[發明專利]用于渦輪噴嘴冷卻的系統和方法

有效

• 申請號: 201710235411.2
• 申請日: 2017-02-04
• 公開（公告）號: CN107044302B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: B·P·萊西;D·E·施克;S·杜塔
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D9/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;傅永霄

1.一種用于渦輪噴嘴冷卻的系統，包括：

沖擊套筒，其構造成接收冷卻流，其中所述沖擊套筒包括：

成列端口，其從所述沖擊套筒的外表面延伸，其中所述成列端口中的每個端口構造成朝受熱結構引導沖擊流，且每股沖擊流包括所述冷卻流的一部分；和

多個銷，其相對于所述冷卻流布置在所述外表面外，其中所述多個銷中的每個銷聯接至所述成列端口中的至少一個端口。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述沖擊套筒是具有建造軸線的增材制造的沖擊套筒，其中所述多個銷中的每個銷沿所述建造軸線的閾值支撐角度內的對應的銷軸線對準。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述成列端口中的一個或多個端口相對于所述建造軸線以90度從所述外表面延伸。

4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述增材制造的沖擊套筒包括激光燒結的金屬材料。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述多個銷包括聯接在所述成列端口中的端口對之間的銷陣列。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，聯接在所述成列端口中的對應的端口對之間的銷陣列中的銷的內層在所述對應的端口對中的端口的直徑的0.5倍的范圍內間隔開，其中銷的所述內層相比于所述銷陣列中的其它銷更接近所述外表面。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述成列端口中的第一端口從所述外表面延伸超過所述第一端口的直徑的距離。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述沖擊套筒的外表面包圍構造成接收所述冷卻流的冷卻通道。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括所述受熱結構，其中所述受熱結構包括燃氣渦輪的噴嘴，其中所述沖擊套筒布置在所述噴嘴的腔內，且每股沖擊流朝所述噴嘴的內表面引導。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，每股沖擊流以大致垂直的角度朝所述噴嘴的內表面引導。

11.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述多個銷中的每個銷包括小于0.25mm的特征寬度。

12.一種用于渦輪噴嘴冷卻的方法，包括：

在建造方向上增材制造沖擊套筒，其中所述沖擊套筒包括：

外表面；

多個端口，其相對于所述建造方向以大于45度的角度從所述外表面延伸，其中所述多個端口中的每個端口構造成朝受熱結構引導沖擊流；和

多個銷，其中所述多個銷中的每個銷沿所述建造方向的閾值角度內的對應的銷軸線布置，所述多個銷中的每個銷聯接至所述多個端口中的至少一個端口，且所述多個銷構造成在增材制造期間支撐所述多個端口；以及

將增材制造的沖擊套筒插入燃氣渦輪的噴嘴中。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法包括在將所述增材制造的沖擊套筒插入所述燃氣渦輪的噴嘴中之前移除所述多個銷中的一個或更多銷。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法包括在將所述增材制造的沖擊套筒插入所述燃氣渦輪的噴嘴中之前移除所述多個銷中的每個銷。

15.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述多個端口中的每個端口從所述外表面延伸對應的端口的直徑的至少0.5倍的距離。