[發(fā)明專利]具有冷卻流體通道的增材制造的機(jī)械緊固件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780089181.1
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN110494632B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐納德·邁克爾·科斯米耶;彼得·安德魯·弗林
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/28
• 分類號: F01D25/28;F02C7/12;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 上海華誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

提供了一種增材制造的緊固件及其制造方法。該緊固件包括限定內(nèi)部通道的桿部和限定與內(nèi)部通道流體連通的分配腔室的頭部。頭部進(jìn)一步限定冷卻面，該冷卻面限定多個冷卻孔，用于接收來自內(nèi)部通道和分配腔室的冷卻空氣流。另外，沖擊擋板位于分配腔室中并且限定沖擊孔，用于引導(dǎo)冷卻空氣流到冷卻面上。

聯(lián)邦研究報告

本發(fā)明是在美國國防部授予的合同No.FA8650-09-D-2922的政府支持下完成的。該政府擁有本發(fā)明的某些權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本主題一般涉及機(jī)械緊固件，更具體地，涉及包括內(nèi)部流體通道以便于冷卻的增材制造的機(jī)械緊固件。

背景技術(shù)

燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)通常包括彼此流動連通布置的風(fēng)扇和核心。另外，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的核心通常以串聯(lián)流動順序包括壓縮機(jī)區(qū)段，燃燒區(qū)段，渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在操作中，從風(fēng)扇向壓縮機(jī)區(qū)段的入口提供空氣，其中一個或多個軸向壓縮機(jī)逐漸壓縮空氣直到其到達(dá)燃燒區(qū)段。燃料與壓縮空氣混合并在燃燒區(qū)段內(nèi)燃燒以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段被導(dǎo)向到渦輪區(qū)段。燃燒氣體流通過渦輪區(qū)段驅(qū)動渦輪區(qū)段，然后被導(dǎo)向通過排氣區(qū)段，例如通向大氣。

在整個傳統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中使用具有各種尺寸，形狀和構(gòu)造的機(jī)械緊固件來機(jī)械地聯(lián)接發(fā)動機(jī)的各種部件或區(qū)段。通常，這些緊固件暴露于與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的操作相關(guān)的高溫下。例如，機(jī)械緊固件用于連接燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的燃燒區(qū)段內(nèi)的各種部件。值得注意的是，如果暴露于如此高溫下而沒有充分冷卻，這些緊固件可能會熔化，氧化或以其他方式劣化。另外，當(dāng)緊固件頭部暴露在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的膜冷卻表面內(nèi)時，緊固件頭部可能會破壞膜，導(dǎo)致局部熱點。

因此，具有能夠承受高溫的機(jī)械緊固件的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)將是有益的。更具體地，具有集成冷卻特征的機(jī)械緊固件將是特別有益的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)勢將在以下描述中部分地闡述，或者可以從描述中顯而易見，或者可以通過實踐本發(fā)明來得知。

在本公開的一個示例性實施例中，提供了限定中心線的增材制造緊固件。該緊固件包括沿著中心線延伸并限定內(nèi)部流體通道的桿部。頭部附接于桿部并且限定與內(nèi)部流體通道流體連通的分配腔室，頭部包括限定與分配腔室流體連通的多個冷卻孔的冷卻面。

在本公開的另一示例性方面中，提供了一種制造緊固件的方法。該方法包括在增材制造機(jī)器的床上沉積添加材料層，并將來自能量源的能量引導(dǎo)至添加材料層上，以熔合添加材料的一部分并形成緊固件。該緊固件包括限定內(nèi)部流體通道的桿部和附接到桿部的頭部，該頭部包括限定與內(nèi)部流體通道流體連通的多個冷卻孔的冷卻面。

參考以下描述和所附權(quán)利要求書，將更好地了解本發(fā)明的這些及其他特征、方面和優(yōu)勢。并入并構(gòu)成該說明書的一部分的附圖圖示了本發(fā)明的實施例，并同描述一起用來說明本發(fā)明的原理。

附圖說明

在說明書中闡述了針對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的本發(fā)明的完整且可行的公開，包括其最佳模式，其參考所附的附圖，其中：

圖1是根據(jù)本主題的各種實施例的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的示意性橫截面視圖。

圖2提供了根據(jù)本主題的示例性實施例的增材制造的機(jī)械緊固件的局部立體圖。

圖3提供了根據(jù)本主題的另一示例性實施例的增材制造的機(jī)械緊固件的立體圖。

圖4提供了根據(jù)本主題的另一示例性實施例的增材制造的機(jī)械緊固件的立體圖。

圖5提供了根據(jù)本主題的另一示例性實施例的增材制造的機(jī)械緊固件的立體圖。

圖6提供了根據(jù)本主題的另一示例性實施例的增材制造的機(jī)械緊固件的立體圖。

圖7提供了了圖6的沿圖6中線7-7截取的示例性機(jī)械緊固件的橫截面視圖。