冲击插入件制造技术

本发明专利技术提供了一种冲击插入件，用于翼型件，其包括前缘、后缘、压力侧、吸力侧和内冲击腔。冲击插入件位于所述冲击腔内。冲击插入件包括：至少一个冲击冷却孔，其沿冲击插入件的第一面间隔开；以及至少一个冲击翅片，其具有底部和与所述底部相对的尖端，所述至少一个冲击翅片沿冲击插入件的第一面间隔开。所述至少一个冲击翅片与所述至少一个冲击冷却孔间隔开。

Impact insert

The invention provides an impact insert for an airfoil, which comprises a leading edge, a trailing edge, a pressure side, a suction side and an internal impact chamber. The impact insert is located in the impact chamber. The impact insert includes at least one impact cooling hole spaced along the first side of the impact insert and at least one impact fin having a bottom and a tip opposite the bottom, the at least one impact fin spaced along the first side of the impact insert. The at least one impact fin is spaced from the at least one impact cooling hole.

【技术实现步骤摘要】
冲击插入件
本专利技术涉及用于涡轮部件的热管理的制品。更具体地，本专利技术涉及用于涡轮部件的热管理的制品，包括冲击流改型结构(impingementflowmodificationstructures)。
技术介绍
诸如喷嘴的燃气涡轮翼型件在热气体路径中承受大量的热和外部压力。这些严酷的操作条件随着技术的进步而加重，这可包括升高的运行温度和更大的热气体路径压力两者。因此，有时候通过使流体通过插入到翼型件的核心中的歧管流动，对燃气涡轮翼型件进行冷却。流体然后通过冲击孔离开歧管，进入后冲击腔中，并且随后通过翼型件的外壁中的孔离开后冲击腔，在翼型件的外部上形成流体的薄层。然而，后冲击腔中的横向流以及非优化的流动路径抑制了后冲击腔中的流体冷却。这些严酷的运行条件、材料和制造技术保持或者甚至加剧了后冲击腔中的横向流，冷却流体的层流以及非优化的流动路径。
技术实现思路
在示范性实施例中，一种部件，包括翼型件，所述翼型件具有前缘、后缘、压力侧、吸力侧和内冲击腔。冲击插入件(impingementinsert)固定在冲击腔内。冲击插入件包括：至少一个冲击冷却孔，其沿冲击插入件的第一面间隔开；以及至少一个冲击翅片，其具有底部和与所述底部相对的尖端，所述尖端沿冲击插入件的第一面间隔开。所述至少一个冲击翅片与所述冲击冷却孔间隔开。在示范性实施例中，一种冲击插入件，包括：至少一个冲击冷却孔，其沿所述冲击插入件的第一面间隔开；至少一个冲击翅片，其具有底部和与所述底部相对的尖端，所述尖端沿所述冲击插入件的所述第一面间隔开。所述至少一个冲击翅片与所述至少一个冲击冷却孔间隔开。在示范性实施例中，一种部件，包括翼型件，所述翼型件具有内表面、外表面、前缘、后缘、压力侧、吸力侧以及由所述内表面限定的内冲击腔。所述部件还包括冲击插入件，所述冲击插入件具有：至少一个冲击冷却孔，其沿所述冲击插入件的第一面间隔开；至少一个冲击翅片，其具有底部和与所述底部相对的尖端，所述尖端沿所述冲击插入件的所述第一面间隔开。所述至少一个冲击翅片与所述至少一个冲击冷却孔间隔开。在示范性实施例中，一种制造冲击插入件的方法，包括：提供冲击插入件，所述冲击插入件具有至少一个冲击冷却孔，所述冲击冷却孔沿所述冲击插入件的第一面间隔开。所述方法还包括通过增材制造形成至少一个冲击翅片，所述冲击翅片具有底部和与所述底部相对的尖端，所述尖端与所述冲击插入件的所述第一面间隔开；其中，所述至少一个冲击翅片与所述至少一个冲击冷却孔间隔开。技术方案1：一种冲击插入件，包括：至少一个冲击冷却孔，所述至少一个冲击冷却孔沿所述冲击插入件的第一面间隔开；至少一个冲击翅片，所述至少一个冲击翅片具有底部和与所述底部相对的尖端，所述至少一个冲击翅片沿所述冲击插入件的所述第一面间隔开；以及其中，所述至少一个冲击翅片与所述至少一个冲击冷却孔间隔开。技术方案2：根据技术方案1所述的冲击插入件，其中，所述至少一个冲击翅片的底部包括基本为矩形的横截面。技术方案3：根据技术方案2所述的冲击插入件，其中，所述冲击翅片与所述冲击插入件的所述第一面形成大于30度且小于60度的角。技术方案4：根据技术方案3所述的冲击插入件，其中，所述角在40度和50度之间。技术方案5：根据技术方案4所述的冲击插入件，其中，所述角大约为45度。技术方案6：根据技术方案2所述的冲击插入件，其中，所述底部的矩形横截面的宽度在0.5毫米到2.0毫米之间。技术方案7：根据技术方案1所述的冲击插入件，其中，至少一个冲击翅片从所述底部到所述尖端逐渐变细。技术方案8：根据技术方案7所述的冲击插入件，其中，所述至少一个冲击翅片以3度到10度之间的角逐渐变细。技术方案9：根据技术方案8所述的冲击插入件，其中，所述至少一个冲击翅片以4度到6度之间的角逐渐变细。技术方案10：根据技术方案1所述的冲击插入件，其中，所述至少一个冲击翅片通过焊接、机械、钎焊、激光焊接、摩擦焊接、超声焊接、增材制造和其组合附接到所述冲击插入件。技术方案11：根据技术方案1所述的冲击插入件，其中，所述至少一个冲击翅片通过增材制造附接到所述冲击插入件。技术方案12：根据技术方案12所述的冲击插入件，其中，所述至少一个冲击翅片与所述冲击插入件为一体。技术方案13：根据技术方案1所述的冲击插入件，其中，所述冲击插入件还包括：多个冲击冷却孔，所述多个冲击冷却孔沿所述冲击插入件的第二面间隔开；至少一个冲击翅片，所述至少一个冲击翅片具有底部和与所述底部相对的尖端，所述至少一个冲击翅片沿所述冲击插入件的所述第二面间隔开；其中，所述至少一个冲击翅片与所述冲击冷却孔间隔开。技术方案14：一种部件，包括：翼型件，所述翼型件具有内表面、外表面、前缘、后缘、压力侧、吸力侧以及由所述内表面限定的内冲击腔；冲击插入件，所述冲击插入件包括：至少一个冲击冷却孔，所述至少一个冲击冷却孔沿所述冲击插入件的第一面间隔开；至少一个冲击翅片，所述至少一个冲击翅片具有底部和与所述底部相对的尖端，所述至少一个冲击翅片沿所述冲击插入件的所述第一面间隔开；以及其中，所述至少一个冲击翅片与所述至少一个冲击冷却孔间隔开。技术方案15：根据技术方案14所述的部件，其中，所述至少一个冲击翅片的尖端和所述翼型件的内表面之间的间隙在0.5毫米到2.0毫米之间。技术方案16：一种制造冲击插入件的方法，包括：提供冲击插入件，所述冲击插入件具有至少一个冲击冷却孔，所述冲击冷却孔沿所述冲击插入件的第一面间隔开；通过增材制造形成至少一个冲击翅片，所述至少一个冲击翅片具有底部和与所述底部相对的尖端，所述至少一个冲击翅片沿所述冲击插入件的所述第一表面间隔开；其中，所述至少一个冲击翅片与所述至少一个冲击冷却孔间隔开。本专利技术的其它特征和优点将因结合附图的以下更详细描述而变得明显，所述附图通过实例说明本专利技术的原理。附图说明图1是根据实施例的翼型件的侧视图。图2是根据实施例的具有冲击插入件的翼型件的侧视图。图3是根据实施例的冲击翅片的侧视图。图4是根据实施例的冲击翅片的俯视图。图5是根据实施例的冲击插入件的表面的侧视图。图6是根据实施例的冲击插入件的表面的侧视图。图7是根据实施例的冲击插入件的表面的俯视图。图8是根据实施例的冲击插入件的表面的俯视图。图9是根据实施例的冲击插入件的表面的俯视图。图10是根据实施例的冲击插入件的表面的俯视图。图11是根据实施例的冲击插入件的表面的侧视图。图12是根据实施例的冲击插入件的表面的侧视图。图13是根据实施例的冲击翅片的侧视图。图14是根据实施例的冲击插入件的表面的俯视图。在可能的情况下，将在所有附图中使用相同附图标记来表示相同部分。具体实施方式提供了可用作涡轮的部件的制品。例如，本公开的实施例与不包括本说明书中公开的一个或多个特征的构思相比，提高了冷却特征的冷却有效性，提供了更均匀的冷却剂流动，提高了冷却效率，提高了壁温度的一致性，用减小的流体流提高了冷却表面面积，降低或消除了过冷区域，提供了制品内变化的热传递，促进使用升高的系统温度，以及以上的组合。参照图1和图2，在一个实施例中，部件100包括翼型件101，翼型件101具有内表面102、外表面103、前缘104、后缘105、压力侧106、吸力侧107以及由内表面102限定的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲击插入件，包括：至少一个冲击冷却孔，所述至少一个冲击冷却孔沿所述冲击插入件的第一面间隔开；至少一个冲击翅片，所述至少一个冲击翅片具有底部和与所述底部相对的尖端，所述至少一个冲击翅片沿所述冲击插入件的所述第一面间隔开；以及其中，所述至少一个冲击翅片与所述至少一个冲击冷却孔间隔开。

【技术特征摘要】
2017.05.09 US 15/5905121.一种冲击插入件，包括：至少一个冲击冷却孔，所述至少一个冲击冷却孔沿所述冲击插入件的第一面间隔开；至少一个冲击翅片，所述至少一个冲击翅片具有底部和与所述底部相对的尖端，所述至少一个冲击翅片沿所述冲击插入件的所述第一面间隔开；以及其中，所述至少一个冲击翅片与所述至少一个冲击冷却孔间隔开。2.根据权利要求1所述的冲击插入件，其中，所述至少一个冲击翅片的底部包括基本为矩形的横截面。3.根据权利要求2所述的冲击插入件，其中，所述冲击翅片与所述冲击插入件的所述第一面形成大于30度且小于60度的角。4.根据权利要求3所述的冲击插入件，其中，所述角在40度和50度之间。5.根据权利要求4所述的冲击插入件，其中，所述角大约为45度。6.根据权利要求2所述的冲击插入件，其中，所述底部的矩形横截面的宽度在0.5毫米到2.0毫米之间。7.根据权利要求1所述的冲击插入件，其中，至少一个冲击翅片从所述底部到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S杜塔，JA韦伯，BP莱西，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US