[發明專利]用于制造輪廓孔的方法

在審

• 申請號: 201610002403.9
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105756718A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: I.魯科蒂;I.帕拉里卡斯;B.K.瓦德勒
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18;F01D25/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;傅永霄

本發明涉及一種用于制造輪廓孔(8)的方法，所述孔制造于壁(2)中，所述壁包括第一表面(3)、第二表面(4)以及位于壁的第一表面和第二表面之間的壁厚。該方法包括：制造從第一表面延伸到壁中的第一非穿透孔(20)，其中第一孔的遠端定位在壁中，使得第一孔不穿透壁的第二表面；以及制造穿透孔(40)，其中穿透孔與第一孔保持流體連通并穿透壁的第二表面。

技術領域

本公開涉及制造輪廓孔的領域。

這種孔可作為薄膜冷卻孔應用于例如燃氣渦輪中，例如膨脹式渦輪葉片或導葉上。

背景技術

在冷卻燃氣渦輪發動機的高熱負荷構件中時常應用薄膜冷卻。對于薄膜冷卻，冷卻流體被引導至燃氣渦輪構件，例如葉片、導葉或平臺的熱負荷表面上，并意圖沿著這個表面流動。因此，薄膜冷卻孔需要是傾斜的，并且定制為擴散器形狀，從而提供沿著構件表面定向的冷卻劑層，并避免冷卻劑流與構件表面的分離。

通過例如電化學方法或激光鉆孔制造這種冷卻孔是已知的。雖然第一個制造方法是費時的且昂貴的，但是激光鉆孔可能導致極大的吸熱，其可能對金屬品質具有影響，并且還能對例如空心葉片或導葉的相反壁造成反沖擊。

類似地，穿過隔熱涂層的鉆孔和所需的尺寸精度以及氣流能力可能在制造冷卻孔時都是一個問題。

發明內容

本公開的一個目的是提供一種用于制造輪廓孔的方法。在本公開的一個方面應提供一種方法以避免現有技術的缺陷。在另一方面，應提供一種方法，其容許快速且低廉的制造輪廓孔的方法。在本公開的又一目的中，提供了一種用于制造冷卻孔，尤其用于燃氣渦輪構件的冷卻孔和尤其薄膜冷卻孔的方法。在更特別的方面，這種孔將制造于例如葉片、導葉或平臺中。這些孔可能預期用作薄膜冷卻孔，其需要滿足特定的邊界條件，例如使孔傾斜到預期的熱氣流方向中，或者使它們定制為擴散器的形狀，使得在熱氣側發出的冷卻空氣將盡可能切向地在有待冷卻的表面上流動，并且冷卻空氣流不會干涉熱氣流。

這通過本發明所公開的方法來實現。

因此，公開了一種用于制造輪廓孔的方法，孔制造于壁中，壁包括第一表面和第二表面，其中所述方法包括制造從第一表面延伸到壁中的第一非穿透孔，其中第一孔的遠端定位在壁中，使得第一孔不穿透壁的第二表面，并且制造穿透孔，其中穿透孔與第一孔保持流體連通，并穿透壁的第二表面。

彼此保持流體連通的孔應理解為引導到其中一個孔的流體將能夠流入到另一孔中。在示例性實施例中，這意味著孔包括彼此的結合部。同樣可能的是這些孔是間接連接的，如以下所述。

孔可具有圓形截面，并且在應用本公開教義的更特別的模式中可為圓柱形孔，并且甚至更特別地是圓柱形鉆孔。

在本公開的某些方面，非穿透孔的特征可為盲孔；然而，如將變得更為明晰的那樣，在某些實施例中，非穿透孔將具有定位在另一孔中的遠端，并因而嚴格地說可被認為不是盲孔。然而，其將不會穿透壁而從第一表面穿透至第二表面。

應該注意的是，在制造穿透孔之前制造第一非穿透孔并非是強制的。制造孔的順序可按照任何合適的方式來選擇。然而，如下面更詳細闡述得那樣，在某些實施例中會發現在制造穿透孔之前制造非穿透孔是有利的。

還應該注意在本公開中使用了詞語“遠端”。孔的遠端應表示在用于制造所述孔的工具的頂端形成的孔的末端。

制造孔可包括至少一個鉆孔步驟，并且可尤其包括啄式鉆孔。

在根據本公開的方法的某些方面中，所述方法可包括制造具有第一橫截面積的第一孔，制造具有穿透孔橫截面積的穿透孔，并且選擇穿透孔橫截面積小于第一橫截面積。在冷卻孔的情況下，穿透孔可提供計量孔，其中穿透孔橫截面積限制了穿過冷卻孔的冷卻劑質量流量或體積流量。