[发明专利]叶片外气封铸芯及其制造方法

说明书

技术领域

【0001】本发明涉及燃气涡轮发动机。具体而言，本发明涉及冷却覆环或外气封(BOAS)的铸造。

背景技术

【0002】可通过放气对BOAS区段进行内部冷却。比如说，可在BOAS内安置环状延伸的冷却通道支路的从上到下的阵列。可从BOAS的外(OD)侧(比方说，由通道支路末端的一个或多个进气口)将冷却气体输入通道支路。冷却气体从BOAS的周端(接合面)的出气口放出，从而可排放到相邻的区段间区域。排出的气体有助于冷却相邻的BOAS区段并清洗间隙以防燃气吸入。

【0003】可用熔模铸造法来铸造BOAS区段。在一种典型的铸造法中，用陶瓷铸芯来形成通道支路。铸芯所具支路对应于通道支路。铸芯支路延伸于铸芯的第一与第二端部之间。可将铸芯放在模具内。可将蜡浇铸在模具内的铸芯支路上以便形成铸模。可对铸模进行包壳处理(比如运用撒砂法形成陶瓷壳)。可以从壳上去除掉蜡。可将金属铸在壳内的铸芯上。可将壳与铸芯毁坏性去除。在去除铸芯以后，铸芯支路就会在铸件内形成通道支路。粗BOAS铸件的两个周端处的铸态通道支路都是开通的。通过电铆焊、钎焊或其它方法将至少一部分端部开孔闭合。可在铸件的OD端钻孔形成通向通道支路的入气口。

发明内容

【0004】本发明一方面涉及到一种叶片外气封(BOAS)铸芯。铸芯具有第一与第二端部以及多条支路。在这些支路中，每条第一支路都包含有：与第一端部相连的近端；一个主体部；一个自由远端。每条第二支路都包含有：与第二端部相连的近端；一个主体部；一个自由远端。

【0005】在各种实施例中，第一与第二支路的远端可以横伸向主体部。铸芯可由耐火金属板材形成。铸芯可具有陶瓷敷层。每个近端可包括一个截面缩减的颈部。至少有一个第三支路将第一端部与第二端部连接起来。这条第三支路可包含有第一与第二周向支路或边支路。可用多个连接分支将相邻的各对支路连接起来。连接分支截面最小，其截面小于相邻的连接起来的支路的截面。

【0006】可将铸芯埋置在壳内并且铸件模具部分高于铸芯。铸芯的第一与第二端部可从铸件处伸进壳内。第一与第二支路远端部分可伸入壳内或终接在铸件内。

【0007】铸芯可由耐火金属板材切割制成。在切割之后，可将第一与第二支路远端横弯以便与这些支路的主体部分联结。

【0008】本发明中一种或多种实施例的细节将在下面的附图及说明中得以阐述。从说明、附图以及权利要求书中可以获悉本发明的其它特征、目标及优势。

附图说明

【0009】图1为叶片外气封(BOAS)的视图。

【0010】图2为图1中BOAS的OD/俯视图。

【0011】图3为图1中BOAS的第一周向端视图。

【0012】图4为图1中BOAS的第二周向端视图。

【0013】图5为用来铸造图1中BOAS冷却通道网络的耐火金属芯(RMC)的平面图。

【0014】图6为另一RMC的平面图。

【0015】图7为图6中RMC的侧视图。

【0016】各个附图中相似的参考数字及标示表示相似的元素。

具体实施方式

【0017】图1显示了叶片外气封(BOAS)20。BOAS的主体部分22具有一个前导/上游/前向端24以及一个尾/下/后端26。主体具有第一与第二周端或接合面28与30。主体具有ID面32及OD面34。典型BOAS具有多个安装钩以便将BOAS安装到周围结构40(见图3)上。典型BOAS具有一个居中前向安装钩42，其前伸远端凹入到前端24之后。典型BOAS具有一对第一与第二后钩44与46，其后伸远端凸出到后端26之后。

【0018】多个BOAS的周向环形阵列可环绕燃气涡轮发动机的相连叶片台。从而组装ID面32就局部限制铸芯流道48(见图3)的外极限。BOAS22可具有用来使阵列联锁的装置。典型装置包括抓手及塔接。典型BOAS22具有一对前抓手50与后抓手52，它们从第一周端28处伸出，并且在组装后，从相邻BOAS第二周端30的径向外侧伸出。