ejemplo, se ensanchan en su dirección longitudinal.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la invención se consigue por medio del procedimiento definido inicialmente, caracterizado porque la estructura de pared del motor es producida por descarga eléctrica por cable que efectúa el mecanizado del conducto partiendo de una chapa maciza que forma la totalidad de la estructura de la pared del motor, incluyendo la pared interna, la pared externa y los elementos laminares. La
mecanización
por descarga eléctrica por cable (“Wire
electro
discharge machining ”) se indicará a continuación
como EDM por cable.
De acuerdo con una realización preferente, el cable utilizado para la operación de EDM por cable es introducido dentro de la chapa sólida desde el lado de la misma que forma la pared externa. De esta manera se evitan las ranuras provocadas por el cable que deben ser cerradas de forma estanca en la superficie de la pared interna.
De acuerdo con otra realización preferente, después de haber mecanizado el conducto, el cable utilizado para el EDM por cable es guiado hacia fuera de la chapa maciza mediante la misma ranura que ha sido generada por la introducción del cable dentro de la chapa de acero. De esta manera, solamente se requerirá el cierre estanco de una ranura por cada conducto producido después de la mecanización EDM por cable del conducto en cuestión.
De acuerdo con otra realización preferente, la estructura de pared de motor tiene que ser dotada, como mínimo, con dos conductos adyacentes, y el cable utilizado
para la EDM por cable es introducido en la chapa sólida en
una zona situada entre dichos conductos hasta una unión divergente desde la que es guiado y utilizado para el mecanizado de un primer conducto de dichos conductos, siendo guiado a continuación en retorno a dicha unión divergente, y a continuación siendo guiado y utilizado para el mecanizado del segundo de dichos conductos y siendo guiado finalmente en salida de la chapa maciza con intermedio de la unión divergente y una ranura generada en la introducción del cable dentro de la chapa maciza. De esta manera, solamente se requiere el sellado de una ranura después de la EDM por cable del par de conductos en cuestión. Dicha unión divergente es estanqueizada para impedir la comunicación entre los dos conductos adyacentes. Preferentemente, la unión divergente puede ser sellada por un proceso de fusión metálica.
De acuerdo con una realización alternativa, el cable utilizado para la operación de EDM por cable es introducido por la chapa maciza a lo largo de una primera trayectoria y es guiado hacia fuera de la chapa a lo largo de una segunda trayectoria, terminando dichas primera y segunda trayectorias en el conducto que se ha creado, dejando de esta manera un cuerpo de forma general en cuña entre la primera y segunda trayectorias, siendo desplazado a continuación dicho cuerpo en dirección hacia el conducto a efectos de acoplarse como medio de estanqueización para estanqueizar las ranuras generadas en la chapa maciza a lo largo de la primera y segunda trayectorias y estando conectadas finalmente a la pared en la que está acoplado.
A efectos de contrarrestar perfectamente cualquier fuga del medio de refrigeración debido a la comunicación entre el conducto y el entorno con intermedio del interfaz entre el cuerpo en forma de cuña y el material de la pared adyacente, siendo estanqueizado adicionalmente dicho interfaz por medio de un proceso de fusión de metal, preferentemente de soldadura. Este mismo proceso de fusión de metal podría también ser utilizado para conectar el cuerpo en forma de cuña al material de la pared circundante.
De modo general, de acuerdo con la invención, la ranura o ranuras generadas en la chapa maciza después de la introducción o retirada del cable utilizado para la EDM por cable deben ser estanqueizadas para inhibir cualquier comunicación entre el conducto o conductos y el entorno circundante con intermedio de dicha ranura o ranuras, impidiendo, por lo tanto, las fugas no deseadas del medio de refrigeración del conducto durante el funcionamiento.
Preferentemente, el conducto o conductos están estanqueizados por un proceso de fusión de un metal.
Otras características y ventajas de la presente invención se darán a conocer en la siguiente descripción y reivindicaciones adjuntas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
A continuación se describirán realizaciones preferentes de la presente invención a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra una sección de una tobera dotada de una estructura de pared de motor, de acuerdo con la invención,
La figura 2 es una vista a mayor escala de un segmento de la estructura de pared de motor de acuerdo con la figura 1,
La figura 3 es una representación esquemática de una sección de una parte de una estructura de pared de motor a producir por el procedimiento de la invención,
La figura 4 es una representación esquemática de una herramienta utilizada para llevar a cabo el procedimiento según la invención,
La figura 5 muestra una primera realización de la forma de llevar a cabo el procedimiento de la invención y el conducto y ranuras que resultan de la EDM por cable llevada a cabo de acuerdo con la figura 5,
La figura 6 muestra una segunda realización de la forma de llevar a cabo el procedimiento de la invención y el conducto y ranuras que resultan de la EDM por cable llevada a cabo, de acuerdo con la figura 6,
La figura 7 muestra una tercera realización de la forma de llevar a cabo el procedimiento de la invención,
La figura 8 muestra una cuarta realización de la forma de llevar a cabo el procedimiento de la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Las figuras 1 y 2 son representaciones esquemáticas de una tobera de empuje (1) de un motor de reacción. La tobera
(1) comprende y está definida por una estructura de pared
de motor en forma general de cono (2). La estructura de
pared de motor (2) está dotada de una pared interna (3), preferentemente con un grosor de 0,15-2 mm, y una pared externa (4) interconectadas por una serie de elementos laminares (5), tal como se muestra en la figura 3. En el espacio entre la pared interna (3) y la pared externa (4) existen conductos (6) que son utilizados con objetivos de refrigeración. Durante el funcionamiento del motor, un medio de refrigeración, preferentemente el combustible o una parte del combustible del motor, se hace pasar por los conductos (6) con el objetivo de refrigerar la estructura
(2)
de pared del motor. Esta técnica es aplicable a lanzadores de satélites y a aparatos espaciales, así como a dispositivos de empuje para satélites, reactores nucleares y calderas de alto rendimiento, y se puede aplicar también a protectores térmicos o a los conos delanteros de vehículos que se desplazan a alta velocidad.
Los elementos laminares (5) son alargados, se extienden principalmente en la dirección longitudinal de la tobera (1) y actúan como paredes intermedias entre los conductos adyacentes (6). Preferentemente, el grosor de los elementos laminares (5) es constante a lo largo de su dirección longitudinal. De acuerdo con ello, dado que la tobera (1) tiene forma de cono, la anchura de los conductos
(6)
aumenta en la dirección longitudinal, es decir, en la dirección de propagación de la llama del motor al que está asociada la tobera.
De acuerdo con la invención, la estructura de pared
(2)
del motor es producida a partir de una sola pieza de
material macizo, en la que se mecanizan los conductos (6)
por medio de un proceso de EDM por cable. Preferentemente, la pieza a mecanizar en la que se realizan los conductos comprende un chapa maciza conformada o casi conformada según la forma final de cono de la tobera (1) (normalmente la forma final tiene una estructura algo acampanada y, de acuerdo con ello, no tiene exactamente forma de cono). En otras palabras, el proceso EDM por cable es llevado a cabo sobre la pieza en forma de cono que, a continuación, recibe una forma acampanada por medio de la expansión de la pieza en forma de cono. Una serie de piezas en forma de cono podrían ser interconectadas a efectos de conseguir la forma final de la tobera de forma acampanada.
En la figura 4, se ha mostrado una representación esquemática de un utillaje (7) que puede ser utilizado con el objetivo de llevar a cabo dicho proceso EDM por cable. El utillaje (7) comprende un cable (8), un primer elemento de guía (9) y un segundo elemento de guía (10). Los elementos de guía son desplazables individualmente a efectos de permitir la generación de un conducto (6) que tiene un área transversal variable, tal como es el caso preferente en la fabricación de una estructura de pared de motor (2) para toberas de forma cónica o casi cónica. La movilidad individual de los elementos de guía (9, 10) se ha representado mediante las flechas de la figura 4.
La figura 5 indica un primer ejemplo de la forma en que se puede llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención. La figura 5 muestra una sección transversal de la estructura de pared de motor (2) de la tobera (1). El
cable (8) de un útil EDM por cable es guiado hacia dentro
de la pieza a trabajar (11) desde su superficie externa, es decir, la superficie externa de una pared exterior (4) de la estructura de pared de motor (2). Un conducto (6), en este caso de forma rectangular, es mecanizado por medio de un cable (8) en el interior de la pieza a trabajar (11). Las flechas de la figura 5 muestran la forma en las que el cable es guiado a lo largo de un bucle cerrado en la pieza a trabajar (11) a efectos de delimitar dicho conducto (6). Después de haber mecanizado el conducto (6), el cable (8) es guiado hacia fuera de la pieza a trabajar (11) a través de la misma ranura (12) que ha generado al ser introducido dentro de la pieza a trabajar (11). La pieza de material que permanece en el interior del bucle cerrado definido por el cable (8) es sacada de la pieza (11) por tracción o empuje desde uno de los extremos de la estructura de pared de motor (2) en forma de cono, extendiéndose un conducto longitudinal (6) según la longitud de la pared del cono que se define de este modo. Las etapas de procedimiento que se han indicado en lo anterior se repiten para la generación de una serie de conductos, tal como se ha indicado en la figura 5.
La figura 5 muestra también los conductos restantes
(6) y las ranuras (12) después de llevar a cabo el proceso EDM por cable, así como la pared interna (3), la pared externa (4) y los elementos laminares (5). Las ranuras (12) no es necesario que queden estanqueizadas a efectos de impedir fuga alguna de medio de refrigeración pasando por dichas ranuras (12) durante el funcionamiento del motor en
cuestión. Preferentemente las ranuras (12) son cerradas por
medio de un proceso de fusión por metal, tal como soldeo o soldadura. En este contexto se debe mencionar que la pieza a trabajar o chapa (11) está realizada en un metal, preferentemente cobre, una aleación de cobre, acero o cualquier aleación basada en níquel, tal como INCONEL. Una soldadura de cierre (13) que se extiende a una profundidad predeterminada de una ranura (11) se ha mostrado también en la figura 6.
La figura 6 muestra una forma alternativa de llevar a cabo el procedimiento, según la invención, en la que el cable (8) es introducido en la pieza a trabajar (11) en una zona entre dos conductos adyacentes a generar (6). Desde un determinado lugar de intersección, o en otras palabras, a lo largo de un determinada línea de intersección o unión divergente (14) que se extiende en la dirección longitudinal del cable (8) y la pieza a trabajar (11), el cable (8) es guiado a la zona de un primer conducto (6) a mecanizar y es guiado a continuación a lo largo de un bucle cerrado a efectos de mecanizar dicho conducto (6). A continuación, de modo preferente, el cable (8) es guiado en retroceso a la unión divergente (14), pasando por la misma ranura que generó cuando era guiado desde la unión (14) a la zona de conducto (6) a generar. Desde la unión (14), el cable es guiado a la zona de un conducto adyacente a generar (6), es guiada a lo largo de un bucle cerrado a efectos de mecanizar dicho conducto (6) y luego es guiada en retorno a la unión (14), pasando por la misma ranura que generó cuando era guiado desde la unión (14) a la zona de
dicho conducto adyacente a generar y finalmente el cable
(8) es guiado hacia fuera de la pieza a trabajar (11) pasando por la misma ranura (12) que generó cuando fue introducido en la pieza a trabajar (11). Los conductos restantes (6) y la ranura (12) se han mostrado en la figura
8. A continuación, la ranura (12) es cerrada por medio de un proceso de fusión de metal. La parte de la ranura (12) generada entre los conductos adyacentes (6) debe ser cerrada también para impedir la comunicación entre conductos adyacentes (6). Esto se puede conseguir haciendo que el metal de la soldadura o soldeo se desplace de forma descendente hasta la unión (14) o la zona en que ésta se encuentra.
No obstante, si el grosor de la pared externa (4) es grande, podría ser difícil llegar a alcanzar con una soldadura toda la distancia hasta una unión situada en la zona intermedia entre los elementos laminares (5) y la pared externa (4), tal como ocurre en la realización mostrada en la figura 6. La figura 7 muestra una solución alternativa por la cual la unión divergente (14) queda localizada en la pared externa (4) en una zona situada entre el elemento laminar (5) y la superficie externa de la pared exterior (4), preferentemente a una profundidad que permite que una unión de soldadura o de soldeo alcance la
unión
(14) fácilmente desde la superficie de la pared
externa (4).
La
figura 8 muestra otra realización del
procedimiento, según la presente invención, en la cual el cable (8) es introducido dentro de la pieza a mecanizar
(11), según una primera trayectoria (15) y es guiado hacia
fuera de la pieza a mecanizar (11), según una segunda trayectoria (16), terminando dichas primera y segunda trayectorias (15, 16) en el conducto (6) a crear, dejando de esta manera un cuerpo (17) entre la primera y segunda trayectorias (15, 16) que se inclina en dirección hacia el conducto (6) y ello forma una parte de la pared delimitadora de dicho conducto (6). Preferentemente, el cuerpo (17) tiene una sección transversal en forma de cuña. No obstante, podría tener otras geometrías, tales como forma de U o forma circular en sección transversal. A continuación, el cuerpo (17) es desplazado en dirección hacia el conducto (6) a efectos de acoplarse como medio de estanqueidad para la estanqueización de las ranuras (11) generadas en la chapa maciza a lo largo de la primera y segunda trayectorias (15, 16) y conectándose finalmente a la pared a la que está acoplado, es decir, en la pared externa generada (4). Preferentemente, se aplica un cordón de soldadura o de soldeo a lo largo de los bordes entre el cuerpo (17) y la pared circundante (4) en dirección longitudinal a esta última, a efectos de cerrar y conectar el cuerpo (17) al material de la pared circundante.
Se debe observar que la descripción que se ha llevado a cabo de la invención tiene solamente carácter de ejemplo y que, desde luego, un técnico en la materia encontrará una serie de realizaciones alternativas, todas las cuales quedarán no obstante, dentro del ámbito de la invención, tal como se ha definido en las reivindicaciones adjuntas,
que se basan en la descripción y los dibujos.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la producción de una estructura de pared (2) de un motor, que comprende una pared interna
    (3)
    a la que se admiten gases calientes durante el
    funcionamiento
    del motor, una pared externa (4) que se
    encuentra
    más fría que la pared interna (3) durante el
    funcionamiento
    del motor y, como mínimo, dos elementos
    laminares (5) que conectan la pared interna (3) con la pared externa (4) y delimitan un conducto de refrigeración
    (6)
    entre dichas paredes (3, 4), caracterizado porque la estructura de pared (2) del motor es producida por mecanización por descarga eléctrica por cable del conducto
    (6)
    partiendo de una chapa maciza (11) que forma la totalidad de la estructura de pared (2) del motor, incluyendo la pared interna (3), la pared externa (4) y los elementos laminares (5).
  2. 2.
    Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cable (8) utilizado para la operación de mecanización por descarga eléctrica por cable es introducido en la chapa maciza (11) desde el lado de la misma que forma la pared externa (4).
  3. 3.
    Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque después de haber mecanizado el conducto (6), el cable (8) utilizado en la mecanización por descarga eléctrica por cable es guiado hacia fuera de la chapa maciza (11) a través de la misma ranura (12) que ha sido generada en la introducción del cable (8) dentro de la chapa (11).
  4. 4.
    Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la estructura de pared del motor tiene que estar dotada con un mínimo de dos conductos adyacentes (6) y que el cable (8) utilizado para la mecanización por descarga eléctrica por cable es introducido dentro de la chapa maciza (11) en una zona situada entre los conductos (6) hasta una unión divergente
    (14)
    desde la que es guiado y utilizado para la mecanización de un primer conducto de dichos conductos (6), siendo guiado a continuación en retorno a dicha unión divergente (14), a continuación es guiado y utilizado para la mecanización del segundo conducto de dichos conductos
    (6)
    y finalmente es guiado hacia fuera de la chapa maciza
    (11)
    pasando por la unión divergente (14) y una ranura (12)
    generada
    en la introducción del cable (8) dentro de la
    chapa maciza (11).
  5. 5.
    Procedimiento, según cualquiera de las
    reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el cable (8) utilizado para la operación de mecanización por descarga eléctrica por cable es introducido dentro de la chapa maciza (11) a lo largo de una primera trayectoria (15) y es guiado hacia fuera de la chapa (11) a lo largo de una segunda trayectoria (16), de manera que dichas primera y segunda trayectorias (15, 16) terminan en el conducto creado (6), dejando de esta manera un cuerpo (17) entre la primera y segunda trayectorias (15, 16) que tiene inclinación en dirección hacia dicho conducto (6), siendo desplazado a continuación dicho cuerpo (17) en dirección hacia el conducto (6) a efectos de acoplarse en medios de
    estanqueización para estanqueizar las ranuras generadas en la chapa maciza (11) a lo largo de la primera y segunda trayectorias (15, 16), y siendo finalmente conectado a la pared (4) en la que está introducido.
    5 6. Procedimiento, según la reivindicación 5, caracterizado porque el interfaz entre el cuerpo en forma de cuña (17) y el material de la pared adyacente es cerrado adicionalmente por medio de un proceso de fusión de un metal.
    10 7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la ranura o ranuras (12) generadas en la chapa maciza (11) en la introducción o retirada del cable (8) utilizado para la mecanización por descarga eléctrica por cable son
    15 estanqueizadas.
  6. 8. Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque la ranura o ranuras (12) son estanqueizadas mediante un proceso de fusión de un metal.
  7. 9. Procedimiento, según la reivindicación 4,
    20 caracterizado porque dicha unión divergente (14) es estanqueizada para impedir la comunicación entre dos conductos adyacentes (6).
  8. 10. Procedimiento, según la reivindicación 9,
    caracterizado porque la unión divergente (14) es 25 estanqueizada mediante un proceso de fusión de un metal.
ES05782623T 2005-09-06 2005-09-06 Procedimiento para la fabricación de una estructura de pared de un motor. Active ES2350847T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2005/001294 WO2007030039A1 (en) 2005-09-06 2005-09-06 A method of producing an engine wall structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2350847T3 true ES2350847T3 (es) 2011-01-27

Family

ID=37836089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES05782623T Active ES2350847T3 (es) 2005-09-06 2005-09-06 Procedimiento para la fabricación de una estructura de pared de un motor.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8002168B2 (es)
EP (1) EP1929147B1 (es)
AT (1) ATE479017T1 (es)
DE (1) DE602005023223D1 (es)
ES (1) ES2350847T3 (es)
WO (1) WO2007030039A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10343049B3 (de) * 2003-09-16 2005-04-14 Eads Space Transportation Gmbh Brennkammer mit Kühleinrichtung und Verfahren zur Herstellung der Brennkammer
EP1926904A4 (en) * 2005-09-06 2013-04-10 Volvo Aero Corp MOTOR WALL STRUCTURE AND METHODS FOR GENERATING THE WALL STRUCTURE OF THE ENGINE
CN100570147C (zh) * 2008-01-17 2009-12-16 清华大学 一种利用强吸热反应的层板发汗冷却结构
US9238284B2 (en) * 2011-12-20 2016-01-19 Unison Industries, Llc Methods for forming a heat exchanger and portions thereof

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2669835A (en) * 1949-03-04 1954-02-23 Kellogg M W Co Wall structure for regeneratively cooled rocket motors
US2968918A (en) * 1949-08-22 1961-01-24 California Inst Res Found Rocket motor shell construction
US3246469A (en) * 1963-08-22 1966-04-19 Bristol Siddelcy Engines Ltd Cooling of aerofoil members
GB1192637A (en) * 1966-09-24 1970-05-20 Bolkow Ges Mil Beschrankter Ha Cooling Tubes for the Walls of Combustion Chambers
FR2012723A1 (es) * 1968-07-11 1970-03-20 Messerschmitt Boelkow Blohm
US3692637A (en) * 1969-11-24 1972-09-19 Carl Helmut Dederra Method of fabricating a hollow structure having cooling channels
US3780533A (en) * 1972-05-17 1973-12-25 Us Air Force Composite wall for a regeneratively cooled thrust chamber of a liquid propellant rocket engine
US3910039A (en) * 1972-09-14 1975-10-07 Nasa Rocket chamber and method of making
DE2406976A1 (de) * 1974-02-14 1975-09-04 Messerschmitt Boelkow Blohm Verfahren zur herstellung von brennkammern und/oder schubduesen fuer fluessigkeitsraketentriebwerke
DE2657474A1 (de) * 1976-12-18 1978-06-22 Messerschmitt Boelkow Blohm Verfahren zum herstellen von regenerativ gekuehlten raketenbrennkammern und/oder schubduesen
JPS6082602A (ja) * 1983-10-07 1985-05-10 Natl Aerospace Lab ロケツト燃焼器外筒製作法
US4591534A (en) * 1984-08-23 1986-05-27 Rockwell International Corporation Wall structure for rocket nozzle extension
US5051559A (en) * 1988-04-01 1991-09-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Nozzle fabrication technique
US4852232A (en) * 1988-04-01 1989-08-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Nozzle fabrication technique
DE4015204C1 (es) * 1990-05-11 1991-10-17 Mtu Muenchen Gmbh
US5075966A (en) * 1990-09-04 1991-12-31 General Electric Company Method for fabricating a hollow component for a rocket engine
FR2669966B1 (fr) * 1990-11-30 1993-03-26 Europ Propulsion Procede de fabrication de paroi de chambre de combustion, notamment pour moteur-fusee, et chambre de combustion obtenue par ce procede.
US5501011A (en) * 1992-05-18 1996-03-26 Societe Europeenne De Propulsion Method of manufacture of an enclosure containing hot gases cooled by transportation, in particular the thrust chamber of a rocket engine
US5864949A (en) * 1992-10-27 1999-02-02 United Technologies Corporation Tip seal and anti-contamination for turbine blades
US5249357A (en) * 1993-01-27 1993-10-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method of fabricating a rocket engine combustion chamber
US5688104A (en) * 1993-11-24 1997-11-18 United Technologies Corporation Airfoil having expanded wall portions to accommodate film cooling holes
US5418345A (en) * 1994-02-28 1995-05-23 United Technologies Corporation Method for forming shaped passages
DE19602731C1 (de) * 1996-01-26 1997-07-10 Daimler Benz Aerospace Ag Wandstruktur für treibstoffgekühlte Triebwerkswände
US5957657A (en) * 1996-02-26 1999-09-28 Mitisubishi Heavy Industries, Ltd. Method of forming a cooling air passage in a gas turbine stationary blade shroud
FR2776215B1 (fr) * 1998-03-20 2000-06-16 Snecma Procede de fabrication d'un circuit regeneratif a fort flux thermique, notamment pour chambre de combustion de moteur-fusee
US6850874B1 (en) * 1998-04-17 2005-02-01 United Technologies Corporation Method and apparatus for predicting a characteristic of a product attribute formed by a machining process using a model of the process
US6138451A (en) * 1998-05-11 2000-10-31 Hughes Electronics Corporation Rocket engine with combustion chamber step structure insert, and its fabrication
SE512942C2 (sv) * 1998-10-02 2000-06-12 Volvo Aero Corp Förfarande för tillverkning av utloppsmunstycken för raketmotorer
RU2278292C2 (ru) * 2001-01-11 2006-06-20 Вольво Аэро Корпорейшн Элемент ракетного двигателя и способ изготовления такого элемента ракетного двигателя
US6783824B2 (en) * 2001-01-25 2004-08-31 Hyper-Therm High-Temperature Composites, Inc. Actively-cooled fiber-reinforced ceramic matrix composite rocket propulsion thrust chamber and method of producing the same
US6612808B2 (en) 2001-11-29 2003-09-02 General Electric Company Article wall with interrupted ribbed heat transfer surface
JP4452919B2 (ja) * 2001-12-18 2010-04-21 ボルボ エアロ コーポレイション 動作中に高い熱負荷を受ける構成部品及びそのような構成部品を製造する方法
US7124574B2 (en) * 2002-12-04 2006-10-24 United Technologies Corporation Method and apparatus for a substantially coaxial injector element
DE10343049B3 (de) * 2003-09-16 2005-04-14 Eads Space Transportation Gmbh Brennkammer mit Kühleinrichtung und Verfahren zur Herstellung der Brennkammer
US20050135923A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Todd Coons Cooled vane cluster
US7328580B2 (en) * 2004-06-23 2008-02-12 General Electric Company Chevron film cooled wall
US7694656B2 (en) * 2004-09-01 2010-04-13 Bishop Innovation Limited Cylinder head for rotary valve internal combustion engine
US20070012370A1 (en) * 2005-07-18 2007-01-18 Honeywell International, Inc. Facetted high temperature thruster design
GB2428749B (en) * 2005-08-02 2007-11-28 Rolls Royce Plc A component comprising a multiplicity of cooling passages

Also Published As

Publication number Publication date
US8002168B2 (en) 2011-08-23
US20080216315A1 (en) 2008-09-11
EP1929147A1 (en) 2008-06-11
DE602005023223D1 (de) 2010-10-07
ATE479017T1 (de) 2010-09-15
WO2007030039A1 (en) 2007-03-15
EP1929147B1 (en) 2010-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6431730B2 (ja) 内部冷却された移行ダクト後部フレーム
US7886517B2 (en) Impingement jets coupled to cooling channels for transition cooling
ES2324500T3 (es) Intercambiador de calor de haces de tubos.
ES2350847T3 (es) Procedimiento para la fabricación de una estructura de pared de un motor.
CA2598506C (en) Cooled transition duct for a gas turbine engine
US6890148B2 (en) Transition duct cooling system
US9108282B2 (en) Method of manufacturing heat exchanger cooling passages in aero propulsion structure
EP0815995A2 (en) Method for making cylindrical structures with cooling channels
JP3626861B2 (ja) ガスタービン燃焼器の冷却構造
MXPA05004420A (es) Ducto de transicion enfriado por efusion con agujeros de enfriamiento configurados.
US20080264035A1 (en) Coolant flow swirler for a rocket engine
EP2754962A2 (en) Combustors with hybrid walled liners
US7347041B1 (en) Rocket engine combustion chamber
JPH074313A (ja) ターボジェットエンジン、特にターボラムジェットエンジンの壁における冷却材の分配並びに供給及び排出のための装置
MX2011003619A (es) Sistema de enfriamiento con sello en angulo.
US6715293B2 (en) Scram jet engine design
AU2008303598A1 (en) Gas turbine having welded combustion chamber shells
Bouchez et al. Advanced carbon/carbon injection strut for actual scramjet
US10697635B2 (en) Impingement cooled components having integral thermal transfer features
CN105509514A (zh) 一种管翅式气-液换热器
JP3626862B2 (ja) ガスタービン燃焼器パイロットコーンの冷却構造
CN105758233A (zh) 一种带壳体冷却的管翅式气-液换热器
Falempin et al. An innovative technology for fuel-cooled composite materials structure
ES2233617T3 (es) Aparato para controlar la transmision de calor a la pared de la tobera en motores de cohete de ciclo de expansion.
US20100319892A1 (en) Heat exchanging structure