RU2800747C2 - Blade of aircraft gas turbine engine and method of its manufacture by means of casting using smelted wax models - Google Patents

Blade of aircraft gas turbine engine and method of its manufacture by means of casting using smelted wax models Download PDF

Info

Publication number
RU2800747C2
RU2800747C2 RU2021127349A RU2021127349A RU2800747C2 RU 2800747 C2 RU2800747 C2 RU 2800747C2 RU 2021127349 A RU2021127349 A RU 2021127349A RU 2021127349 A RU2021127349 A RU 2021127349A RU 2800747 C2 RU2800747 C2 RU 2800747C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
elements
height
cavity
zone
Prior art date
Application number
RU2021127349A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021127349A (en
Inventor
Михель СЛЮСАЖ
Пьер Гийом ОЗИЙОН
Патрис ЭНО
Леандр ОСТИНО
Original Assignee
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 Эркрафт Энджинз filed Critical Сафран Эркрафт Энджинз
Publication of RU2021127349A publication Critical patent/RU2021127349A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2800747C2 publication Critical patent/RU2800747C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aircraft.
SUBSTANCE: blade (102) of an aircraft gas turbine engine, wherein the blade comprises at least one internal cavity (100) for circulation of the ventilation air flow, whereas the cavity has a wall (104) that comprises the first protruding elements (106) oriented in the first direction and forming elements of perturbation of the air flow, and this wall additionally comprises at least one second protruding element (108), oriented at least in a second direction different from the first direction, and this second element and at least one of the first elements overlap each other in one zone, characterized in that the first element or each first element that overlaps the second element has a height (H2, H4') greater than the height (H1) of the second element in said zone and which exceeds the height (H3) of the other first wall elements, to maintain its function as an element of perturbation throughout its length.
EFFECT: efficiency of blade cooling.
9 cl, 8 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к лопатке авиационного газотурбинного двигателя и к способу ее изготовления посредством литья по выплавляемым восковым моделям.The present invention relates to an aircraft gas turbine engine blade and to a method for manufacturing the same by means of lost wax casting.

Уровень техникиState of the art

Уровень техники представлен, в частности, документом FR-A1-2 874 186, поданным на имя заявителя, и документами ЕР-А1-3 450 683, US-A1-2016/208620, EP-A2-0 945 595, CN-B-104 493 081 и US-А1-2011/016717.The prior art is represented, inter alia, by FR-A1-2 874 186 filed in the applicant's name and EP-A1-3 450 683, US-A1-2016/208620, EP-A2-0 945 595, CN-B -104 493 081 and US-A1-2011/016717.

Лопатки газотурбинного двигателя и, в частности, турбины, подвергаются повышенным термическим напряжениям и содержат внутренние полости циркуляции вентиляционной текучей среды, как правило, воздуха в случае газотурбинного двигателя.The blades of a gas turbine engine, and in particular a turbine, are subjected to increased thermal stresses and contain internal cavities for the circulation of a ventilation fluid, typically air in the case of a gas turbine engine.

Как правило, эти лопатки изготавливают посредством литья по выплавляемым восковым моделям. Эта технология состоит в выполнении модели из воска или другого эквивалентного временного материала для детали, которую необходимо отлить. Модель окружают оболочковой формой из керамики. Эту форму изготавливают путем последовательных погружений модели в шликер, содержащий керамический материал, и путем обмазывания полученного слоя между каждым погружением. Форму сушат, содержащийся в ней воск удаляют при помощи первой термической обработке при соответствующей температуре, затем форму нагревают до высокой температуры, чтобы придать ей прочность, необходимую для литья. При этом получают отображение модели в виде полости, в которую заливают расплавленный металл. После охлаждения форму разрушают для извлечения детали. После этого последнюю подвергают простой чистовой обработке.Typically, these blades are made by lost wax casting. This technique consists in making a model in wax or other equivalent temporary material for the part to be cast. The model is surrounded by a ceramic shell mold. This mold is made by successively dipping the model into a slurry containing ceramic material, and by smearing the resulting layer between each immersion. The mold is dried, the wax contained in it is removed by a first heat treatment at an appropriate temperature, then the mold is heated to a high temperature to give it the strength needed for casting. In this case, the model is displayed in the form of a cavity into which molten metal is poured. After cooling, the mold is destroyed to extract the part. After that, the latter is subjected to simple finishing.

Если лопатка содержит полости для циркуляции потока охлаждающего воздуха, в модель необходимо включать один или несколько литейных стержней. Эта фаза способа содержит сначала отдельное изготовление стержня или стержней путем формования керамического материала, упрочненного при помощи связующего, в случае необходимости, их соединение и размещение стержня или стержней в восковую форму. Таким образом, модель формуют путем нагнетания воска в восковую форму. Модель образует реплику изготавливаемой детали.If the blade contains cavities for circulation of the cooling air flow, one or more cores must be included in the model. This phase of the method comprises first separately manufacturing the rod or rods by molding a ceramic material reinforced with a binder, if necessary joining them and placing the rod or rods in a wax mold. Thus, the model is molded by injecting wax into a wax mould. The model forms a replica of the manufactured part.

На фиг. 1 в разрезе, перпендикулярном к оси детали, показана восковая форма 10, внутренняя стенка которой является отображением изготавливаемой детали. В данном случае эта форма состоит из двух частей 10А и 10В. В эту форму поместили стержень 12. В данном случае стержень 12 состоит из множества ответвлений 12А-12G, параллельных между собой и связанных с общим основанием. Ответвления образуют между собой пространства, которые образуют впоследствии перегородки после заливки металла. Для обеспечения крепления стержня 12 внутри формы предусмотрены распорки 14, например, из платины. Функцией этих распорок является сохранение пространства между стенками стержня 12 и внутренней стенкой 16 формы и даже, возможно, между ответвлениями 12А-12G стержня. При нагнетании воска это позволяет избежать неравномерности слоя и образуемых перегородок при причине случайного смещения стержня.In FIG. 1, in a section perpendicular to the axis of the part, a wax mold 10 is shown, the inner wall of which is a representation of the part being made. In this case, this form consists of two parts 10A and 10B. A rod 12 was placed in this mold. In this case, the rod 12 consists of a plurality of branches 12A-12G, parallel to each other and connected to a common base. The branches form spaces between them, which subsequently form partitions after pouring the metal. Spacers 14, for example, made of platinum, are provided to secure the rod 12 inside the mold. The function of these spacers is to maintain space between the walls of the stem 12 and the inner wall 16 of the mold, and possibly even between the legs 12A-12G of the stem. When injecting wax, this avoids the unevenness of the layer and the formation of partitions due to accidental displacement of the rod.

Как показано на фиг. 2, вышеупомянутые распорки 14 располагают в полых оттисках стенки стержня. Эти оттиски можно получить в момент формования стержня или путем механической обработки. Как правило, распорки 14 имеют удлиненную форму типа штыря или иглы, и их располагают на стержне, укладывая в направлении длины (проходящей вдоль продольной оси лопатки, которая является по существу радиальной по отношению к продольной оси газотурбинного двигателя, в котором ее устанавливают). Эти полые оттиски расположены, таким образом, в конкретном направлении.As shown in FIG. 2, the aforementioned spacers 14 are placed in the hollow impressions of the shaft wall. These impressions can be obtained at the time of core molding or by mechanical processing. Typically, the spacers 14 are elongated in the form of a pin or needle, and are placed on a rod, laid in the direction of length (running along the longitudinal axis of the blade, which is essentially radial with respect to the longitudinal axis of the gas turbine engine in which it is installed). These hollow impressions are thus arranged in a particular direction.

Кроме того, стержень 12 содержит другие полые оттиски 18 на своей стенке, которые проходят в другом направлении, чтобы получить элементы возмущения потока текучей среды в полости лопатки. Как показано на фиг. 2, в некоторых случаях полые оттиски 18, предназначенные для получения элементов возмущения, и гнезда распорок 14 совпадают или по крайней мере перекрывают друг друга.In addition, the shaft 12 contains other hollow impressions 18 on its wall, which extend in the other direction to provide fluid flow disturbance elements in the blade cavity. As shown in FIG. 2, in some cases the perturbation hollow impressions 18 and spacer pockets 14 coincide or at least overlap.

На следующем этапе формируют керамическую форму вокруг модели, полученной после ее извлечения из формы 10. После этого воск удаляют из формы и в форму заливают расплавленный металл, который заполняет пространство между стенками формы и стенками стержня. После соответствующей обработки удаляют элементы, образующие стержень, для получения полостей. При этом получают деталь и, в частности, лопатку 20, показанную на фиг. 3.At the next stage, a ceramic mold is formed around the model obtained after it was removed from the mold 10. After that, the wax is removed from the mold and molten metal is poured into the mold, which fills the space between the walls of the mold and the walls of the rod. After appropriate processing, the elements forming the rod are removed to obtain cavities. This produces a part, and in particular the blade 20 shown in FIG. 3.

Расплавленный металл предназначен для заполнения пространств между ответвлениями 12А-12G и между стержнем и формой с целью получения перегородок и стенок полостей 22, а также для заполнения пустот полых оттисков стержня с целью получения выступающих элементов 24 на этих стенках полостей (см. фиг. 3). Как было указано выше, с учетом перекрывания некоторых полых оттисков стержня некоторые выступающие элементы перекрывают друг друга в полстях лопатки.The molten metal is designed to fill the spaces between the branches 12A-12G and between the rod and the mold in order to obtain partitions and walls of the cavities 22, as well as to fill the voids of the hollow impressions of the rod in order to obtain protruding elements 24 on these walls of the cavities (see Fig. 3) . As mentioned above, given the overlap of some of the hollow impressions of the rod, some protruding elements overlap each other in the cavities of the blade.

Однако в этих зонах перекрывания элементы возмущения теряют свою функцию и не создают завихрений в вентиляционном воздушном потоке, что серьезно сказывается на эффективности охлаждения лопатки, существенно снижая коэффициент теплообмена между лопаткой и этим потоком.However, in these overlap zones, the perturbation elements lose their function and do not create turbulences in the ventilation air flow, which seriously affects the cooling efficiency of the blade, significantly reducing the heat transfer coefficient between the blade and this flow.

Задачей изобретения является решение этой проблемы таким образом, чтобы функция элементов возмущения в полости лопатки не ухудшалась по причине присутствия и перекрывания других выступающих элементов этой полости.The object of the invention is to solve this problem in such a way that the function of the disturbance elements in the blade cavity is not impaired by the presence and overlap of other protruding elements of this cavity.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Объектом изобретения является лопатка авиационного газотурбинного двигателя, при этом лопатка содержит по меньшей мере одну внутреннюю полость циркуляции вентиляционного воздушного потока, при этом полость имеет стенку, которая содержит первые выступающие элементы, ориентированные по меньшей мере в первом направлении и образующие элементы возмущения воздушного потока, причем эта стенка дополнительно содержит по меньшей мере один второй выступающий элемент, ориентированный по меньшей мере во втором направлении, отличном от первого направления, причем этот второй элемент и по меньшей мере один из первых элементов перекрывают друг друга в одной зоне, отличающаяся тем, что первый элемент или каждый первый элемент, который перекрывает второй элемент, имеет высоту, превышающую высоту второго элемента в упомянутой зоне и которая превышает высоту других первых элементов стенки, чтобы сохранить свою функцию элемента возмущения по всей своей протяженности.The object of the invention is an aircraft gas turbine engine blade, wherein the blade comprises at least one internal ventilation air flow circulation cavity, the cavity having a wall that contains first protruding elements oriented at least in the first direction and forming air flow disturbance elements, moreover this wall further comprises at least one second protruding element oriented in at least a second direction different from the first direction, this second element and at least one of the first elements overlapping each other in one zone, characterized in that the first element or each first element that overlaps the second element has a height greater than the height of the second element in said zone and which is greater than the height of the other first wall elements in order to maintain its function as a perturbation element throughout its length.

В настоящей заявке под высотой выступающего элемента следует понимать размер этого элемента, измеренный вдоль направления, нормального к поверхности, на которой он выступает.In the present application, the height of the protruding element should be understood as the size of this element, measured along the direction normal to the surface on which it protrudes.

Таким образом, понятно, что, хотя первые и второй элементы могут перекрывать друг друга, первые элементы всегда выше, чем второй элемент, и, следовательно, всегда выступают внутрь полости, сохраняя свою функцию элемента возмущения потока.Thus, it is understood that although the first and second elements may overlap, the first elements are always taller than the second element and therefore always protrude into the cavity while retaining their function as a flow disturbing element.

Заявленная лопатка может иметь один или несколько следующих признаков, рассматриваемых отдельно друг от друга или в комбинации друг с другом:The claimed blade may have one or more of the following features, considered separately from each other or in combination with each other:

- направления первых и второго элементов являются по существу перпендикулярными одно относительно другого или одни относительно других;- the directions of the first and second elements are essentially perpendicular to one another or one relative to the other;

- направления первых и второго элементов наклонены относительно друг друга;- the directions of the first and second elements are inclined relative to each other;

- первый элемент или каждый первый элемент и/или упомянутый второй элемент имеет общую удлиненную форму;- the first element or each first element and/or said second element has a common elongated shape;

- только один из первых элементов перекрывает упомянутый второй элемент и образует с ним крест;- only one of the first elements overlaps the said second element and forms a cross with it;

- два из первых элементов перекрывают упомянутый второй элемент и образуют ответвления на двух противоположных сторонах этого второго элемента;- two of the first elements overlap said second element and form branches on two opposite sides of this second element;

- первый элемент или каждый первый элемент, который перекрывает упомянутый второй элемент, имеет высоту, которая меняется и является максимальной в упомянутой зоне.- the first element or each first element that overlaps said second element has a height that varies and is maximum in said zone.

Объектом настоящего изобретения является также стержень из керамики для изготовления описанной выше лопатки при помощи способа изготовления посредством литья по выплавляемым восковым моделям, причем этот стержень содержит часть, выполненную с возможностью формования упомянутой полости, и содержит, с одной стороны, первые полые оттиски, ориентированные по меньшей мере в первом направлении и выполненные с возможностью формования упомянутых выступающих элементов, и, с другой стороны, по меньшей мере один второй полый оттиск, ориентированный по меньшей мере во втором направлении, отличном от первого направления, и образующий гнездо для распорки, причем этот второй оттиск и по меньшей мере один из первых оттисков перекрывают друг друга в одной зоне, отличающийся тем, что первый оттиск или каждый первый оттиск, который перекрывает второй оттиск, имеет глубину, превышающую глубину второго оттиска в упомянутой зоне.The subject of the present invention is also a ceramic rod for manufacturing the above-described blade by means of a manufacturing method by lost wax casting, this rod having a part configured to mold said cavity and containing, on the one hand, first hollow impressions oriented along at least in the first direction and configured to mold said protruding elements, and, on the other hand, at least one second hollow impression oriented in at least a second direction different from the first direction and forming a spacer socket, this second the print and at least one of the first prints overlap each other in one zone, characterized in that the first print or each first print that overlaps the second print has a depth greater than the depth of the second print in said zone.

В настоящей заявке под глубиной полого оттиска следует понимать размер этого оттиска, измеренный вдоль направления, нормального к поверхности дна этого оттиска.In the present application, the depth of a hollow impression should be understood as the size of this impression, measured along the direction normal to the surface of the bottom of this impression.

Объектом изобретения является также способ изготовления описанной выше лопатки при помощи процесса изготовления посредством литья по выплавляемым восковым моделям с применением описанного выше керамического стержня.The subject of the invention is also a method for manufacturing the above-described blade by means of a manufacturing process by lost-wax casting using the above-described ceramic rod.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

Другие признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:Other features and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings, in which:

Фиг. 1 - схематичный вид в поперечном разрезе формы и керамического стержня для изготовления лопатки посредством литья по выплавляемым восковым моделям.Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a mold and a ceramic core for manufacturing a blade by lost wax casting.

Фиг. 2 - схематичный вид в осевом разрезе формы и керамического стержня для изготовления лопатки посредством литья по выплавляемым восковым моделям.Fig. 2 is a schematic axial sectional view of a mold and a ceramic core for manufacturing a blade by lost wax casting.

Фиг. 3 - схематичный вид в поперечном разрезе лопатки газотурбинного двигателя.Fig. 3 is a schematic cross-sectional view of a gas turbine engine blade.

Фиг. 4 - частичный схематичный вид полости лопатки газотурбинного двигателя, иллюстрирующий вариант выполнения изобретения.Fig. 4 is a partial schematic view of a turbine engine blade cavity illustrating an embodiment of the invention.

Фиг. 5 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант выполнения, показанный на фиг. 4.Fig. 5 is a schematic view illustrating the embodiment shown in FIG. 4.

Фиг. 6 - частичный схематичный вид в перспективе полости лопатки газотурбинного двигателя, иллюстрирующий другой вариант выполнения изобретения.Fig. 6 is a partial schematic perspective view of a turbine engine blade cavity illustrating another embodiment of the invention.

Фиг. 7 - схематичный вид, иллюстрирующий вариант выполнения, показанный на фиг. 6.Fig. 7 is a schematic view illustrating the embodiment shown in FIG. 6.

Фиг. 8 - частичный схематичный вид в перспективе полых оттисков стержня для получения полости из варианта выполнения, показанного на фиг. 6.Fig. 8 is a partial schematic perspective view of hollow impressions of the cavity rod of the embodiment shown in FIG. 6.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Фиг. 1-3 описаны выше и иллюстрируют предшествующий уровень техники. Они иллюстрируют также изобретение, поскольку описание этих фигур применимо к изобретению.Fig. 1-3 are described above and illustrate the prior art. They also illustrate the invention insofar as the description of these figures is applicable to the invention.

На фиг. 4 и 5 показан первый вариант выполнения изобретения. На фиг. 4 показана полость 100 лопатки 102, которая видна лишь частично и может считаться подобной лопатке, показанной на фиг. 3.In FIG. 4 and 5 show a first embodiment of the invention. In FIG. 4 shows the cavity 100 of the blade 102, which is only partially visible and can be considered similar to the blade shown in FIG. 3.

Полость 100 имеет общую удлиненную форму и получена при помощи стержня, что было указано выше и что известно специалисту в области изготовления лопатки посредством литья по выплавляемым восковым моделям. Полость 100 содержит стенку 104, на которой находятся выступающие элементы 106, 108.Cavity 100 has an overall elongated shape and is formed by a rod, as discussed above and known to those skilled in the art of blade manufacturing by lost wax casting. The cavity 100 includes a wall 104 on which protruding elements 106, 108 are located.

В настоящей заявке под первым выступающим элементом, обозначенным позицией 106, следует понимать элемент, выполненный с возможностью образования элемента возмущения воздушного потока. Воздушный поток F, который проходит в полости, должен будет огибать этот элемент, который будет создавать завихрения в воздушном потоке и способствовать, таким образом, теплообменам между этим воздушным потоком F и стенкой 104 (фиг. 5).In the present application, the first protruding element, indicated by the position 106, should be understood as an element configured to form an element of perturbation of the air flow. The air flow F that passes in the cavity will have to go around this element, which will create turbulence in the air flow and thus facilitate heat exchanges between this air flow F and the wall 104 (FIG. 5).

Элемент 106 в основном имеет удлиненную форму и может иметь форму параллелепипеда, цилиндра и т.д.The element 106 generally has an elongated shape and may be in the form of a parallelepiped, a cylinder, and so on.

Элемент 106 проходит в конкретном направлении, и элементы 106 одной полости 100 могут располагаться параллельно друг другу.The element 106 extends in a particular direction, and the elements 106 of the same cavity 100 may be parallel to each other.

Как правило, они проходят в направлении, перпендикулярном или наклонном по отношению к направлению воздушного потока F в полости 100, и образуют препятствия для этого потока.As a rule, they run in a direction perpendicular or oblique with respect to the direction of the air flow F in the cavity 100, and form obstacles to this flow.

В настоящей заявке под вторым выступающим элементом, обозначенным позицией 108, следует понимать элемент, полученный в процессе изготовления лопатки 102 и не имеющий специальной функции внутри полости 100.In this application, the second protruding element, indicated by the position 108, should be understood as an element obtained during the manufacture of the blade 102 and having no special function inside the cavity 100.

Этот второй элемент 108 ориентирован во втором направлении, отличном от первого направления и, как правило, параллельном направлению воздушного потока F в полости.This second element 108 is oriented in a second direction different from the first direction and generally parallel to the direction of the air flow F in the cavity.

Как видно на чертежах и как упомянуто выше, элементы 106, 108 могут перекрывать друг друга.As seen in the drawings and as mentioned above, elements 106, 108 may overlap each other.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 4 и 5, только один из первых элементов 106 перекрывает второй элемент 108 по существу в его середине, образуя крест. Таким образом, в представленном примере направления первого и второго элементов 106, 108 являются по существу перпендикулярными.In the embodiment shown in FIG. 4 and 5, only one of the first elements 106 overlaps the second element 108 substantially in its middle, forming a cross. Thus, in the example shown, the directions of the first and second elements 106, 108 are substantially perpendicular.

Второй элемент 108 имеет высоту Н1, которая является постоянной. Первый элемент 106, перекрывающий второй элемент 108, имеет высоту Н2, которая превышает Н1. Высота Н2 первого элемента 106 тоже является постоянной. На фиг. 4 видно, что высота Н2 может превышать высоту Н3 других первых элементов полости, которые не перекрывают второй элемент. Кроме того, высота Н3 может быть подобна Н1.The second element 108 has a height H1 which is constant. The first element 106 overlapping the second element 108 has a height H2 that is greater than H1. The height H2 of the first element 106 is also constant. In FIG. 4 it can be seen that the height H2 may exceed the height H3 of the other first cavity elements which do not overlap the second element. In addition, the height of H3 may be similar to H1.

На фиг. 6 и 7 представлен второй вариант выполнения изобретения. На фиг. 6 показана полость 100 лопатки 102, которая тоже частично видна.In FIG. 6 and 7 show a second embodiment of the invention. In FIG. 6 shows the cavity 100 of the blade 102, which is also partially visible.

Полость 102 подобна полости из предыдущего варианта выполнения и содержит на своей стенке 104 второй выступающий элемент 108, который тоже подобен второму выступающему элементу, описанному выше.The cavity 102 is similar to the cavity of the previous embodiment and includes on its wall 104 a second protrusion 108 which is also similar to the second protrusion described above.

Кроме того, стенка 104 содержит первые выступающие элементы 106а, 106b, отличные от описанных выше выступающих элементов 106.In addition, the wall 104 includes first protrusions 106a, 106b different from the protrusions 106 described above.

Каждый элемент 106а, 106b имеет общую удлиненную форму и может иметь форму параллелепипеда, цилиндра и т.д.Each element 106a, 106b has an overall elongated shape and may be in the form of a parallelepiped, cylinder, etc.

Элементы 106а, 106b проходят в направлениях, наклонных относительно направления элемента 108. Кроме того, элементы 106а, 106b наклонены относительно друг друга таким образом, что образуют шеврон, даже если они не примыкают друг к другу и, следовательно, отстоят друг от друга в представленном примере.The members 106a, 106b extend in oblique directions with respect to the direction of the member 108. In addition, the members 106a, 106b are inclined relative to each other in such a way that they form a chevron even if they are not adjacent to each other and therefore spaced apart in the illustrated example.

В данном случае элементы 106а, 106b расположены с двух сторон от элемента 108 и образуют, таким образом, боковые ответвления элемента 108. Элемент 106а расположен с наклоном и доходит до верхнего конца элемента 108, тогда как элемент 106b расположен с наклоном и доходит до нижнего конца элемента 108.In this case, the elements 106a, 106b are located on both sides of the element 108 and thus form the side branches of the element 108. The element 106a is inclined and reaches the upper end of the element 108, while the element 106b is inclined and reaches the lower end element 108.

Второй элемент 108 имеет постоянную высоту Н1. Высоты Н4, Н4’ элементов 106а, 106b могут меняться. Максимальная высота Н4’ элементов 106а, 106b находится на уровне концов этих элементов, которые находятся в зонах перекрывания, тогда как высота Н4 является высотой противоположных концов этих элементов.The second element 108 has a constant height H1. The heights H4, H4' of the elements 106a, 106b may vary. The maximum height H4' of the elements 106a, 106b is at the level of the ends of these elements which are in the overlap zones, while the height H4 is the height of the opposite ends of these elements.

В данном случае элементы 106а, 106b выполнены в виде наклонных рамп. Высота Н4 может быть равна высоте других первых элементов полости, которые не перекрывают второй элемент.In this case, the elements 106a, 106b are made in the form of inclined ramps. The height H4 may be equal to the height of other first cavity elements that do not overlap the second element.

На последней фигуре частично показан керамический стержень 200 для изготовления лопатки 103 и, в частности, полости 100 этой лопатки согласно описанному выше второму варианту выполнения.The last figure partially shows the ceramic rod 200 for manufacturing the blade 103 and, in particular, the cavity 100 of this blade according to the second embodiment described above.

Этот стержень 200 содержит часть 202, выполненную с возможностью образовать полость 100, и содержит, с одной стороны, первые полые оттиски 206а, 206b, ориентированные в первых направлениях и выполненные с возможностью образовать элементы 106а, 106b, и, с другой стороны, по меньшей мере один второй полый оттиск 208, ориентированный во втором направлении, отличном от первых направлений, и образующий гнездо для распорки 14.This rod 200 includes a portion 202 configured to form a cavity 100 and includes, on the one hand, first hollow impressions 206a, 206b, oriented in the first directions and configured to form elements 106a, 106b, and, on the other hand, at least at least one second hollow impression 208 oriented in a second direction different from the first directions and forming a seat for the spacer 14.

Этот второй оттиск 208 и первые оттиски 206а, 206b перекрывают друг друга в одной зоне, и эти первые оттиски 206а, 206b имеют глубину, превышающую глубину второго оттиска 208 в упомянутой зоне. Таким образом, понятно, что первые оттиски 206а, 206b отступают в большей степени (являются более глубокими), чем второй элемент 208, и что эту разность глубин определяют таким образом, чтобы получить разность высоты выступающих элементов 106а, 106b, 108 внутри полости изготавливаемой лопатки.This second impression 208 and the first impressions 206a, 206b overlap each other in one zone, and these first impressions 206a, 206b have a depth greater than that of the second impression 208 in said zone. Thus, it is understood that the first impressions 206a, 206b recede more (are deeper) than the second element 208, and that this depth difference is determined in such a way as to obtain a difference in height of the protruding elements 106a, 106b, 108 inside the cavity of the manufactured blade .

Во время изготовления лопатки посредством литья по выплавляемым восковым моделям заливаемый в форму расплавленный металл будет занимать пустые пространства, оставленные воском и распорками 14. Таким образом, расплавленный металл будет занимать пространство полых оттисков 206а, 206b, 208 для получения выступающих элементов 106а, 106b, 108, показанных на фиг. 5 и 6.During the manufacture of the blade by lost wax casting, the molten metal poured into the mold will occupy the empty spaces left by the wax and the spacers 14. Thus, the molten metal will occupy the space of the hollow impressions 206a, 206b, 208 to form the projections 106a, 106b, 108 shown in FIG. 5 and 6.

Claims (9)

1. Лопатка (102) авиационного газотурбинного двигателя, содержащая по меньшей мере одну внутреннюю полость (100) циркуляции вентиляционного воздушного потока, при этом полость имеет стенку (104), которая содержит первые выступающие элементы (106, 106а, 106b), ориентированные по меньшей мере в первом направлении и образующие элементы возмущения воздушного потока, причем стенка дополнительно содержит по меньшей мере один второй выступающий элемент (108), ориентированный по меньшей мере во втором направлении, отличном от первого направления, причем второй элемент и по меньшей мере один из первых элементов перекрывают друг друга в одной зоне, отличающаяся тем, что первый элемент или каждый первый элемент, который перекрывает второй элемент, имеет высоту (Н2, Н4’), превышающую высоту (Н1) второго элемента в упомянутой зоне и которая превышает высоту (Н3) других первых элементов стенки, чтобы сохранить свою функцию элемента возмущения по всей своей протяженности.1. A blade (102) of an aircraft gas turbine engine, containing at least one internal cavity (100) for circulating a ventilation air flow, while the cavity has a wall (104) that contains the first protruding elements (106, 106a, 106b) oriented at least at least in the first direction and forming elements of the perturbation of the air flow, and the wall additionally contains at least one second protruding element (108) oriented at least in a second direction different from the first direction, the second element and at least one of the first elements overlap each other in one zone, characterized in that the first element or each first element that overlaps the second element has a height (H2, H4') greater than the height (H1) of the second element in said zone and which exceeds the height (H3) of the others first wall elements in order to maintain its function as a perturbation element throughout its length. 2. Лопатка (102) по п. 1, отличающаяся тем, что направления первых и второго элементов (106, 108) являются по существу перпендикулярными относительно друг друга.2. Blade (102) according to claim 1, characterized in that the directions of the first and second elements (106, 108) are substantially perpendicular to each other. 3. Лопатка (102) по п. 1, отличающаяся тем, что направления первых и второго элементов (106а, 106b, 108) наклонены относительно друг друга.3. Blade (102) according to claim 1, characterized in that the directions of the first and second elements (106a, 106b, 108) are inclined relative to each other. 4. Лопатка (102) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что первый элемент или каждый первый элемент (106, 106а, 106b) и/или упомянутый второй элемент (108) имеет общую удлиненную форму.4. Blade (102) according to one of the preceding claims, characterized in that the first element or each first element (106, 106a, 106b) and/or said second element (108) has a common elongated shape. 5. Лопатка (102) по одному из предыдущих пунктов, в которой только один из первых элементов (106) перекрывает упомянутый второй элемент (108) и образует с ним крест.5. Blade (102) according to one of the previous claims, in which only one of the first elements (106) overlaps said second element (108) and forms a cross with it. 6. Лопатка (102) по одному из предыдущих пунктов, в которой два из первых элементов (106а, 106b) перекрывают упомянутый второй элемент (108) и образуют ответвления на двух противоположных сторонах второго элемента.6. Blade (102) according to one of the previous claims, in which two of the first elements (106a, 106b) overlap said second element (108) and form branches on two opposite sides of the second element. 7. Лопатка (102) по одному из предыдущих пунктов, в которой первый элемент или каждый первый элемент (106а, 106b), который перекрывает упомянутый второй элемент (108), имеет высоту (Н4, Н4’), которая меняется и является максимальной в упомянутой зоне.7. Blade (102) according to one of the previous claims, in which the first element or each first element (106a, 106b) that overlaps said second element (108) has a height (H4, H4') that varies and is maximum in the said zone. 8. Стержень (200) из керамики для изготовления лопатки (102) по одному из предыдущих пунктов при помощи способа изготовления посредством литья по выплавляемым восковым моделям, причем стержень содержит часть, выполненную с возможностью формования упомянутой полости (100), и содержит, с одной стороны, первые полые оттиски (206а, 206b), ориентированные по меньшей мере в первом направлении и выполненные с возможностью формования упомянутых выступающих элементов (106а, 106b), и, с другой стороны, по меньшей мере один второй полый оттиск (208), ориентированный по меньшей мере во втором направлении, отличном от первого направления, и образующий гнездо для распорки, причем второй оттиск и по меньшей мере один из первых оттисков перекрывают друг друга в одной зоне, отличающийся тем, что первый оттиск или каждый первый оттиск, который перекрывает второй оттиск, имеет глубину, превышающую глубину второго оттиска в упомянутой зоне.8. A ceramic rod (200) for manufacturing a blade (102) according to one of the previous paragraphs using a manufacturing method by lost wax casting, the rod containing a part configured to form said cavity (100) and containing, with one side, the first hollow impressions (206a, 206b) oriented at least in the first direction and configured to form said projecting elements (106a, 106b), and, on the other hand, at least one second hollow impression (208) oriented in at least a second direction different from the first direction and forming a socket for the spacer, wherein the second impression and at least one of the first impressions overlap each other in one zone, characterized in that the first impression or each first impression that overlaps the second the imprint has a depth exceeding the depth of the second imprint in the mentioned zone. 9. Способ изготовления лопатки по одному из пп. 1-7 при помощи литья по выплавляемым восковым моделям с применением керамического стержня по п. 8.9. A method of manufacturing a blade according to one of paragraphs. 1-7 using lost-wax casting using a ceramic rod according to item 8.
RU2021127349A 2019-03-22 2020-03-11 Blade of aircraft gas turbine engine and method of its manufacture by means of casting using smelted wax models RU2800747C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1903021 2019-03-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021127349A RU2021127349A (en) 2023-04-24
RU2800747C2 true RU2800747C2 (en) 2023-07-27

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093304C1 (en) * 1995-12-28 1997-10-20 Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов Cooled turbine blade and method for its manufacture
EP0945595A2 (en) * 1998-03-26 1999-09-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine cooled blade
FR2874186A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-17 Snecma Moteurs Sa PROCESS FOR THE PRODUCTION BY LOST WAX MOLDING OF PARTS COMPRISING AT LEAST ONE CAVITY.
US7144220B2 (en) * 2004-07-30 2006-12-05 United Technologies Corporation Investment casting
RU2534594C2 (en) * 2009-10-01 2014-11-27 Снекма Perfected process of investment wax pattern production of turbomachine blade assembly, metal mould and wax pattern to this end
EP3450683A1 (en) * 2017-09-04 2019-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Component and corresponding method of manucfacturing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093304C1 (en) * 1995-12-28 1997-10-20 Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов Cooled turbine blade and method for its manufacture
EP0945595A2 (en) * 1998-03-26 1999-09-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine cooled blade
US7144220B2 (en) * 2004-07-30 2006-12-05 United Technologies Corporation Investment casting
FR2874186A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-17 Snecma Moteurs Sa PROCESS FOR THE PRODUCTION BY LOST WAX MOLDING OF PARTS COMPRISING AT LEAST ONE CAVITY.
RU2534594C2 (en) * 2009-10-01 2014-11-27 Снекма Perfected process of investment wax pattern production of turbomachine blade assembly, metal mould and wax pattern to this end
EP3450683A1 (en) * 2017-09-04 2019-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Component and corresponding method of manucfacturing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2404012C2 (en) Mould core for gas turbine engine vanes
JP2021062408A (en) Ceramic core for multi-cavity turbine blade
US7270173B2 (en) Composite core for use in precision investment casting
EP1381481B1 (en) Multi-wall core and process
CN104707939B (en) The casting sand core of diesel engine cylinder cover
CA1064220A (en) Investment casting mold and process
US4617977A (en) Ceramic casting mould and a method for its manufacture
JPS594216B2 (en) Method for manufacturing blades for gas turbine engines
GB2417922A (en) A process for the manufacture by lost wax moulding of parts that include at least one cavity
JP4369622B2 (en) Multi-wall ceramic core assembly, method for manufacturing the same, and method for manufacturing blade casting having a multi-wall defining the shape of the internal cooling passage
US20070163744A1 (en) Cylinder block casting bulkhead window formation
US6298899B1 (en) Water jacket core
JP3927628B2 (en) Turbine nozzle and its investment casting method
WO2006031287A2 (en) Cylinder bore liners for cast engine cylinder blocks
EP0092690A1 (en) Molding core for casting engine cylinder block
RU2800747C2 (en) Blade of aircraft gas turbine engine and method of its manufacture by means of casting using smelted wax models
JPS6174754A (en) Casting method of intricate hollow product
US3320345A (en) Method for the production of cored patterns
US20220170371A1 (en) Aircraft Turbomachine Blade and Method for Manufacturing Same Using Lost-Wax Casting
JPH01253595A (en) Impeller for water pump
US20210121945A1 (en) Cast-in film cooling hole structures
RU2094163C1 (en) Composite ceramic core
EP3269470B1 (en) Die for molding a core
CN110548835A (en) Method for preventing cylinder cover from shrinkage porosity
SU876263A1 (en) Moulds