具有格子结构的耐磨插入件制造技术

一种用于燃气涡轮发动机的耐磨插入件，该耐磨插入件包括：基层；连接到基层的格子层，其中，格子层包括限定多个单元的一系列壁；和片层，该片层在格子层上与基层相对的一侧连接到格子层，其中，片层是弯曲的并且包括背离基层的凹面方向，其中，格子层和片层一体地形成在一起，并且是整体材料件。并且是整体材料件。并且是整体材料件。

【技术实现步骤摘要】
具有格子结构的耐磨插入件


[0001]本公开涉及一种燃气涡轮发动机。特别地，本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机中的耐磨插入件。

技术介绍

[0002]燃气涡轮发动机通常包括涡轮机和转子组件。燃气涡轮发动机，例如涡轮风扇发动机，可用于飞行器推进。在涡轮风扇发动机的情况下，转子组件可以配置为风扇组件。
[0003]在燃气涡轮发动机中，可提供耐磨材料以增强静止部件和旋转部件之间的密封界面。构建耐磨材料的现有工艺包括将层钎焊在一起以形成耐磨材料。这种工艺需要材料的最小壁厚以及添加钎焊接头，这可以显著增加材料层的厚度。本公开的专利技术人已经发现，现有耐磨材料的这些方面会导致旋转密封部件上的不希望的磨损，并且由于耐磨材料和钎焊接头的大厚度而产生大量热能。因此，本公开的专利技术人已经发现对这些耐磨材料的改进将是有益的。
附图说明
[0004]在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本公开的完整且有效的公开，包括其最佳模式，其中：
[0005]图1是根据本公开的示例性方面的燃气涡轮发动机的横截面视图。
[0006]图2是根据本公开的示例性方面的耐磨插入件的立体视图。
[0007]图3是根据本公开的另一示例性方面的沿图2中的3
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3截取的耐磨插入件的横截面视图，并且示出了基层、格子层和中间片层以及片层。
[0008]图4是根据本公开的又一示例性方面的耐磨插入件的横截面视图，并且示出了基层、多个格子层、多个中间片层和片层。
[0009]图5是根据本公开的又一示例性方面的耐磨插入件的横截面视图，并且示出了具有凹坑的中间片层和片层。
[0010]图6是根据本公开的又一示例性方面的具有填充材料的耐磨插入件的横截面视图。
[0011]图7是根据本公开的又一示例性方面的耐磨插入件的格子层的各种形状的单元的简化视图。
[0012]图8是显示根据本公开的又一示例性方面的中间片层中的释放间隙的图。
[0013]图9是根据本公开的又一示例性方面的制造耐磨插入件的方法的流程图。
具体实施方式
[0014]现在将详细参考本公开的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标号已用于指代本公开的相似或类似部分。
[0015]此处使用“示例性”一词来表示“用作示例、实例或说明”。在此描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为优于或有利于其他实施方式。此外，除非另有明确说明，否则本文描述的所有实施例都应视为示例性的。
[0016]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0017]术语“前”和“后”指的是燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，并且指的是燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。例如，对于燃气涡轮发动机，前是指更靠近发动机入口的位置，而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
[0018]术语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体流自的方向，“下游”是指流体流向的方向。
[0019]术语“联接”、“固定”、“附接到”等指的是直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征间接联接、固定或附接，除非本文另有说明。
[0020]单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。
[0021]在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修改任何可以允许改变而不导致其相关的基本功能的改变的定量表示。因此，由诸如“约”、“近似”和“基本上”之类的一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1％、2％、4％、10％、15％、20％的余量内。这些近似余量可应用于单个值、定义数值范围的任一端点或两个端点，和/或端点之间范围的余量。
[0022]在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有说明，否则此类范围被标识并包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以相互独立地组合。
[0023]术语“低”和“高”，或它们各自的比较级(例如，较，如果适用)，当与压缩机、涡轮、轴或线轴部件等一起使用时，每一个均指发动机内的相对速度，除非另有说明。例如，“低涡轮”或“低速涡轮”限定了被配置为以低于发动机处的“高涡轮”或“高速涡轮”的转速(例如最大允许转速)操作的部件。
[0024]术语“涡轮机”或“涡轮机械”是指包括一起产生扭矩输出的一个或多个压缩机、发热区段(例如，燃烧区段)和一个或多个涡轮的机器。
[0025]术语“燃气涡轮发动机”是指具有涡轮机作为其动力源的全部或一部分的发动机。示例燃气涡轮发动机包括涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等。
[0026]术语“燃烧区段”是指用于涡轮机的任何热添加系统。例如，术语燃烧区段可以指包括爆燃性燃烧组件、旋转爆震燃烧组件、脉冲爆震燃烧组件或其他适当的热添加组件中的一个或多个的区段。在某些示例性实施例中，燃烧区段可包括环形燃烧器、筒形燃烧器、筒环形燃烧器、驻涡燃烧器(TVC)或其他合适的燃烧系统，或它们的组合。
[0027]术语“逐层增材制造”通常是指制造工艺，其中连续的材料层被提供在彼此之上以逐层“构建”三维部件。连续的层通常熔合在一起以形成可具有多种一体子部件的整体部件。尽管增材制造技术在本文中被描述为能够通过逐点、逐层、通常在竖直方向上构建物体来制造复杂物体，但其他制造方法是可能的并且在本主题的范围内。例如，虽然这里的讨论
是指添加材料以形成连续的层，但本领域技术人员将理解，本文公开的方法和结构可以用任何增材制造技术或制造技术来实践。例如，本公开的实施例可以使用层增材工艺、层减材工艺或混合工艺。
[0028]根据本公开的合适的增材制造技术包括，例如，熔融沉积建模(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、3D打印(例如通过喷墨、激光喷射和粘合剂喷射)、立体光刻(SLA)、直接选择性激光烧结(DSLS)、电子束烧结(EBS)、电子束熔化(EBM)、激光工程净成形(LENS)、激光净成形制造(LNSM)、直接金属沉积(DMD)、数字光处理(DLP)、直接选择性激光熔化(DSLM)、选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光熔化(DMLM)和其他已知工艺。
[0029]本文所述的增材制造工艺可用于使用任何合适的材料形成部件。此外，应当理解，可以使用多种材料和用于结合这些材料的方法，并且被认为在本公开的范围内。此外，本文公开的增材制造工艺可以允许由多种材料形成单个部件。因此，本文所述的部件可以由任何合适的材料混合物形成。
[0030]上述增材制造方法使得本文所述的部件的形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃气涡轮发动机的耐磨插入件，其特征在于，所述耐磨插入件包括：基层；格子层，所述格子层连接到所述基层，其中，所述格子层包括限定多个单元的一系列壁；和片层，所述片层在所述格子层上与所述基层相对的一侧连接到所述格子层，其中，所述片层是弯曲的并且包括背离所述基层的凹面方向，其中，所述格子层和所述片层一体地形成在一起，并且是整体材料件。2.根据权利要求1所述的耐磨插入件，其特征在于，其中，所述格子层的所述一系列壁中的每个壁的厚度和所述片层的厚度均等于或小于千分之5.0英寸。3.根据权利要求1所述的耐磨插入件，其特征在于，进一步包括中间片层，其中，所述中间片层设置在所述片层和所述基层之间，其中，所述中间片层将所述多个单元分成单元的第一层和单元的第二层。4.根据权利要求3所述的耐磨插入件，其特征在于，其中，所述片层、所述中间片层或两者包括多个凹坑，其中，所述多个凹坑中的每个凹坑与所述多个单元中的单元对齐。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：