涡轮发动机管道制造技术

一种用于例如燃气涡轮发动机的涡轮发动机的管道，该管道可用于将流体从所述发动机的一个部分携载到另一部分。所述管道可包括具有不同壁厚度、不同横截面或急弯中的一个的金属性管状元件。此管道可利用增材制造或金属沉积而形成在增材制造的心轴上。

【技术实现步骤摘要】
涡轮发动机管道
本公开涉及涡轮发动机管道。
技术介绍
涡轮发动机，且尤其是燃气或燃烧涡轮发动机，是从燃烧气体流提取能量的旋转发动机，所述燃烧气体流通过包括成对的旋转叶片(blade)和静止轮叶(vane)的一系列压缩机级中的发动机，并通过燃烧器，接着到包括多对的旋转叶片和静止轮叶的多个涡轮级上。在涡轮发动机周围设置管道(duct)总成，且所述管道总成包括用于提供各种工作流体流动到涡轮发动机和从涡轮发动机流动以及在涡轮发动机的级之间流动的导管(conduit)。工作流体中的一种是放气。在压缩机级中，产生放气并通过馈线管道从压缩机获得放气。可以各种方式利用来自燃气涡轮发动机中的压缩机级的放气。举例来说，放气可向飞机座舱提供压力，保持飞机的关键部分无冰，或可用于启动其余发动机。用于从压缩机获得放气的馈线管道总成的配置在动态载荷下需要具有刚度，且在热载荷下需要具有挠性。涡轮发动机的复杂度和间距要求常常需要特定管道路径以便容纳其它发动机部件。然而，其管道总成和导管受制造能力和成本限制，从而可能会导致增加的重量或低效的管道总成。
技术实现思路
在一个方面中，本公开涉及一种包括金属管状元件的管道，所述金属管状元件包括沿着所述金属管状元件的长度的至少一部分的不同壁厚度或不同横截面中的至少一个。所述金属管状元件被配置成将流体从发动机飞机的第一部分运送到飞机发动机的另一部分。在另一方面中，本公开涉及一种用于发动机的流体输送系统，其包括至少一个金属管状元件，所述至少一个金属管状元件包括沿着长度长度的至少一部分的不同壁厚度或不同横截面中的至少一个。所述金属管状元件被配置成具有局部机械性质或局部热学性质中的至少一个。在又一方面中，本公开涉及一种形成金属性管状元件的方法，其包括：通过增材制造形成具有具预定几何结构的外表面的牺牲心轴(sacrificialmandrel)；将金属沉积在所述牺牲心轴的所述外表面上以界定所述金属性管状元件，其中沉积金属在不损坏所述牺牲心轴的温度下进行；和从所述金属性管状元件移除所述牺牲心轴。技术方案1.一种包括金属管状元件的管道，所述金属管状元件包括沿着所述金属管状元件的长度的至少一部分的不同壁厚度或不同横截面中的至少一个，且其中所述金属管状元件被配置成将流体从第一部分运送到另一部分。技术方案2.根据技术方案1所述的管道，其中：所述不同横截面包括不同横截面区域。技术方案3.根据技术方案1所述的管道，其中：所述金属管状元件具有非圆形横截面。技术方案4.根据技术方案1所述的管道，其中：所述金属管状元件具有曲率半径小于所述金属管状元件的直径的两倍的至少一个弯曲部。技术方案5.根据技术方案1所述的管道，包括波纹管，其中所述波纹管包括螺旋卷绕、一组沟槽、凹形外壁或凸状外壁中的至少一个。技术方案6.根据技术方案1所述的管道，包括设置在所述金属管状元件的内部或外部的第二金属管状元件。技术方案7.根据技术方案6所述的管道，其中：所述第二金属管状元件包括沿着所述第二金属管状元件的长度的至少一部分的所述不同壁厚度或所述不同横截面中的至少一个。技术方案8.一种用于发动机的流体输送系统，其包括至少一个金属管状元件，所述至少一个金属管状元件包括沿着其长度的至少一部分的不同壁厚度或不同横截面中的至少一个，使得所述金属管状元件被配置成具有局部机械性质或局部热学性质中的至少一个。技术方案9.根据技术方案8所述的流体输送系统，其中，其中所述波纹管包括螺旋卷绕、一组沟槽、凹形外壁或凸状外壁中的至少一个。技术方案10.根据技术方案8所述的流体输送系统，其中：所述金属管状元件具有非圆形横截面。技术方案11.根据技术方案8所述的流体输送系统，其中：所述金属管状元件具有包括小于所述金属管状元件的直径的两倍的曲率半径的至少一个曲部。技术方案12.根据技术方案8所述的流体输送系统，其中：所述至少一个金属管状元件包括至少两个金属管状元件，其中所述两个金属管状元件中的至少一个包括不同的所有厚度或所述不同横截面中的至少一个。技术方案13.一种形成金属性管状元件的方法，所述方法包括：通过增材制造形成具有有预定几何结构的外表面的牺牲心轴；将金属沉积在所述牺牲心轴的所述外表面上以界定所述金属性管状元件，其中沉积金属在不损坏所述牺牲心轴的温度下进行；以及从所述金属性管状元件移除所述牺牲心轴。技术方案14.根据技术方案13所述的方法，包括在所述金属性管状元件的所述外表面上形成具有具预定几何结构的第二外表面的第二牺牲心轴。技术方案15.根据技术方案14所述的方法，包括将金属沉积在所述第二牺牲心轴上以界定第二金属性管状元件且其中移除所述牺牲心轴包括从所述第二金属性管状元件移除所述第二牺牲心轴。技术方案16.根据技术方案13所述的方法，其中：形成所述牺牲心轴包括在预先形成的管道的外部上形成所述牺牲心轴。技术方案17.根据技术方案13所述的方法，其中：所述金属性管状元件包括沿着其长度的至少一部分的不同壁厚度或不同横截面中的至少一个。技术方案18.根据技术方案17所述的方法，其中：所述金属性管状元件包括沿着其长度的至少一部分的不同壁厚度且包括沿着其长度的至少另一部分的不同横截面。技术方案19.根据技术方案13所述的方法，其中：所述沉积金属包括将金属沉积到预定厚度。技术方案20.根据技术方案13所述的方法，其中：所述金属性管状元件具有至少一个曲部，所述至少一个曲部包括小于所述金属性管状元件在所述曲部处的最大横截面距离的两倍的曲率半径。附图说明在附图中：图1是根据本公开中所描述的各个方面的具有空气管道总成的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。图2是根据本公开所描述的各种方面的具有形状可变的轮廓和可变厚度的管道的透视图。图3是沿着剖面3-3截取的说明具有第一厚度的圆角方形轮廓的图2的管道的截面图。图4是沿着剖面4-4截取的说明具有第二厚度的圆形轮廓的图2的管道的截面图。图5是横跨剖面5-5截取的说明具有加厚部分的圆角方形轮廓的图2的管道的横截面图。图6是根据本公开中所描述的各个方面的具有小的切成圆角的弯曲部的图2的管道的透视图。图7是说明用于形成如本公开中所描述的管道和金属管状元件的生产过程的流程图。图8是根据本公开中所描述的各个方面的具有第一端部及第二端部且具有形状可变的轮廓的另一示范性管道的透视图。图9是沿着剖面9-9截取的说明圆形轮廓的图8的管道的横截面图。图10是沿着剖面10-10截取的说明圆角矩形轮廓的图8的管道的横截面图。图11是根据本公开中所描述的各个方面的具有十字轮廓的另一示范性管道的透视图，所述十字轮廓具有凸侧和凹角。图12是横跨剖面12-12截取的图11的管道的横截面图。图13是根据本公开中所描述的各个方面的具有具螺旋缠绕部的轮廓的另一示范性管道的透视图。图14是横跨剖面14-14截取的图13的第二管道的横截面图。图15是根据本公开中所描述的各个方面的具有具由四个谷分离开的四个峰的另一十字轮廓的又一管道的透视图。图16是横跨剖面16-16截取的图15的管道的横截面图。图17是根据本公开中所描述的各个方面的具有具第一切成圆角的部分和第二切成圆角的部分的泪滴形轮廓的又一管道的透视图。图18是横跨剖面18-18截取的图17的第四管道的横截面图。图19是根据本公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括金属管状元件的管道，所述金属管状元件包括沿着所述金属管状元件的长度的至少一部分的不同壁厚度或不同横截面中的至少一个，且其中所述金属管状元件被配置成将流体从第一部分运送到另一部分。

【技术特征摘要】
2017.05.02 US 15/5847391.一种包括金属管状元件的管道，所述金属管状元件包括沿着所述金属管状元件的长度的至少一部分的不同壁厚度或不同横截面中的至少一个，且其中所述金属管状元件被配置成将流体从第一部分运送到另一部分。2.根据权利要求1所述的管道，其特征在于：所述不同横截面包括不同横截面区域。3.根据权利要求1所述的管道，其特征在于：所述金属管状元件具有非圆形横截面。4.根据权利要求1所述的管道，其特征在于：所述金属管状元件具有曲率半径小于所述金属管状元件的直径的两倍的至少一个弯曲部。5.根据权利要求1所述的管道，其特征在于进一步包括波纹管，其中所述波纹管包括螺旋卷绕、一组沟槽、凹形外壁或凸状外壁中的至少一个。6.一种用于发动机的流体输送系统，其包括至少一个金属管状元件，所述至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y杨，D戴尔，A布林加斯，JL伯德特，G塔吉里，DGV琼纳拉加达，MT肯沃西，
申请(专利权)人：和谐工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US