RU2017134365A - Керамический формовочный сердечник для турбинной лопатки, имеющей множество полостей - Google Patents

Керамический формовочный сердечник для турбинной лопатки, имеющей множество полостей Download PDF

Info

Publication number
RU2017134365A
RU2017134365A RU2017134365A RU2017134365A RU2017134365A RU 2017134365 A RU2017134365 A RU 2017134365A RU 2017134365 A RU2017134365 A RU 2017134365A RU 2017134365 A RU2017134365 A RU 2017134365A RU 2017134365 A RU2017134365 A RU 2017134365A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
ceramic
central cavity
cavities
scapula
Prior art date
Application number
RU2017134365A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2719410C2 (ru
RU2017134365A3 (ru
Inventor
Сильвэн ПАКЭН
Шарлотт Мари ДЮЖОЛЬ
Патрис ЭНО
Юг Дени ЖУБЕР
Адриен Бернар Венсан РОЛЛИНЖЕ
Original Assignee
Сафран
Сафран Эркрафт Энджинз
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 Сафран, Сафран Эркрафт Энджинз filed Critical Сафран
Publication of RU2017134365A publication Critical patent/RU2017134365A/ru
Publication of RU2017134365A3 publication Critical patent/RU2017134365A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2719410C2 publication Critical patent/RU2719410C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/284—Selection of ceramic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting
    • F05D2230/211—Manufacture essentially without removing material by casting by precision casting, e.g. microfusing or investment casting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/305—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the pressure side of a rotor blade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Claims (8)

1. Керамический сердечник для изготовления полой лопатки турбины для газотурбинного двигателя методом литья по выплавляемой модели, при этом лопатка содержит по меньшей мере одну центральную полость, первую боковую полость, расположенную между по меньшей мере одной центральной полостью и стенкой спинки лопатки, и вторую боковую полость расположенную между по меньшей мере одной центральной полостью и стенкой корыта лопатки, отличающийся тем, что имеет форму единого элемента для образования полостей и для одновременной подачи внутрь этих полостей охлаждающего воздуха, содержит части сердечника, предназначенные для формирования первой и второй боковых полостей и соединенные с частью сердечника, предназначенной для формирования по меньшей мере одной центральной полости, во-первых на хвостовике сердечника, по меньшей мере двумя керамическими перемычками и, во-вторых, на разных высотах сердечника множеством других керамических перемычек, расположение которых определяет толщину внутренних перегородок лопатки, в то же время обеспечивая подачу дополнительного охлаждающего воздуха к заранее заданным критическим зонам первой и второй боковых полостей.
2. Сердечник по п. 1, отличающийся тем, что далее содержит часть сердечника для формирования ванночки, соединенную с частью сердечника, предназначенной для формирования по меньшей мере одной центральной полости керамическими перемычками, расположение которых определяет толщину ванночки, в то же время обеспечивая выпуск охлаждающего воздуха через венец лопатки.
3. Сердечник по п. 1 , отличающийся тем, что заранее определенные критические зоны выбраны из зон первой и второй боковых полостей, которые подвергаются наибольшим термомеханическим напряжениям.
4. Сердечник по п. 1 , отличающийся тем, что керамические перемычки имеют сечение, рассчитанное так, чтобы обеспечивать механическую прочность внутренних перегородок при заливке расплавленного металла.
5. Использование керамического формовочного сердечника по п. 1 для изготовления полой лопатки турбины для газотурбинного двигателя методом литья по выплавляемой модели.
6. Способ изготовления полой лопатки турбины для газотурбинного двигателя методом литья по выплавляемой модели, при этом лопатка содержит по меньшей мере одну центральную полость, первую боковую полость, расположенную между по меньшей мере одной центральной полостью и стенкой спинки, и вторую боковую полость расположенную между по меньшей мере одной центральной полостью и стенкой корыта лопатки, отличающийся тем, что содержит этап, на котором изготавливают одноэлементный керамический формовочный сердечник, соответствующий по меньшей мере одной центральной полости и первой и второй боковым полостям, при этом части (60, 62) сердечника, которые должны сформировать первую и вторую боковые полости соединены с частью (44, 48) сердечника, которая должна сформировать по меньшей мере одну центральную полость, во первых на хвостовике (46, 54) сердечника по меньшей мере двумя керамическими перемычками (70) так, чтобы совместно подавать охлаждающий воздух в эти полости, и, во-вторых, на разных высотах сердечника множеством других керамических перемычек (64, 66, 68), положение которых определяет толщину внутренних перегородок лопатки, в то же время обеспечивая подачу дополнительного охлаждающего воздуха в заранее заданные критические зоны первой и второй боковых полостей, при этом сформированный таким образом керамический формовочный сердечник устанавливают на место в литейной форме и в литейную форму заливают расплавленный металл.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что одноэлементный керамический формовочный сердечник дополнительно содержит часть (59) для формирования ванночки (18), соединенную с той частью сердечника, которая предназначена для формирования по меньшей мере одной центральной полости, керамическими перемычками (57), расположенными так, чтобы определять толщину ванночки, в то же время обеспечивая выпуск охлаждающего воздуха через венец лопатки.
8. Газотурбинный двигатель, содержащий полые лопатки турбины, изготовленные способом по п. 6 или 7.
RU2017134365A 2015-03-23 2016-03-22 Керамичекий сердечник и способ для изготовления полой лопатки турбины, применение керамического сердечника и газотурбинный двигатель с полой лопаткой турбины RU2719410C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1552383 2015-03-23
FR1552383A FR3034128B1 (fr) 2015-03-23 2015-03-23 Noyau ceramique pour aube de turbine multi-cavites
PCT/FR2016/050628 WO2016151234A1 (fr) 2015-03-23 2016-03-22 Noyau ceramique pour aube de turbine multi-cavites

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017134365A true RU2017134365A (ru) 2019-04-03
RU2017134365A3 RU2017134365A3 (ru) 2019-09-12
RU2719410C2 RU2719410C2 (ru) 2020-04-17

Family

ID=53514313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017134365A RU2719410C2 (ru) 2015-03-23 2016-03-22 Керамичекий сердечник и способ для изготовления полой лопатки турбины, применение керамического сердечника и газотурбинный двигатель с полой лопаткой турбины

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10961856B2 (ru)
EP (1) EP3274559A1 (ru)
JP (2) JP2018515343A (ru)
CN (1) CN107407152A (ru)
BR (1) BR112017020233A2 (ru)
CA (1) CA2981994A1 (ru)
FR (1) FR3034128B1 (ru)
RU (1) RU2719410C2 (ru)
WO (1) WO2016151234A1 (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3086893B1 (en) 2013-12-23 2019-07-24 United Technologies Corporation Lost core structural frame
FR3037829B1 (fr) * 2015-06-29 2017-07-21 Snecma Noyau pour le moulage d'une aube ayant des cavites superposees et comprenant un trou de depoussierage traversant une cavite de part en part
FR3048718B1 (fr) * 2016-03-10 2020-01-24 Safran Aube de turbomachine a refroidissement optimise
FR3067390B1 (fr) * 2017-04-10 2019-11-29 Safran Aube de turbine presentant une structure amelioree
US11098595B2 (en) * 2017-05-02 2021-08-24 Raytheon Technologies Corporation Airfoil for gas turbine engine
FR3067955B1 (fr) * 2017-06-23 2019-09-06 Safran Aircraft Engines Procede de positionnement d'une piece creuse
US10731474B2 (en) * 2018-03-02 2020-08-04 Raytheon Technologies Corporation Airfoil with varying wall thickness
FR3080051B1 (fr) * 2018-04-13 2022-04-08 Safran Noyau pour la fonderie d'une piece aeronautique
US11040915B2 (en) * 2018-09-11 2021-06-22 General Electric Company Method of forming CMC component cooling cavities
FR3094655B1 (fr) * 2019-04-08 2021-02-26 Safran Procédé de fabrication d’une pluralité de secteurs de distributeur par fonderie
FR3107920B1 (fr) 2020-03-03 2023-11-10 Safran Aircraft Engines Aube creuse de turbomachine et plateforme inter-aubes équipées de saillies perturbatrices de flux de refroidissement
CN111678563A (zh) * 2020-06-20 2020-09-18 贵阳航发精密铸造有限公司 测量多腔涡轮叶片内腔流量夹具
CN112916811B (zh) * 2021-01-22 2023-05-16 成都航宇超合金技术有限公司 带气膜孔的空心涡轮叶片的铸造方法
CN113414355B (zh) * 2021-06-10 2024-04-09 安徽海立精密铸造有限公司 一种复杂型腔汽车铸件全包芯式泥芯结构
CN114393177A (zh) * 2022-01-25 2022-04-26 烟台路通精密科技股份有限公司 一种大型薄壁铝合金增压叶轮的铸造工艺及装置
FR3137316A1 (fr) 2022-06-29 2024-01-05 Safran Aircraft Engines Noyau céramique pour aube de turbine creuse à perçages externes
CN115625286B (zh) * 2022-10-13 2023-06-30 中国航发北京航空材料研究院 单晶空心导向叶片的外型模具及其定位方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB860126A (en) * 1956-06-20 1961-02-01 Wiggin & Co Ltd Henry Improvements relating to the production of hollow metal articles
FR2569225A1 (fr) * 1977-06-11 1986-02-21 Rolls Royce Aube creuse refroidie, pour moteur a turbine a gaz
GB2121483B (en) * 1982-06-08 1985-02-13 Rolls Royce Cooled turbine blade for a gas turbine engine
US4596281A (en) * 1982-09-02 1986-06-24 Trw Inc. Mold core and method of forming internal passages in an airfoil
US4627480A (en) * 1983-11-07 1986-12-09 General Electric Company Angled turbulence promoter
US5667359A (en) 1988-08-24 1997-09-16 United Technologies Corp. Clearance control for the turbine of a gas turbine engine
US5720431A (en) 1988-08-24 1998-02-24 United Technologies Corporation Cooled blades for a gas turbine engine
US5296308A (en) * 1992-08-10 1994-03-22 Howmet Corporation Investment casting using core with integral wall thickness control means
US5599166A (en) * 1994-11-01 1997-02-04 United Technologies Corporation Core for fabrication of gas turbine engine airfoils
US5702232A (en) * 1994-12-13 1997-12-30 United Technologies Corporation Cooled airfoils for a gas turbine engine
US5947181A (en) * 1996-07-10 1999-09-07 General Electric Co. Composite, internal reinforced ceramic cores and related methods
US5820774A (en) * 1996-10-28 1998-10-13 United Technologies Corporation Ceramic core for casting a turbine blade
US6511293B2 (en) * 2001-05-29 2003-01-28 Siemens Westinghouse Power Corporation Closed loop steam cooled airfoil
GB0114503D0 (en) * 2001-06-14 2001-08-08 Rolls Royce Plc Air cooled aerofoil
US6637500B2 (en) * 2001-10-24 2003-10-28 United Technologies Corporation Cores for use in precision investment casting
US6915840B2 (en) * 2002-12-17 2005-07-12 General Electric Company Methods and apparatus for fabricating turbine engine airfoils
US6929054B2 (en) * 2003-12-19 2005-08-16 United Technologies Corporation Investment casting cores
US6966756B2 (en) * 2004-01-09 2005-11-22 General Electric Company Turbine bucket cooling passages and internal core for producing the passages
US20050258577A1 (en) * 2004-05-20 2005-11-24 Holowczak John E Method of producing unitary multi-element ceramic casting cores and integral core/shell system
FR2875425B1 (fr) * 2004-09-21 2007-03-30 Snecma Moteurs Sa Procede de fabrication d'une aube de turbomachine, assemblage de noyaux pour la mise en oeuvre du procede.
US7377746B2 (en) * 2005-02-21 2008-05-27 General Electric Company Airfoil cooling circuits and method
US7413403B2 (en) * 2005-12-22 2008-08-19 United Technologies Corporation Turbine blade tip cooling
US7625178B2 (en) * 2006-08-30 2009-12-01 Honeywell International Inc. High effectiveness cooled turbine blade
US7722324B2 (en) * 2006-09-05 2010-05-25 United Technologies Corporation Multi-peripheral serpentine microcircuits for high aspect ratio blades
US7674093B2 (en) * 2006-12-19 2010-03-09 General Electric Company Cluster bridged casting core
US20100034662A1 (en) * 2006-12-26 2010-02-11 General Electric Company Cooled airfoil and method for making an airfoil having reduced trail edge slot flow
FR2914871B1 (fr) 2007-04-11 2009-07-10 Snecma Sa Outillage pour la fabrication de noyaux ceramiques de fonderie pour aubes de turbomachines
FR2961552B1 (fr) 2010-06-21 2014-01-31 Snecma Aube de turbine a cavite de bord d'attaque refroidie par impact
FR2986982A1 (fr) * 2012-02-22 2013-08-23 Snecma Ensemble de noyau de fonderie pour la fabrication d'une aube de turbomachine, procede de fabrication d'une aube et aube associes
US9765630B2 (en) 2013-01-09 2017-09-19 General Electric Company Interior cooling circuits in turbine blades
FR3021698B1 (fr) * 2014-05-28 2021-07-02 Snecma Aube de turbine, comprenant un conduit central de refroidissement isole thermiquement de parois de l'aube par deux cavites laterales jointives en aval du conduit central
FR3021697B1 (fr) * 2014-05-28 2021-09-17 Snecma Aube de turbine a refroidissement optimise

Also Published As

Publication number Publication date
CN107407152A8 (zh) 2018-01-12
JP2018515343A (ja) 2018-06-14
BR112017020233A2 (pt) 2018-05-22
FR3034128A1 (fr) 2016-09-30
RU2719410C2 (ru) 2020-04-17
JP2021062408A (ja) 2021-04-22
WO2016151234A1 (fr) 2016-09-29
EP3274559A1 (fr) 2018-01-31
US10961856B2 (en) 2021-03-30
RU2017134365A3 (ru) 2019-09-12
FR3034128B1 (fr) 2017-04-14
US20180073373A1 (en) 2018-03-15
CA2981994A1 (fr) 2016-09-29
CN107407152A (zh) 2017-11-28
JP7455074B2 (ja) 2024-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2017134365A (ru) Керамический формовочный сердечник для турбинной лопатки, имеющей множество полостей
US10875084B2 (en) Cluster model and shell for obtaining an accessory for the independent handling of formed parts and associated method
JP2017013091A (ja) ワックス成形型、及びロストワックス鋳造法
JP2008151129A (ja) タービンエンジンコンポーネントおよびその製造方法
RU2014138091A (ru) Узел литейного стержня для изготовления лопатки турбомашины, соответствующие способ изготовления лопатки и лопатка
CN104493094A (zh) 一种基于光固化3d打印技术的快速精密铸造工艺
JP2017064785A (ja) 鋳造コア装置及び鋳造方法
RU2015115632A (ru) Оболочковая форма, имеющая теплозащитный экран
RU2007130632A (ru) Способ литья, устройство для литья, литейный стержень и способ его изготовления
US10155265B2 (en) Method for positioning core by soluble wax in investment casting
CN103894547B (zh) 带缘板叶片铸件的精密铸造方法
RU2017103636A (ru) Способ изготовления двухкомпонентной лопасти для газотурбинного двигателя и лопасть, получаемая таким способом
JP6355839B2 (ja) ガスタービンエンジンで使用可能な構成部品を形成するためのセラミック鋳型を有するダイカストシステム
RU2015128268A (ru) Способ изготовления детали литьем по выплавляемым восковым моделям и при управляемом охлаждении
WO2016133987A3 (en) Forming cooling passages in combustion turbine superalloy castings
US11203058B2 (en) Turbine blade casting with strongback core
CN104190875A (zh) 一种复杂薄壁壳体的复合铸型成形方法
RU2018146438A (ru) Литейная форма для изготовления монокристаллической лопатки путем литья, установка и способ изготовления, использующие литейную форму
CN105855469A (zh) 铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法
CN101850401A (zh) 一种熔模及利用该熔模的精密铸造工艺
RU2018132349A (ru) Способ образования обеспыливающих отверстий для турбинной лопатки и связанный керамический сердечник
RU2015112964A (ru) Литейная форма
RU2017125136A (ru) Способ изготовления лопатки газотурбинного двигателя, содержащей вершину со сложной полостью
JP5637481B2 (ja) 鋳造方法
CN104174817B (zh) 一种海洋平台爬升机连接座的铸造及热处理工艺