[发明专利]具有中空销的涡轮发动机的部件

说明书

一种用于冷却产生热气流并提供冷却流体流的涡轮发动机的部件的设备和方法，该部件包括：本体，其具有外表面，该外表面的至少一部分暴露于热气流以限定热表面；冷却腔，其位于本体内并且流体地联接到冷却流体流；销，其位于冷却腔内并限定冷却孔。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年9月4日提交的美国专利申请No.16/120,758的优先权和权益，该申请的全部内容结合于此。

技术领域

本公开涉及用于涡轮发动机的翼型件并且冷却翼型件，特别是翼型件的平台的方法和设备。

背景技术

涡轮发动机，特别是燃气或燃烧涡轮发动机，是旋转发动机，其从经过发动机的燃烧气体流中提取能量到多个旋转涡轮叶片上。

发动机效率随着燃烧气体的温度而增加。然而，燃烧气体沿着它们的流动路径加热各种部件，这又需要冷却它们以实现长的发动机寿命。通常，通过从压缩机排出空气来冷却热气路径部件。这种冷却处理降低了发动机效率，因为在燃烧处理中不使用排出的空气。

涡轮发动机冷却技术是成熟的并且应用于各种热气路径部件中的冷却回路和特征的各个方面。例如，燃烧器包括径向外衬和内衬，其在操作期间需要冷却。涡轮喷嘴包括支撑在外带和内带之间的中空轮叶，其也需要冷却。涡轮转子叶片是中空的并且通常在其中包括冷却回路，其中叶片被涡轮护罩包围，涡轮护罩也需要冷却。热燃烧气体通过排气管排出，排气管也可以是有衬的并适当冷却。

在所有这些示例性涡轮发动机部件中，高强度超合金金属的薄金属壁通常用于增强耐久性同时最小化其冷却需求。各种冷却回路和特征是针对发动机中相应环境中的这些单独部件而定制的。这些部件通常包括常见的膜冷却孔行。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种产生热气流并提供冷却流体流的涡轮发动机的翼型件，该翼型件包括：平台，其具有外表面，该外表面的至少一部分暴露于热气流以限定热表面；冷却腔，其位于平台内并流体地联接到冷却流体流；中空销，其位于冷却腔内并限定内部冷却通道，内部冷却通道具有入口和出口，入口流体地联接到冷却流体流，出口流体地联接到热表面。

在另一方面，本发明涉及一种产生热气流并提供冷却流体流的涡轮发动机的部件，该部件包括：本体，其具有外表面，该外表面的至少一部分暴露于热气流以限定热表面；冷却腔，其位于本体内并且流体地联接到冷却流体流；中空销，其位于冷却腔内并限定内部冷却通道，内部冷却通道具有至少一个入口和至少一个出口，至少一个入口流体地联接到冷却流体流，至少一个出口流体地联接到热表面。

附图说明

在附图中：

图1是用于飞行器的涡轮发动机的示意性横截面图。

图2是用于图1的涡轮发动机的翼型件的等距视图，该翼型件为叶片形式并且具有带冷却孔的平台。

图3是根据本公开的一个方面的来自图1的具有冷却孔的平台的一部分的放大的横截面立体图，示出了冷却腔内的中空销。

图4是图3的放大的横截面立体图，示出了冷却流体通过中空销的路径。

图5是根据本文公开的另一方面的来自图3的中空销的变型。

具体实施方式

本文描述的本公开的各方面涉及在发动机部件(诸如翼型件)中的孔(诸如冷却孔)的形成。出于说明的目的，将相对于叶片的平台部分描述本文所讨论的本公开的方面。然而，应该理解的是，本文讨论的公开内容不限于此并且可以在发动机(包括压缩机)以及非飞行器应用(例如其他移动应用和非移动工业，商业和住宅应用)中具有普遍适用性。