SE520669C2

SE520669C2 - System for making components such as rocket exhausts subject to high thermal operating loads using internal cooling channels

Info

Publication number: SE520669C2
Application number: SE0104273A
Authority: SE
Inventors: Jan Haeggander
Original assignee: Volvo Aero Corp
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-08-12
Also published as: SE0104273D0; SE0104273L

Abstract

A component (1) such as a rocket exhaust duct subject to high thermal loads in operation has a part (5) with a compound wall structure. The part has inner (8) and outer (9) walls with one or more cooling channels (11) defined between the walls. An end portion of the inner wall is joined to a second part of the complete component with the joint between the two parts located at a distance from the hollow interior of the component.

Description

25 30 -ø -H- .. = . « » . _ , _. 520 669 Beroende på tillverkningsbegränsningar är reaktions- kammaren normalt utformad av flera sektioner som är sammanfogade i kammarens axialriktning. Föreliggande uppfinning kan tillämpas för sådan sammanfogning. 25 30 -ø -H- .. =. «». _, _. 520 669 Depending on the manufacturing constraints, the reaction chamber is normally formed by several sections which are joined in the axial direction of the chamber. The present invention can be applied to such a joint.

Uppfinningen kan även tillämpas för sammanfogning av reaktionskammaren med någon annan raketmotordel, såsom ett uppsamlingsrör.The invention can also be applied for joining the reaction chamber to any other rocket engine part, such as a collecting tube.

KÄND TEKNIK En tidigare känd raketmotorkomponent i form av en reaktionskammare har flera sektioner sammanfogade med varandra i axialriktningen. Var och en av sektionerna är utformade av en väggstruktur med en innervägg, en yttervägg parallell med innerväggen, och kylkanaler utformade mellan väggarna. Väggstrukturen är kontinuerlig i sektionens perifeririktning.PRIOR ART A prior art rocket engine component in the form of a reaction chamber has several sections joined together in the axial direction. Each of the sections is formed by a wall structure with an inner wall, an outer wall parallel to the inner wall, and cooling channels formed between the walls. The wall structure is continuous in the circumferential direction of the section.

Innerväggen hos var och en av de två sektionerna som skall sammanfogas skjuter ut längre i_ väggstrukturens utsträckningsriktning än ytterväggen. Det utskjutande ändpartiet hos innerväggen hos en sektion sammanfogas med det utskjutande På detta genom en svetsfog angränsande ändpartiet hos den andra sektionens innervägg. sätt väsentligen kontinuerlig innervägg. radiellt uppnås en Därefter anordnas ett ringformigt element utanför svetsfogen och nämnda element sammanfogas med ändpartierna hos de angränsande ytterväggarna. På detta sätt kan kylkanalerna hos en av sektionerna kommunicera med kylkanalerna hos den angränsande sektionen. Även om den ovan beskrivna raketmotorkomponenten fungerar väl finns det ett önskemål om att öka 10 l5 20 25 30 livslängden hos komponenten så att den kan användas för att ökat antal motorcykler.The inner wall of each of the two sections to be joined protrudes further in the direction of extension of the wall structure than the outer wall. The projecting end portion of the inner wall of one section is joined to the projecting end portion of the inner wall of the other section adjacent to it by a weld joint. essentially continuous inner wall. Then an annular element is arranged outside the weld joint and said element is joined to the end portions of the adjacent outer walls. In this way, the cooling channels of one of the sections can communicate with the cooling channels of the adjacent section. Although the rocket engine component described above works well, there is a desire to increase the life of the component so that it can be used to increase the number of motorcycles.

KORTFATTAD REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en komponent son: är avsedd att utsättas för hög' termisk last vid drift, med en ökad livslängd jämfört med den kända tekniken.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the invention is to provide a component which is intended to be subjected to a high thermal load during operation, with an increased service life compared to the prior art.

Detta syfte uppnås genom att fogen är belägen på ett avstånd från komponentens inre. På detta sätt är fogen belägen avlägset från de heta gaser som strömmar på komponentens insida vid drift. Fogen utsätts därigenom för mindre värmespänningar än fogarna i enlighet med tidigare kända raketmotorkomponenter.This object is achieved by the joint being located at a distance from the interior of the component. In this way, the joint is located far from the hot gases flowing on the inside of the component during operation. The joint is thereby exposed to less thermal stresses than the joints in accordance with previously known rocket motor components.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen skjuter nämnda ändparti hos nämnda innervägg utåt från komponentens inre, och fogen med nämnda andra del är belägen på ett avstånd från den kanten hos innerväggen som definierar nämnda ändparti. Genom att anordna ändpartiet så att det skjuter ut en lämplig sträcka från kanten kan fogen vara belägen på ett sådant avstånd från komponentens inre att värmespänningarna vid drift kommer att reduceras avsevärt. Vidare kommer fogen vid drift, genom en lämplig konstruktion, att ha en temperatur nära kylmedlets temperatur.According to a preferred embodiment of the invention, said end portion of said inner wall projects outwards from the interior of the component, and the joint with said second part is located at a distance from the edge of the inner wall defining said end portion. By arranging the end portion so that it projects a suitable distance from the edge, the joint can be located at such a distance from the interior of the component that the thermal stresses during operation will be considerably reduced. Furthermore, during operation, through a suitable construction, the joint will have a temperature close to the temperature of the coolant.

Beroende på fogen avlägsen från innerväggen kommer innerväggen dessutom inte att vara kontinuerlig över fogen. I stället kommer det att finnas en liten spalt eller slits mellan två angränsande sektioner. Axiella värmespänningar kommer därför att reduceras i området 10 l5 20 25 30 ,, ur. 520 669 4 för fogen. Mera specifikt så isoleras innerväggen från axiella mekaniska påfrestningar som utövas på vägg- strukturen.In addition, depending on the joint remote from the inner wall, the inner wall will not be continuous over the joint. Instead, there will be a small gap or slit between two adjacent sections. Axial thermal stresses will therefore be reduced in the range 10 l5 20 25 30 ,, ur. 520 669 4 for the joint. More specifically, the inner wall is insulated from axial mechanical stresses exerted on the wall structure.

Enligt en vidareutveckling av den föregående utföringsformen skjuter nämnda ändparti hos nämnda innervägg ut väsentligen vinkelrätt från det angränsande partiet hos innerväggen hos nämnda första sektion. Denna konfiguration gör den första sektionen särskilt lämplig för att förbindas med en ytterligare sektion i komponentens axialriktning.According to a further development of the foregoing embodiment, said end portion of said inner wall protrudes substantially perpendicularly from the adjacent portion of the inner wall of said first section. This configuration makes the first section particularly suitable for connecting to an additional section in the axial direction of the component.

Enligt en annan föredragen utföringsform slutar nämnda yttervägg på ett avstånd från innerväggens ändparti i väggstrukturens utsträckningsriktning, varvid spalten mellan ytterväggen och innerväggens ändparti bildar en passage för ett kylmedelsflöde från nämnda kylkanal.According to another preferred embodiment, said outer wall ends at a distance from the end portion of the inner wall in the direction of extension of the wall structure, the gap between the outer wall and the end portion of the inner wall forming a passage for a coolant flow from said cooling channel.

Detta är en enkel och lämplig konfiguration för att leda kylmedlet från den första sektionen till komponentdelen.This is a simple and convenient configuration for directing the coolant from the first section to the component part.

Enligt ett alternativ till den tidigare nämnda utförings-formen är nämnda yttervägg förbunden med ändpartiet hos innerväggen, och åtminstone en öppning är anordnad genonl ytterväggen j. närheten av innerväggens ändparti som bildar en passage för ett kylmedelsflöde från. nämnda kylkanal. Det kommer' att finnas ett ökat stöd i sektionens radialriktning beroende på att ytterväggen är förbunden med innerväggen och komponentens tryckkapacitet därigenom ökas.According to an alternative to the previously mentioned embodiment, said outer wall is connected to the end portion of the inner wall, and at least one opening is arranged through the outer wall j in the vicinity of the end portion of the inner wall which forms a passage for a coolant flow from. said cooling duct. There will be an increased support in the radial direction of the section due to the fact that the outer wall is connected to the inner wall and the pressure capacity of the component is thereby increased.

Företrädesvis bildar de första och, andra delarna två angränsande sektioner i axialriktningen hos lO 15 20 25 30 520 669 5 i form av en raketmotorkomponent. Vidare är nämnda sektioner kontinuerliga i komponentens perifeririktning.Preferably, the first and second portions form two adjacent sections in the axial direction of the 520 669 5 in the form of a rocket engine component. Furthermore, said sections are continuous in the circumferential direction of the component.

Ett ytterligare med tillhandahålla ett syfte uppfinningen är att kostnadseffektivt förfarande för tillverkning av en raketmotorkomponent med en ökad livslängd jämfört med den kända tekniken.A further object of the invention is to provide a cost-effective method for manufacturing a rocket engine component with an increased service life compared to the prior art.

Detta syfte uppnås förfarande genom ett enligt patentkrav 15.This object is achieved by a method according to claim 15.

Ytterligare fördelaktiga utföringsformer av raketmotor- komponenten och tillverkningsförfarandet beskrivs i. de övriga patentkraven och den efterföljande beskrivningen.Further advantageous embodiments of the rocket engine component and the manufacturing method are described in the other claims and the following description.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer nedan att beskrivas med hänvisning till de utföringsformer som visas på de bilagda ritningarna, varvid fig. l är en perspektivvy, devis i sektion, av en raket- motorreaktionskammare som. innefattar den uppfinnings- enliga komponenten, fig. 2 är en perspektivvy, delvis i sektion, av en del av en raketmotorsektion enligt en första utföringsform av komponenten, fig. 3 är en tvärsnittsvy av skarvomràdet mellan två angränsande sektioner enligt den första utförings-formen av uppfinningen, 10 15 20 25 30 520 669 6 fig. 4 är en perspektivisk och schematisk snittvy av raketmotorsektionen enligt fig. 2 och 3, fig. 5 är en tvärsnittssidovy av raketmotorsektionen enligt fig. 4 som illustrerar ett steg vid tillverkningen därav, fig. 6-8 visar en andra utföringsform av uppfinningen motsvarande fig. 3-6, fig. 9-10 visar en tredje utföringsform av uppfinningen motsvarande fig. 3-4, fig. ll-l2 visar en fjärde utföringsform av uppfinningen motsvarande fig. 3-4, fig. 13 visar en femte utföringsform av uppfinningen motsvarande fig. 3, fig. 14 visar en perspektivvy, delvis i sektion, av en sjätte utföringsform av uppfinningen, varvid den del som visas i fig. 2 är kopplad till ett uppsamlingsrör, och fig. 15 visar en tvärsnittsvy av sammankopplingsområdet mellan delen och uppsamlingsröret enligt fig. 14.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a perspective view, in section, of a rocket engine reaction chamber which. the component according to the invention, Fig. 2 is a perspective view, partly in section, of a part of a rocket engine section according to a first embodiment of the component, Fig. 3 is a cross-sectional view of the joint area between two adjacent sections according to the first embodiment of Fig. 4 is a perspective and schematic sectional view of the rocket engine section of Figs. 2 and 3; Fig. 5 is a cross-sectional side view of the rocket engine section of Fig. 4 illustrating a step in the manufacture thereof; Figures 6-8 show a second embodiment of the invention corresponding to Figures 3-6, Figures 9-10 show a third embodiment of the invention corresponding to Figures 3-4, Figures 111-12 show a fourth embodiment of the invention corresponding to Figures 3-8. Fig. 13 shows a fifth embodiment of the invention corresponding to Fig. 3, Fig. 14 shows a perspective view, partly in section, of a sixth embodiment of the invention, the part shown in Fig. 2 being connected to a collecting and Fig. 15 shows a cross-sectional view of the connecting area between the part and the collecting pipe according to Fig. 14.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN I figur l visas en raketmotorkomponent l i form av en reaktionskammare för en. raketmotor. Reaktionskammarens väggstruktur är rotationssymmetrisk och har en midja 2.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Figure 1 shows a rocket engine component 1 in the form of a reaction chamber for one. rocket engine. The wall structure of the reaction chamber is rotationally symmetrical and has a waist 2.

Väggstrukturen definierar en brännkammare 3 på en sida om midjan och på andra sidan om midjan 2 utsträcker sig 10 15 20 25 30 520 669 7 väggstrukturen in i ett parti med en ökande diameter, vilket bildar en fortsättning av brännkammaren som övergår i ett utblåsningsmunstycke 4. Reaktionskammaren 1 innefattar en första, en andra och en tredje del, i form av sektioner 5-7 som är sammanfogade med varandra i kammarens axialriktning. Var och en av nämnda sektioner 5-7 är kontinuerliga i sin perifeririktning.The wall structure defines a combustion chamber 3 on one side of the waist and on the other side of the waist 2 the wall structure extends into a portion with an increasing diameter, which forms a continuation of the combustion chamber which turns into a blow-out nozzle 4. The reaction chamber 1 comprises a first, a second and a third part, in the form of sections 5-7 which are joined together in the axial direction of the chamber. Each of said sections 5-7 is continuous in its circumferential direction.

Väggstrukturen innefattar en innervägg 8 och en yttervägg 9 på ett radiellt avstånd från innerväggen.The wall structure comprises an inner wall 8 and an outer wall 9 at a radial distance from the inner wall.

Mellan inner- och ytterväggen. 8, 9 finns ett flertal skiljeväggar 10 anordnade som definierar kylkanaler 11 löpande i reaktionskammarens axialriktning.Between the inner and outer wall. 8, 9, a plurality of partitions 10 are provided which define cooling channels 11 running in the axial direction of the reaction chamber.

En första utföringsfonn av uppfinningen illustreras i figurerna 2-5. I figur 2 visas en del 105 hos nämnda första sektion 5. Denna del 105 har ett cirkelformigt tvärsnitt och är kontinuerlig' i sin perifeririktning.A first embodiment of the invention is illustrated in Figures 2-5. Figure 2 shows a part 105 of said first section 5. This part 105 has a circular cross-section and is continuous in its circumferential direction.

Vidare innefattar delen 105 ett innerväggsparti 8a och nämnda sektionens skiljeväggar 10 utsträcker sig i axialriktning på inbördes avstånd från varandra i sektionens perifeririktning. Ett ändparti 12 hos innerväggen i axialriktningen utsträcker sig radiellt utåt från delens 105 inre. Innerväggen 8a bildar en kant 13 som definierar nämnda ändparti 12. Nämnda ändparti 12 skjuter ut väsentligen vinkelrätt från det angränsande partiet 14 hos innerväggen 8.Furthermore, the part 105 comprises an inner wall portion 8a and the partitions 10 of said section extend in axial direction at a mutual distance from each other in the circumferential direction of the section. An end portion 12 of the inner wall in the axial direction extends radially outward from the interior of the portion 105. The inner wall 8a forms an edge 13 defining said end portion 12. Said end portion 12 projects substantially perpendicularly from the adjacent portion 14 of the inner wall 8.

Dalar 110 bildas mellan skiljeväggarna 10 och är avsedda att bilda nämnda kylkanaler. Denna konfiguration kan tillverkas genom maskinbearbetning, exempelvis genom fräsning av ett arbetsstycke. radiellt Ytterväggen 9 placeras därefter utanför nämnda del 105, därvid 10 15 20 25 30 .. . . , . , , _ _ i, 520 669 formande ett hus eller en kåpa, och förbinds med skiljeväggarna, exempelvis genom svetsning.Valleys 110 are formed between the partitions 10 and are intended to form said cooling channels. This configuration can be manufactured by machining, for example by milling a workpiece. radially The outer wall 9 is then placed outside said part 105, whereby 10 15 20 25 30 ... . ,. ,, _ _ i, 520 669 forming a housing or a cover, and connected to the partitions, for example by welding.

I figur 3 visas skarvområdet mellan den första sektionen 5 och den andra sektionen 6. Den andra sektionen 6 har också en innervägg 8b med ett ändparti 15 som utsträcker sig radiellt utåt från sektionens 6 inre. Innerväggen 8b bildar en kant 16 som. definierar nämnda ändparti 15.Figure 3 shows the joint area between the first section 5 and the second section 6. The second section 6 also has an inner wall 8b with an end portion 15 extending radially outwards from the interior of the section 6. The inner wall 8b forms an edge 16 which. defines said end portion 15.

Nämnda ändparti 15 skjuter ut väsentligen vinkelrätt från ett angränsande parti 17 hos innerväggen 8b. Ändpartierna 12, 15 hos de två sektionerna 5, 6 är sammanfogade genom en svets 18 på ett avstånd från sektionernas inre.Said end portion 15 projects substantially perpendicularly from an adjacent portion 17 of the inner wall 8b. The end portions 12, 15 of the two sections 5, 6 are joined by a weld 18 at a distance from the interior of the sections.

I figur 3 illustreras sektionernas ytterväggar genom hänvisningsbeteckningarna 9a, 9b. Var och en av nämnda ytterväggar 9a, ändparti 12, 15 i 9b slutar på ett avstånd från inner- väggens väggstrukturens utsträckningsriktning. Spalten mellan ytterväggen 9a, 9b och ändpartiet 12, 15 hos innerväggen bildar en passage för ett kylmedelsflöde från/till kylkanalerna i radial- riktningen hos respektive sektion. Ändpartierna 19 hos ytterväggarna 9a, 9b är förstärkta av en förhöjd tjocklek. Dessutom finns ett ringformigt element 20 anordnat utanpå fogen 18, omkring reaktions- kammaren och överbryggande avståndet mellan ytterväggarna 9a, 9b. Inuti det ringformiga elementet 20 bildas en kammare 24 som kommunicerar med kylkanalerna hos de första och andra sektionerna 5, 6. kylmedelsflöde 21 Därigenom bildas en passage för ett från kylkanaler hos den andra sektionen 6 till kylkanaler hos den första sektionen 5. Det ringformiga elementet 20 är 10 15 20 25 30 -» fm. ,_. v... 520 669 9 företrädesvis sammanfogat med ytterväggarna 9a, 9b genom svetsning.Figure 3 illustrates the outer walls of the sections by the reference numerals 9a, 9b. Each of said outer walls 9a, end portion 12, 15 in 9b terminates at a distance from the direction of extension of the inner wall wall structure. The gap between the outer wall 9a, 9b and the end portion 12, 15 of the inner wall forms a passage for a coolant flow from / to the cooling channels in the radial direction of the respective section. The end portions 19 of the outer walls 9a, 9b are reinforced by an increased thickness. In addition, an annular element 20 is arranged on the outside of the joint 18, around the reaction chamber and bridging the distance between the outer walls 9a, 9b. Inside the annular element 20 a chamber 24 is formed which communicates with the cooling channels of the first and second sections 5, 6. coolant flow 21 Thereby a passage is formed for one from cooling channels of the second section 6 to cooling channels of the first section 5. The annular element 20 is 10 15 20 25 30 - »fm. , _. 520 669 9 preferably joined to the outer walls 9a, 9b by welding.

Figur 4 visar en schematisk snittvy av den andra sektionen 6 enligt figur 3. Ritningen är förenklad genom att den visade delen ej är krökt. Änden hos var och en av skiljeväggarna 10 sluttar från ytterväggens 9b ände 21 till innerväggens 8b kant 16. Vidare har den första sektionen 5 de motsvarande särdragen som visas och beskrivs för den andra delen 6.Figure 4 shows a schematic sectional view of the second section 6 according to figure 3. The drawing is simplified in that the part shown is not curved. The end of each of the partitions 10 slopes from the end 21 of the outer wall 9b to the edge 16 of the inner wall 8b. Furthermore, the first section 5 has the corresponding features shown and described for the second part 6.

Figur 5 visar ett steg för tillverkning av sektionen 6.Figure 5 shows a step for manufacturing section 6.

Sektionens väggstruktur tillverkas på ett sådant sätt att innerväggen 8b ligger anordnad parallellt med nämnda yttervägg 9b och skjuter ut en sträcka från ytterväggens ände 21. Därefter viks det utskjutande ändpartiet hos innerväggen 8b emot ytterväggens ände 21, för att därvid bilda nämnda kant 16. Ändpartiet 15 hos innerväggen 8b visas efter vikning, i ett upprättstående läge, med prickade linjer.The wall structure of the section is manufactured in such a way that the inner wall 8b is arranged parallel to said outer wall 9b and projects a distance from the end 21 of the outer wall 21. of the inner wall 8b is shown after folding, in an upright position, with dotted lines.

Figurerna 6-8 illustrerar en andra utföringsform av uppfinningen. Denna utföringsform skiljer sig från den första utföringsformen genom att skiljeväggarna lOc också är anordnade på ändpartiet 15 hos innerväggen 8c.Figures 6-8 illustrate a second embodiment of the invention. This embodiment differs from the first embodiment in that the partition walls 10c are also arranged on the end portion 15 of the inner wall 8c.

I ett första steg tillverkas delen 106 på ett sådant sätt att skiljeväggarna utsträcker sig hela vägen till innerväggens ände. Därefter skärs genom skiljeväggarna mot innerväggen 8c, i närheten av ytterväggens 9c ände 21, ett spår 22 som bildar en anvisning för att vika nämnda Därefter viks ändparti hos innerväggen. ändpartiet 15 emot nämnda ände hos yttervägqen 9c. 10 15 20 25 30 4, .H- 520 669 10 Figurerna 9-10 illustrerar en tredje utföringsfornx av uppfinningen. Denna utföringsform skiljer sig från den första utföringsformen till det genom att ytterväggen 9d utsträcker sig sluttande och utskjutande ändpartiet 15 hos innerväggen 8d. Vidare är nämnda yttervägg 9d förbunden med, ändpartiet 15 hos innerväggen, företrädesvis genom svetsning. Därvid utförs två svetsoperationer: en första svetsning för att sammanbinda ändpartierna 12, 15 och bilda en första fog 18, och en andra svetsning som bildar en andra fog 180 för att förbinda ytterväggen 9d med ändpartierna. Vidare anordnas ett flertal öppningar 23 genom ytterväggen 9d på inbördes avstånd i närheten av ändpartiet 15 hos innerväggen 8d. Passager för ett kylmedelsflöde bildas därvid av' nämnda öppningar* 23 från nämnda kylkanal i sektionens radial-riktning.In a first step, the part 106 is manufactured in such a way that the partitions extend all the way to the end of the inner wall. Thereafter, a groove 22 is cut through the partitions against the inner wall 8c, in the vicinity of the end 21 of the outer wall 9c, which forms an instruction for folding the said end portion of the inner wall is folded. the end portion 15 against said end of the outer wall 9c. Figures 9-10 illustrate a third embodiment of the invention. This embodiment differs from the first embodiment in that in that the outer wall 9d extends the sloping and projecting end portion 15 of the inner wall 8d. Furthermore, said outer wall 9d is connected to the end portion 15 of the inner wall, preferably by welding. Thereby, two welding operations are performed: a first weld to connect the end portions 12, 15 and form a first joint 18, and a second weld which forms a second joint 180 to connect the outer wall 9d to the end portions. Furthermore, a plurality of openings 23 are provided through the outer wall 9d at a mutual distance in the vicinity of the end portion 15 of the inner wall 8d. Passages for a coolant flow are then formed by said openings * 23 from said cooling channel in the radial direction of the section.

Figurerna 11-12 illustrerar en fjärde utföringsform av uppfinningen. Denna utföringsform skiljer sig från den första utföringsforni genon1 att var och en av skilje- väggarna lOe är kontinuerliga i sin längsgående riktning hela vägen till det radiellt utskjutande ändpartiet 15. utformade i ett med Skiljeväggarna är här stycke ändpartiet 15 hos innerväggen 8d och med innerväggen 8d.Figures 11-12 illustrate a fourth embodiment of the invention. This embodiment differs from the first embodiment in that each of the partitions 10e is continuous in its longitudinal direction all the way to the radially projecting end portion 15. formed in one with the partitions here is the end portion 15 of the inner wall 8d and with the inner wall 8d .

Väggstrukturen hos sektionen enligt den fjärde utförings-formen tillverkas genom maskinbearbetning, företrädesvis genom att fräsa ett skivformigt utgàngsmaterial med en plan ändyta 26 på ett sådant sätt att ett flertal långsträckta, väsentligen parallella och raka dalar 210 bildas i ändytan. Nämnda dalar 210 slutar på ett avstånd från den räta vinklar mot den plana plana ändytan så att den återstående, icke- 10 15 20 25 30 520 669 11 maskinbearbetade delen av utgàngs-materialet bildar nämnda innerväggsändparti 15.The wall structure of the section according to the fourth embodiment is manufactured by machining, preferably by milling a disc-shaped starting material with a flat end surface 26 in such a way that a plurality of elongate, substantially parallel and straight valleys 210 are formed in the end surface. Said valleys 210 terminate at a distance from the right angles to the flat flat end surface so that the remaining, non-machined part of the starting material forms said inner wall end portion 15.

Figur 13 illustrerar en femte utföringsform av uppfinningen. Denna utföringsform skiljer sig från den första utföringsformen. genonl att innerväggarna 8e, 8f hos de två sektionerna är gjorda av olika material.Figure 13 illustrates a fifth embodiment of the invention. This embodiment differs from the first embodiment. genonl that the inner walls 8e, 8f of the two sections are made of different materials.

Exempelvis så är innerväggen 8e hos den första sektionen gjord av rostfritt stål eller en nickelbaserad superlegering och innerväggen 8f hos den andra sektionen är gjord av koppar. Skiljeväggarna är utformade i ett stycke med innerväggen 8f och är därmed gjorda av samma material som innerväggen. Ytterväggen 9f är gjord av ett material olikt koppar och är förbunden med skiljeväggarna genom hàrdlödning, se fogen 27. Den första fogen 18' som sammanbinder ändpartierna hos innerväggarna 8e, 8f är också en hårdlödningsfog, varvid den andra fogen 180' är en svetsfog.For example, the inner wall 8e of the first section is made of stainless steel or a nickel-based superalloy and the inner wall 8f of the second section is made of copper. The partitions are formed in one piece with the inner wall 8f and are thus made of the same material as the inner wall. The outer wall 9f is made of a material different from copper and is connected to the partitions by brazing, see the joint 27. The first joint 18 'connecting the end portions of the inner walls 8e, 8f is also a brazing joint, the second joint 180' being a weld.

Figurerna 14-15 illustrerar en sjätte utföringsform av uppfinningen. Den första raketmotorsektionen 5 är i detta fall förbunden med andra del 28 i form av en ledning för kylmedelsflödet. Nämnda ledning 28 kallas normalt för ett uppsamlingsrör. Ledningen 28 utsträcker sig omkring den änddelen hos den första sektionen på utsidan av densamma och är anordnad för att transportera kylmedlet från och till nämnda kylkanaler.Figures 14-15 illustrate a sixth embodiment of the invention. The first rocket engine section 5 is in this case connected to the second part 28 in the form of a line for the coolant flow. Said line 28 is normally called a collecting pipe. The conduit 28 extends around that end portion of the first section on the outside thereof and is arranged to transport the coolant from and to said cooling channels.

Uppsamlingsröret 28 kallas därför för ett vändningsuppsamlingsrör. Pilarna 31 illustrerar kylmedelsflödet.The collecting tube 28 is therefore called a reversing collecting tube. Arrows 31 illustrate the coolant flow.

Nämnda ledning 28 har ett väsentligen U-formigt tvärsnitt, varvid. ändpartiet 12 hos innerväggen 8 är 10 15 20 25 30 520 669 12 och det andra 9 hos sammanfogat med ena benet 29 hos U-et, benet 30 hos U-et är förbundet med en ände ytterväggen.Said conduit 28 has a substantially U-shaped cross-section, wherein. the end portion 12 of the inner wall 8 is 10 and the other 9 of is joined to one leg 29 of the U, the leg 30 of the U is connected to one end of the outer wall.

Föredragna material för de ovan beskrivna sektionerna är rostfritt stål, legeringar med hög halt av ferro- och nickel, och nickelbaserade superlegeringar. första form av raketmotor- Den ovannämnda delen, i sektionen 5, har en krökt form, varvid innerväggen är anordnad på den konkava sidan och ytterväggen är anordnad på den konvexa sidan av delen.Preferred materials for the sections described above are stainless steel, high ferrous and nickel alloys, and nickel based superalloys. The above-mentioned part, in section 5, has a curved shape, the inner wall being arranged on the concave side and the outer wall being arranged on the convex side of the part.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, i stället är ett antal alternativ och modifieringar möjliga utan att gå utanför räckvidden hos de efterföljande patentkraven.The invention is in no way limited to the embodiments described above, instead a number of alternatives and modifications are possible without departing from the scope of the appended claims.

Exempelvis så kan skiljeväggarna ej vara utformade i ett stycke med innerväggen, utan i stället utformade separat och förbundna med innerväggen.For example, the partitions may not be formed in one piece with the inner wall, but instead designed separately and connected to the inner wall.

Som ett alternativ till flertalet öppningar 23 anordnade genom ytterväggen 9d på inbördes avstånd i närheten av ändpartiet 15 kan endast en öppning i form av en slits anordnad. i närheten av vara ändpartiet 15 och utsträckande sig omkring sektionen.As an alternative to the plurality of openings 23 arranged through the outer wall 9d at a mutual distance in the vicinity of the end portion 15, only one opening in the form of a slot can be arranged. in the vicinity of the end portion 15 and extending around the section.

De ovan beskrivna två sammanfogningsoperationerna för att erhålla två fogar 18, 180 respektive l8', 180' kan ersättas med en enda sammanfogningsoperation, företrädesvis svetsning, vilken därvid endast bildar en fog. lO 520 669 13 Uppfinningen beskrivs ovan för utföringsformer där den första delen har en cirkelformig tvärsnittsform.The two joining operations described above in order to obtain two joints 18, 180 and 18 ', 180', respectively, can be replaced by a single joining operation, preferably welding, which thereby forms only one joint. The invention is described above for embodiments where the first part has a circular cross-sectional shape.

Uppfinningen kan dock även användas för att sammanbinda delar med någon annan krökt form, och i synnerhet också för delar som är diskontinuerliga i perifeririktningen. för att I detta fall kunde Vidare kan uppfinningen användas sammanbinda delar med en väsentligen plan form. en del vara utformad av ett flertal skivformiga delar sammanbundna i sektionens som är inbördes perifeririktning. Sektionen skulle i ett sådant fall ha en polygonal tvärsnittsform.However, the invention can also be used to connect parts with any other curved shape, and in particular also for parts which are discontinuous in the circumferential direction. Furthermore, the invention can be used to connect parts with a substantially planar shape. a part may be formed of a plurality of disc-shaped parts interconnected in the circumferential direction of the section. In such a case, the section would have a polygonal cross-sectional shape.

Claims

10 15 20 25 30 520 669 14 PATENT REQUIREMENTS

A component (1) intended to be subjected to thermal load during operation, for a pile comprising a wall structure defining an inner space for gas flow, the component comprising a first part (5), which comprises an inner wall (8), an outer wall (9 ) and at least one cooling channel (11) and wherein (12) between the walls, an end portion of said inner wall is joined to a second part (6, 28), characterized in that (18) the joint is located at a distance from the interior of the component.

A component according to claim 1, characterized in that (12) projects outwards from said component end portion of said inner wall (8) outwardly, and that the joint (18) with said second part is located at a distance from that edge (13) of the inner wall defining said end portion.

A component according to claim 2, characterized in that said end portion (12) of said inner wall (8) projects substantially perpendicularly from the adjacent portion (14) of the inner wall of said first section.

A component according to claim 2 or 3, characterized in that said outer wall (9) terminates at a distance from the end portion (12) of the inner wall (8) in the direction of extension of the wall structure, a gap between the outer wall and the end portion of the inner wall forming a 15 20 25 30: u e ..- 520 669 15 passage for one from said (11). coolant flow cooling duct

A component according to claim 2 or 3, characterized in that said outer wall (9) is connected to the end portion (12) (23) near the inner wall, and that at least one opening is provided through the outer wall in the end portion of the inner wall so as to forming a passage for a coolant flow from said cooling channel.

A component according to claim 5, characterized in that a plurality (23) of the outer wall are spaced apart along said joint (18). openings are provided through

A component according to any one of the preceding claims, characterized in that said wall structure comprises a plurality of partitions (10), which extend between an inlet end and to an arrangement between the inner and outer wall (8, 9), outlet end of the first section for delimiting said cooling ducts (11).

A component according to any one of the preceding claims, characterized in that said first part (5) has a curved shape.

A component according to claim 8, characterized in that said first part (5) is continuous in its circumferential direction.

A component according to any one of the preceding claims,. ~ - »- szo 669; fïïf.fs @ ÜLÄš @ š 16 it is known that said second part (6) also comprises an inner wall, an outer wall, and at least one cooling duct between the walls.

A component according to claim 10, characterized in that (12) joined to an end portion said end portion of the inner wall of the first part is (15) of the inner wall of the second part.

A component according to claim 10 or 11, characterized in that said (15) of the end portion inner wall of the second part projects outwardly from the interior of the component, and that the joint is located at a distance from the edge of the inner wall.

A component according to claim 12, characterized in that said end portion (15) of the inner wall of the second part (6) projects substantially perpendicularly from the adjacent portion of the inner wall of said second part.

A component according to any one of claims 10-13, characterized in that said second part (6) has a curved shape.

A component according to claim 14, characterized in that said second part (6) is continuous in its circumferential direction.

A component according to claims 9 and 15, characterized in that 1O 15 20 25 30 ~ - - -. . . ; . . . An annular element is arranged outside (18), (20) said joint around the component and connected to end portions of the outer walls of the first and second parts, thereby forming a passage for a coolant flow from said cooling channel of the first section to said cooling duct of the second section.

A component according to claim 9, characterized in that said component part (28) consists of a conduit for the coolant flow from and / or to said cooling channel of the first part (5), around said first part on the outside thereof. and that the lead extends

A component according to claim 17, characterized in that said conduit (28) has a substantially U-shaped cross-section, that the end portion of the inner wall is joined to one leg of the U, and that the other leg of the U is connected with an end portion of the outer wall.

A component according to any one of the preceding claims, characterized in that said component (1) has a substantially circular cross-section.

A component according to any one of the preceding claims, characterized in that said component (1) is a rocket engine component.

A method of manufacturing a component (1) intended to be subjected to a high thermal load during operation, comprising a wall structure such as said component. . H2 520 669 í * fff% +; »} Éï¿-» 18 defines an inner space for gas flow, a first part (5) of the component, which comprises an inner wall (8), an outer wall (9) of a distance from the inner wall, and at least one cooling channel (11) between the walls, is joined to a second part (6, 28), and (12) the first part is joined to said second part, an end portion of said inner wall of the characterized part being said end portion of said inner wall being joined to said second portion at a distance from the interior of the component.

A method according to claim 21, characterized in that the wall structure of the first part (5) is manufactured in such a way that the end portion (12) of said inner wall projects outwards from the intended interior of the part, and that the joint with said second part is located on a distance from the edge (13) of the inner wall defining said end portion.

A method according to claim 22, characterized in that it comprises the steps of: - manufacturing the wall structure of the first part (5) so that said inner wall (8) is arranged parallel to said outer wall (9) and projects a distance from the outer wall end, - to fold it (12) so as to thereby project the end portion of the inner wall towards the end of the outer wall, forming said edge, and - to join the inner wall with said second part.

A method according to claim 23, characterized in that 10 15 20 25 30. . . . . Partitions (10) for delimiting adjacent cooling channels (11) are arranged between the inner and outer walls (8, 9), that said partitions are arranged (22) and that said (21) on the end portion of the inner wall, that a grooves are cut through the partitions against the inner wall, grooves are cut near the end of the outer wall to form an instruction for folding said end portion of the inner wall.

A method according to claim 23, characterized in that partitions for delimiting adjacent cooling channels are arranged between the inner and outer walls, that said partitions end substantially where the outer wall ends, and that the end of said partitions forms an instruction for folding said end portion at the inner wall.

A method according to claim 22, characterized in that the wall structure is manufactured by machining a sheet-shaped starting material with a flat end surface (26) in such a way that a plurality of elongate, substantially parallel and straight valleys (210) are formed at right angles to it. the flat end surface, and that said valleys terminate at a distance from the flat end surface, the portion of the remaining non-machined starting material forming said inner wall end portion.

A method according to any one of claims 21-26, characterized in that the joining operation is performed from the outside of the first section.

A method according to any one of claims 21-27, 10 15 20 25 30. . . -. . 520 669 20 characterized in that said end portion of said inner wall of the first part (5) is joined to said second part (6, 28) by welding.

A method according to any one of claims 21-28, characterized in that said second part (6) also comprises an inner wall, an outer wall, and at least one cooling channel between the walls.

A method according to claim 29, characterized in that (15) the section projects outwards from the interior of the component, an end portion of said inner wall of the other and that distances from the edge of the parts are joined together on an inner wall.

A method according to claim 29 or 30, characterized in that said parts (5, 6) are continuous in a peripheral (20) component and direction, that an annular element is arranged (18), the ends of the outside said joints around the connection with the outer walls of the first and second parts (5, 6), to thereby form a passage for a coolant flow from said cooling channel of the first section to said cooling channel of the second section.

A method according to any one of claims 21-28, characterized in that said (28) coolant flow from and / or to said cooling channel (- second part consists of a conduit for s), which conduit is arranged so as to extend around said first part on the outside of the same. 520 669 21

A method according to claim 32, characterized in that said conduit (28) has a substantially U-shaped cross section, that the end portion of the inner wall is joined to a leg of the U, and that the other leg of the U is joined to a end portion of the outer wall of the first section.