包括冲击结构的增材制造部件制造技术

提供了用于部件的增材制造的冲击结构。控制结构包括外壁、内壁和位于外壁和内壁之间的冲击壁。流体分配通路限定在内壁和冲击壁之间，冲击间隙限定在冲击壁和外壁之间。多个冲击孔限定在冲击壁中以提供流体分配通路和冲击间隙之间的流体连通。冷却或加热流体流可以被供应到流体分配通路，所述流体分配通路分配该流体流并且将该流体流穿过冲击孔冲击到外壁上以相应地冷却或加热外壁。

【技术实现步骤摘要】
包括冲击结构的增材制造部件
本公开总体上涉及冲击结构，并且更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的增材制造部件，其包括用于控制部件的温度的冲击结构。
技术介绍
燃气涡轮发动机的核心大体上包括串流布置的压缩机部段、燃烧部段、涡轮部段和排气部段。在操作中，空气被提供到压缩机部段的入口，在所述压缩机部段，一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气，直到空气到达燃烧部段。燃料与压缩空气混合并在燃烧部段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧部段被传送到涡轮部段。通过涡轮部段的燃烧气体流驱动涡轮部段，且接着被导引通过排气部段，例如到大气环境。在燃气涡轮发动机的操作期间，各种部件可能经历极端的温度梯度，如果不加以控制，其可能导致操作问题。例如，在高海拔或寒冷环境操作期间，入口的中心主体可能暴露于非常冷的空气中，导致积冰。类似地，由于热膨胀，暴露于非常高的温度下的涡轮壳体可能相对于涡轮转子叶片而尺寸增大，导致涡轮效率损失或其他操作问题。各种传统的系统和方法被用于控制这些部件的温度，例如通过引导热空气以加热中心体并防止结冰，并且通过将冷空气引导到涡轮壳体以防止过度的热膨胀。然而，这种控制这些部件的温度的方法通常需要复杂的管道和多部件组件，这既低效又增加泄漏或其他部件故障的可能性。因此，包括用于输送加热或冷却空气以选择部件的部分的特征结构的部件将是有用的。更具体地，包括用于控制局部部件温度的冲击结构的燃气涡轮发动机的增材制造部件将是特别有益的。
技术实现思路
本专利技术的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本专利技术的实践而得知。在本公开的一个示例性实施例中，提供了包括外壁和与所述外壁间隔开的内壁的部件。冲击壁位于所述外壁和所述内壁之间，在所述内壁和所述冲击壁之间限定出流体分配通路，并且在所述冲击壁和所述外壁之间限定出冲击间隙。多个冲击孔限定在所述冲击壁中，所述冲击孔提供所述流体分配通路与所述冲击间隙之间的流体连通。所述外壁、所述冲击壁和所述内壁一体地形成为单个整体式部件。可选地，所述部件还包括：入口管道，所述入口管道限定了入口通路，所述入口通路与所述流体分配通路流体连通。排出壳体，所述排出壳体限定了排出室和多个排出口，所述排出室与所述冲击间隙流体连通。其中所述外壁、所述内壁和所述冲击壁限定了冲击结构，所述冲击结构基本上沿着径向方向从所述入口管道延伸，并且所述排出壳体基本上沿着所述径向方向从所述冲击结构延伸。可选地，所述部件还包括：多个分隔壁，所述多个分隔壁基本上垂直于所述内壁和所述外壁之间的所述冲击壁延伸。可选地，所述部件还包括：位于所述冲击间隙内并且在所述外壁与所述冲击壁之间延伸的一个或多个支撑支柱；以及位于所述流体分配通路内并在所述冲击壁和所述内壁之间延伸的一个或多个支撑支柱。其中所述支撑支柱形成限定顶点的圆顶结构，所述多个冲击孔中的一个位于所述顶点处。可选地，所述内壁、所述冲击壁和所述外壁是曲线形的。所述冲击孔基本上垂直于所述冲击壁延伸穿过所述冲击壁。可选地，所述外壁在所述入口管道和所述排气室之间是连续的，并且所述内壁在所述入口管道和端壁之间是连续的，使得冲击空气流不会流过所述外壁或所述内壁。可选地，所述冲击间隙限定沿着垂直于所述外壁的方向在所述冲击壁与所述外壁之间测量的恒定高度。可选地，所述外壁是燃气涡轮发动机的鼻锥、增压器壳体、压缩机壳体、涡轮壳体、框架或中心体。在本公开的另一个示例性方面中，提供了一种限定轴向方向的部件。所述部件包括一个或多个入口管道，所述一个或多个入口管道限定了一个或多个入口通路。环形分配环围绕所述轴向方向形成并且限定与所述入口通路流体连通的环形室。多个内部流体管道从所述环形分配环延伸并且至少部分地由冲击壁限定，每个内部流体管道限定与所述环形室流体连通的流体分配通路。多个外部流体管道从所述环形分配环延伸并且至少部分地由所述冲击壁和外壁限定，所述外部流体管道中的每一个限定冲击间隙。多个冲击孔限定在所述冲击壁中，所述冲击孔提供所述流体分配通路与所述冲击间隙之间的流体连通。可选地，所述限定轴向方向的部件还包括排出壳体，所述排出壳体限定了排出室和多个排出口，所述排出室与所述冲击间隙流体连通。可选地，所述限定轴向方向的部件还包括位于每个冲击间隙内的一个或多个支撑支柱以及位于每个流体分配通路内的一个或多个支撑支柱。其中所述支撑支柱形成限定顶点的圆顶结构，所述多个冲击孔中的一个位于所述顶点处。可选地，所述入口管道、所述环形分配环、所述内部流体管道和所述外部流体管道一体地形成为单个整体式部件。在本公开的又一示例性方面中，提供了一种制造部件的方法。所述方法包括在增材制造机的床上沉积增材材料层，并选择性地将来自能量源的能量引导到所述增材材料层上以熔合所述增材材料的一部分并形成所述部件。所述部件包括外壁和与所述外壁间隔开的内壁。冲击壁位于所述外壁和所述内壁之间，在所述内壁和所述冲击壁之间限定出流体分配通路，并且在所述冲击壁和所述外壁之间限定出冲击间隙。多个冲击孔限定在所述冲击壁中，所述冲击孔提供所述流体分配通路与所述冲击间隙之间的流体连通。可选地，所述外壁、所述内壁和所述冲击壁一体地形成为单个整体式部件。可选地，所述方法还包括形成排出壳体，所述排出壳体限定了排出室和多个排出口，所述排出室与所述冲击间隙流体连通。参考以下描述和所附权利要求书，本专利技术的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本专利技术的实施例，且连同所述描述一起用于解释本专利技术的原理。附图说明在参考附图的说明书中阐述本专利技术的完全和充分的公开，包括其对于本领域普通技术人员而言的最佳模式。图1是根据本公开的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面图。图2提供根据本公开的示例性实施例的图1的示例性燃气涡轮发动机的中心体的透视图。图3提供了沿图2中的线3-3截取的图2的示例性中心体的横截面图。图4提供了沿图2中的线4-4截取的图2的示例性中心体的横截面图。图5提供了根据本公开的示例性实施例的图2的示例性中心体的冲击结构的特写透视图。图6提供了根据本公开的示例性实施例的图2的另一个示例性中心体的冲击结构的特写透视图。图7提供了根据本公开的示例性实施例的图2的另一个示例性中心体的冲击结构的特写透视图。图8提供了根据本公开的示例性实施例的图2的另一个示例性中心体的冲击结构的特写透视图。图9是根据本公开的示例性实施例的用于形成冲击结构的方法。在本说明书和附图中参考标号的重复使用意图表示本专利技术的相同或相似特征或元件。具体实施方式现将详细参考本专利技术的当前实施例，其中的一个或多个实例示于附图中。详细描述中使用数字和字母标示来指代图中的特征。图中和描述中使用相同或类似的标记来指代本专利技术的相同或类似部分。本公开总体上涉及用于部件的增材制造(additivelymanufactured)的冲击结构(impingementstructure)。控制结构包括外壁、内壁和位于外壁和内壁之间的冲击壁。流体分配通路限定在内壁和冲击壁之间，冲击间隙限定在冲击壁和外壁之间。多个冲击孔限定在冲击壁中以提供流体分配通路和冲击间隙之间的流体连通。冷却或加热流体流可以被供应到流体分配通路，所述流体分配通路分配该流体流并且将该流体流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种部件，其包括：外壁；内壁，所述内壁与所述外壁间隔开；位于所述外壁和所述内壁之间的冲击壁，限定在所述内壁和所述冲击壁之间的流体分配通路，以及限定在所述冲击壁和所述外壁之间的冲击间隙；以及多个冲击孔，所述多个冲击孔限定在所述冲击壁中，所述冲击孔提供所述流体分配通路与所述冲击间隙之间的流体连通，其中所述外壁、所述冲击壁和所述内壁一体地形成为单个整体式部件。

【技术特征摘要】
2017.05.01 US 15/5828951.一种部件，其包括：外壁；内壁，所述内壁与所述外壁间隔开；位于所述外壁和所述内壁之间的冲击壁，限定在所述内壁和所述冲击壁之间的流体分配通路，以及限定在所述冲击壁和所述外壁之间的冲击间隙；以及多个冲击孔，所述多个冲击孔限定在所述冲击壁中，所述冲击孔提供所述流体分配通路与所述冲击间隙之间的流体连通，其中所述外壁、所述冲击壁和所述内壁一体地形成为单个整体式部件。2.根据权利要求1所述的部件，其还包括：入口管道，所述入口管道限定了入口通路，所述入口通路与所述流体分配通路流体连通。3.根据权利要求2所述的部件，其还包括：排出壳体，所述排出壳体限定了排出室和多个排出口，所述排出室与所述冲击间隙流体连通。4.根据权利要求3所述的部件，其中所述外壁、所述内壁和所述冲击壁限定了冲击结构，所述冲击结构基本上沿着径向方向从所述入口管道延伸，并且所述排出壳体基本上沿着所述径向方向从所述冲击结构延伸。5.根据权利要求1所述的部件，其还包括：多个分隔壁，所述多个分隔壁基本上垂直于所述内壁和所述外壁之间的所述冲击壁延伸。6.根据权利要求1所述的部件，其还包括：位于所述冲击间隙内并且在所述外壁与所述冲击壁之间延伸的一个或多个支撑支柱；以及位于所述流体分配通路内并在所述冲击壁和所述内壁之间延伸的一个或多个支撑支柱。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：GH威尔逊，SJ维迈尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US