[發明專利]主動密封構件

在審

• 申請號: 201410203235.0
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN104153823A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: G.T.福斯特;D.M.伊恩哈德特;M.J.羅杰斯;D.W.韋伯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00;F01D9/02;F01D25/24;F01D5/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;何逵游

技術領域

本發明總體涉及用于在渦輪機(例如燃氣渦輪機)中使用的其中鑄造有冷卻通路的熱氣體路徑部件。更具體地，本發明涉及用于密封冷卻通路壁中的鑄造孔的主動密封構件。

背景技術

渦輪機(例如燃氣渦輪機)中的部件典型地在高溫環境中操作。為了高效地冷卻部件，該部件例如可以包括噴嘴、護罩、和斗葉，可以在制造期間將冷卻通路鑄造于部件的主體中。這些冷卻通路允許流體循環通過冷卻通路，從而攜帶呈熱的形式的能量離開部件。

用于制造這種部件的鑄造過程可能使得形成具有位于冷卻通路的壁中的孔的部件。可以通過例如焊接、銅焊、車螺紋、或者其它的方法(例如將塞子插入到孔中或孔之上)來密封這些孔。

在冷卻通路包括位于冷卻通路的內部上的特征或幾何形狀以提高傳熱效率并且促進冷卻的實施例中，冷卻通路壁的塞緊區域通常缺乏這種冷卻特征。因此，塞緊孔變為冷卻回路中的死區，并且/或者可能干擾期望的最大冷卻的流型。

發明內容

本文中提供一種包括冷卻特征的密封構件、和包括這種密封構件的部件、以及密封冷卻通路中的孔的方法。

本發明的第一方面提供一種密封構件，該密封構件包括用于封閉通路的壁中的孔的塞子構件。該塞子構件包括至少一個冷卻特征，該至少一個冷卻特征被布置在暴露于通路的塞子構件的遠端上。

本發明的第二方面提供一種熱氣體路徑部件，該熱氣體路徑部件具有部件主體和布置于部件主體內冷卻通路。該冷卻通路包括位于其壁中的至少一個孔；以及用于密封該孔的密封構件。該密封構件包括用于封閉通路的壁中的孔的塞子構件，該塞子構件包括至少一個冷卻特征，該至少一個冷卻特征被布置在暴露于通路的塞子構件的遠端上。

本發明的第三方面提供一種密封冷卻通路的壁中的孔的方法，該冷卻通路布置于部件的主體內。該方法包括將密封構件插入到孔中，其中該密封構件包括用于封閉通路的壁中的孔的塞子構件，該塞子構件包括至少一個冷卻特征，該至少一個冷卻特征被布置在暴露于通路的塞子構件的遠端上。

通過下文的詳細描述，本發明的這些和其它的方面、優點、以及突出特征將變得顯而易見，當結合附圖時，下文的詳細描述公開了本發明的實施例，附圖中相似的部件由相似的附圖標記表示。

附圖說明

圖1示出了根據本發明的各個實施例的部件的主體的等距視圖。

圖2示出了根據本發明的各個實施例的部件的主體的側視圖。

圖3示出了根據本發明的實施例的型芯的等距視圖。

圖4示出了根據本發明的各個實施例的部件的主體的等距視圖。

圖5示出了根據本發明的各個實施例的部件的主體的橫截面側視圖。

圖6示出了根據本發明的各個實施例的部件的主體的等距視圖。

圖7示出了根據本發明的各個實施例的部件的主體的等距視圖。

圖8至圖9示出了根據本發明的各個實施例的部件的主體的橫截面，該部件包括密封構件。

圖10至圖11示出了根據本發明的實施例的密封構件的等距視圖。

圖12至圖14示出了根據本發明的實施例的密封構件的各方面的橫截面圖。

圖15至圖16示出了根據本發明的實施例的密封構件的等距視圖。

圖17示出了根據本發明的各個實施例的部件的主體的等距視圖。

圖18示出了根據本發明的實施例的部件的主體的橫截面圖，該部件包括密封構件。

圖19至圖20示出了根據本發明的實施例的被插入到部件的主體中的密封構件的各方面的橫截面圖。

應當注意到，本發明的附圖不必成比例。附圖旨在僅示出本發明的典型方面，并且因此不應當被認為對本發明的范圍構成限制。在附圖中，相似的附圖標記表示附圖中相似的元件。

具體實施方式

下文參照其結合渦輪機操作的應用描述了本發明的至少一個實施例。盡管參照呈燃氣渦輪機形式的渦輪機示出了本發明的實施例，但是應當理解，該教導能夠等同地應用于其它類型的渦輪機，所述其它類型的渦輪機具有其中布置有冷卻通路的部件。此外，本發明的至少一個實施例在下文參照標稱尺寸進行描述并且包括一組標稱大小。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明同樣能夠應用于任何合適的渦輪機。此外，對于本領域技術人員顯而易見的是，本發明同樣能夠應用于標稱尺寸和/或標稱大小的多種比例。

如上所述，示于圖1至圖16中的本發明的各方面提供了密封構件200(圖7至圖16)以及部件100(圖1至圖2、圖4至圖9)，該部件100包括密封構件200。