分体式壳体以及形成和冷却壳体的方法技术

提供了用于减小热梯度的结构，例如压缩机壳体。例如，压缩机壳体被分开使得其包括第一壳体段和第二壳体段。第一壳体段在压缩机壳体圆周的第一部分上延伸，并且包括一体地形成为整体部件的第一内结构、第一外结构和第一多孔结构。第一多孔结构限定在第一内结构和第一外结构之间。第二壳体段在压缩机壳体圆周的第二部分上延伸，并且包括一体地形成为整体部件的第二内结构、第二外结构和第二多孔结构。第二多孔结构限定在第二内结构和第二外结构之间。还提供了冷却诸如压缩机壳体的结构的方法。还提供了冷却诸如压缩机壳体的结构的方法。还提供了冷却诸如压缩机壳体的结构的方法。

【技术实现步骤摘要】
分体式壳体以及形成和冷却壳体的方法


[0001]本主题大体上涉及用于燃气涡轮发动机的壳体。更具体地，本主题涉及分体式壳体和冷却燃气涡轮发动机的壳体的方法。

技术介绍

[0002]典型的飞行器推进系统包括一个或多个燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机通常包括涡轮机，涡轮机以串行流动顺序包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气被提供到压缩机区段的入口，在压缩机区段中一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直到它到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段导向到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后被导向通过排气区段，例如，进入大气。
[0003]传统上，压缩机区段包括多级转子和定子部件，其中一个或多个环形壳体或环状壳体围绕压缩机级。与典型的分体式壳体设计相比，这种环状壳体通常需要增加数量的零件和增加的组装时间，这对于压缩机壳体来说是不期望的，特别是在与压缩机入口级相比经历升高的温度的后面或下游压缩机级中。例如，传统的分体式壳体设计与环状壳体设计相比具有较差的间隙，并且在分体式接头处可能具有不期望的泄漏。因此，有助于克服这些问题的对壳体以及用于形成和组装燃气涡轮发动机壳体的方法、处理和设备的改进将是有用的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本专利技术的实践来学习。
[0005]在本主题的一个示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机的压缩机组件。压缩机组件包括压缩机壳体，压缩机壳体包括第一壳体段和第二壳体段。第一壳体段在压缩机壳体的圆周的第一部分上沿周向方向延伸。第一壳体段包括第一内结构、第一外结构以及限定在第一内结构和第一外结构之间的第一多孔结构。第二壳体段在压缩机壳体的圆周的第二部分上沿周向方向延伸。第二壳体段包括第二内结构、第二外结构以及限定在第二内结构和第二外结构之间的第二多孔结构。第一内结构、第一外结构和第一多孔结构一体地形成为第一整体部件。第二内结构、第二外结构和第二多孔结构一体地形成为第二整体部件。
[0006]在本主题的另一个示例性实施例中，提供了一种冷却燃气涡轮发动机的压缩机壳体的方法。该方法包括沿第一轴向通道引导流体流；引导流体流通过前冷却腔；沿第二轴向通道引导流体流；以及引导流体流通过后冷却腔。第一轴向通道、前冷却腔、第二轴向通道和后冷却腔限定在通过增材制造形成的壳体段中。压缩机壳体被分开，使得壳体段限定压缩机壳体的圆周的一部分。
[0007]在本主题的进一步示例性实施例中，提供了一种用于减小热梯度的结构。该结构
包括具有第一内表面和第一外表面的第一段。第一段限定第一凸起部分，第一凸起部分从第一外表面径向向外延伸并限定第一内部腔。第一段进一步限定第一内表面和第一外表面之间的第一多孔结构。该结构还包括具有第二内表面和第二外表面的第二段。第二段限定第二凸起部分，第二凸起部分从第二外表面径向向外延伸并限定第二内部腔。第二段进一步限定第二内表面和第二外表面之间的第二多孔结构。第一段和第二段中的每一个通过增材制造处理形成，使得第一凸起部分与第一多孔结构一体地形成，并且第二凸起部分与第二多孔结构一体地形成。
[0008]通过参考以下描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0009]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专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：
[0010]图1提供了根据本主题的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意横截面视图。
[0011]图2A提供了根据本主题的示例性实施例的燃气涡轮发动机的压缩机壳体的第一壳体段的一部分的立体横截面视图。
[0012]图2B提供了根据本主题的示例性实施例的压缩机壳体的第二壳体段的一部分的立体横截面视图。
[0013]图3提供了根据本主题的各种实施例的可以限定在第一和第二壳体段中的各种示例性多孔结构的示意横截面视图。
[0014]图4提供了根据本主题的另一个示例性实施例的压缩机壳体的第一壳体段的立体横截面视图。
[0015]图5提供了根据本主题的示例性实施例的沿图4的线5
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5截取的第一壳体段的局部横截面视图。
[0016]图6提供了根据本主题的示例性实施例的示出形成燃气涡轮发动机的压缩机壳体的方法的流程图。
[0017]图7提供了根据本主题的示例性实施例的示出冷却诸如燃气涡轮发动机的压缩机壳体的结构的方法的流程图。
具体实施方式
[0018]现在将详细参考本专利技术的当前实施例，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的标号已用于指代本专利技术的相似或类似部分。
[0019]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，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0020]术语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置，并且是指燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。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。
[0021]术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。
[0022]除非本文另有说明，否则术语“联接”、“固定”、“附接到”等是指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接。
[0023]除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用。
[0024]如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饰可以允许变化而不会导致与其相关的基本功能发生改变的任何定量表示。因此，由诸如“约”、“大约”和“基本上”的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。近似语言可以指在单个值、值范围和/或限定值范围的端点的+/
‑
1％、2％、4％、10％、15％或20％的余量内。
[0025]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指示，否则此类范围被识别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，并且端点可以彼此独立地组合。
[0026]通常，本主题涉及用于降低热梯度的结构。更具体地，本主题涉及结合一个或多个热管理特征的结构，例如用于燃气涡轮发动机的压缩机壳体。在示例性实施例中，压缩机壳体具有分体式壳体设计，包括第一壳体段和第二壳体段，它们各自结合热管理特征，例如多孔热中断部、冷却通道和冷却腔。第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮发动机的压缩机组件，其特征在于，包括：压缩机壳体，所述压缩机壳体包括第一壳体段，所述第一壳体段在所述压缩机壳体的圆周的第一部分上沿周向方向延伸，所述第一壳体段包括第一内结构、第一外结构以及限定在所述第一内结构和所述第一外结构之间的第一多孔结构，以及第二壳体段，所述第二壳体段在所述压缩机壳体的所述圆周的第二部分上沿所述周向方向延伸，所述第二壳体段包括第二内结构、第二外结构以及限定在所述第二内结构和所述第二外结构之间的第二多孔结构，其中，所述第一内结构、所述第一外结构和所述第一多孔结构一体地形成为第一整体部件，并且其中，所述第二内结构、所述第二外结构和所述第二多孔结构一体地形成为第二整体部件。2.根据权利要求1所述的压缩机组件，其特征在于，其中，所述第一壳体段进一步包括沿所述周向方向延伸的第一空气绝缘腔，并且其中，所述第二壳体段进一步包括沿所述周向方向延伸的第二空气绝缘腔。3.根据权利要求1所述的压缩机组件，其特征在于，其中，所述第一壳体段进一步包括沿所述周向方向延伸的第一冷却腔，其中所述第一冷却腔被构造成用于接收冷却流体流，其中所述第二壳体段进一步包括沿所述周向方向延伸的第二冷却腔，其中所述第二冷却腔被构造成用于接收所述冷却流体流。4.根据权利要求3所述的压缩机组件，其特征在于，其中，所述第一冷却腔是第一前冷却腔，并且所述第一壳体段进一步包括第一后冷却腔，其中第一通路流体连接所述第一前冷却腔和所述第一后冷却腔，其中所述第二冷却腔是第二前冷却腔，并且所述第二壳体段进一步包括第二后冷却腔，并且其中，第二通路流体连接所述第二前冷却腔和所述第二后冷却腔。5.根据权利要求4所述的压缩机组件，其特征在于，其中，所述第一壳体段进一步包括沿所述周向方向延伸的第一空气绝缘腔，其中所述第一空气绝缘腔、所述...

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