[发明专利]主动密封构件

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于在涡轮机(例如燃气涡轮机)中使用的其中铸造有冷却通路的热气体路径部件。更具体地，本发明涉及用于密封冷却通路壁中的铸造孔的主动密封构件。

背景技术

涡轮机(例如燃气涡轮机)中的部件典型地在高温环境中操作。为了高效地冷却部件，该部件例如可以包括喷嘴、护罩、和斗叶，可以在制造期间将冷却通路铸造于部件的主体中。这些冷却通路允许流体循环通过冷却通路，从而携带呈热的形式的能量离开部件。

用于制造这种部件的铸造过程可能使得形成具有位于冷却通路的壁中的孔的部件。可以通过例如焊接、铜焊、车螺纹、或者其它的方法(例如将塞子插入到孔中或孔之上)来密封这些孔。

在冷却通路包括位于冷却通路的内部上的特征或几何形状以提高传热效率并且促进冷却的实施例中，冷却通路壁的塞紧区域通常缺乏这种冷却特征。因此，塞紧孔变为冷却回路中的死区，并且/或者可能干扰期望的最大冷却的流型。

发明内容

本文中提供一种包括冷却特征的密封构件、和包括这种密封构件的部件、以及密封冷却通路中的孔的方法。

本发明的第一方面提供一种密封构件，该密封构件包括用于封闭通路的壁中的孔的塞子构件。该塞子构件包括至少一个冷却特征，该至少一个冷却特征被布置在暴露于通路的塞子构件的远端上。

本发明的第二方面提供一种热气体路径部件，该热气体路径部件具有部件主体和布置于部件主体内冷却通路。该冷却通路包括位于其壁中的至少一个孔；以及用于密封该孔的密封构件。该密封构件包括用于封闭通路的壁中的孔的塞子构件，该塞子构件包括至少一个冷却特征，该至少一个冷却特征被布置在暴露于通路的塞子构件的远端上。

本发明的第三方面提供一种密封冷却通路的壁中的孔的方法，该冷却通路布置于部件的主体内。该方法包括将密封构件插入到孔中，其中该密封构件包括用于封闭通路的壁中的孔的塞子构件，该塞子构件包括至少一个冷却特征，该至少一个冷却特征被布置在暴露于通路的塞子构件的远端上。

通过下文的详细描述，本发明的这些和其它的方面、优点、以及突出特征将变得显而易见，当结合附图时，下文的详细描述公开了本发明的实施例，附图中相似的部件由相似的附图标记表示。

附图说明

图1示出了根据本发明的各个实施例的部件的主体的等距视图。

图2示出了根据本发明的各个实施例的部件的主体的侧视图。

图3示出了根据本发明的实施例的型芯的等距视图。

图4示出了根据本发明的各个实施例的部件的主体的等距视图。

图5示出了根据本发明的各个实施例的部件的主体的横截面侧视图。

图6示出了根据本发明的各个实施例的部件的主体的等距视图。

图7示出了根据本发明的各个实施例的部件的主体的等距视图。

图8至图9示出了根据本发明的各个实施例的部件的主体的横截面，该部件包括密封构件。

图10至图11示出了根据本发明的实施例的密封构件的等距视图。

图12至图14示出了根据本发明的实施例的密封构件的各方面的横截面图。

图15至图16示出了根据本发明的实施例的密封构件的等距视图。

图17示出了根据本发明的各个实施例的部件的主体的等距视图。

图18示出了根据本发明的实施例的部件的主体的横截面图，该部件包括密封构件。

图19至图20示出了根据本发明的实施例的被插入到部件的主体中的密封构件的各方面的横截面图。

应当注意到，本发明的附图不必成比例。附图旨在仅示出本发明的典型方面，并且因此不应当被认为对本发明的范围构成限制。在附图中，相似的附图标记表示附图中相似的元件。

具体实施方式

下文参照其结合涡轮机操作的应用描述了本发明的至少一个实施例。尽管参照呈燃气涡轮机形式的涡轮机示出了本发明的实施例，但是应当理解，该教导能够等同地应用于其它类型的涡轮机，所述其它类型的涡轮机具有其中布置有冷却通路的部件。此外，本发明的至少一个实施例在下文参照标称尺寸进行描述并且包括一组标称大小。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明同样能够应用于任何合适的涡轮机。此外，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明同样能够应用于标称尺寸和/或标称大小的多种比例。

如上所述，示于图1至图16中的本发明的各方面提供了密封构件200(图7至图16)以及部件100(图1至图2、图4至图9)，该部件100包括密封构件200。