[发明专利]用于空气射流冷却设备的加压空气供应单元及制造方法

说明书

本发明涉及一种用于对涡轮机的涡轮的外部壳体(C)进行冷却的空气射流冷却设备(1)的加压空气供应单元(2)。该单元(2)的特征在于，该单元是整体的，其中，该单元包括：‑主体(3)，该主体具有设置有空气喷射穿孔(320)的内壁(32)、外壁(31)以及被构造成与冷却设备(1)的冷却管线(10)联接的出口管道(33，34)，‑弯曲的空气输送管道(4)，该空气输送管道通过其出口孔(42)联接到主体(3)的所述外壁(31)，并且其中，所述单元(2)包括至少一个空气分配隔件(7，7’)，该空气分配隔件被布置在出口孔(42)中并且将空气输送管道(4)的面向主体(3)定位的部分(431)的内部面与空气输送管道的相对部分(432)的内部面连接。

技术领域

本发明属于涡轮壳体、特别是涡轮机（诸如飞行器的涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机）的涡轮的冷却领域。

本发明更具体地涉及一种对涡轮机（特别是低压涡轮）的外部涡轮壳体进行冷却的空气射流冷却设备的加压空气供应单元，涉及一种设置有这样的单元的这样的冷却设备，涉及一种配备有这种冷却设备的涡轮机的涡轮，并且最后涉及一种通过在这样的单元的粉末床上进行激光熔融的增材制造方法。

背景技术

如在代表现有技术的所附的图1和图2中可以看出，涡轮机的涡轮（在此，例如为低压涡轮）由大致为喇叭形、基本上为截头圆锥形的外部壳体C保护。该壳体通过使用冲击冷却技术进行冷却。

壳体C配备有冷却设备D。设备D包括一个或多个加压空气供应单元B，该加压空气供应单元中的每一个连接到其供应空气的多个冷却歧管R。

在这些附图中所示的示例性实施例中，设备D包括两个单元B（在图1中仅可见一个单元），这两个单元以彼此成大约180°的方式进行定位。

单元B通过管T连接到加压空气供应源。不同的支撑件S确保将歧管R保持在整个壳体C的周围。

在这两个附图以及随后的附图中，以及在说明书和权利要求书中，通过参考涡轮的前部来使用术语“前部”和附图标记AV，并且通过参考涡轮的后部来使用术语“后部”和附图标记AR（相对于空气在其中进行循环的方向）。

每个冷却歧管R穿有多个穿孔，该多个穿孔垂直于壳体C的外表面敞开。这同样适用于单元B。因此，穿过这些不同的穿孔行进的加压空气确保了壳体C上的通风和冲击冷却。

然而，为了使空气射流冲击冷却有效，在单元B中收集的空气必须以均匀且优化的方式供应给歧管R，否则，存在壳体C的面向一些歧管定位的区域比壳体的面向其他歧管定位的其他区域的冷却效果差的风险。

另外，优选的是，在单元B的设置有穿孔的表面与面对壳体的蒙皮之间保持恒定不变的气隙，以确保均匀的冷却。

然而，在现有技术的单元中情况并非总是如此，并且这对涡轮、并因此对涡轮机的性能具有负面影响。

从文献FR 3050228中已知一种对涡轮机的外部涡轮壳体进行冷却的空气射流冷却设备的加压空气供应单元。

该单元包括空气输送弯管，该空气输送弯管连接到界定封壳的主体。该主体具有彼此相对的外壁和内壁，该内壁设置有多个空气喷射穿孔。另外，主体的内壁和外壁的各自的纵向边缘相交以限定位于主体的第一纵向侧上的第一系列的出口管道以及位于主体的第二纵向侧上的具有相同数量的第二系列的出口管道，每个出口管道被构造成连接到冷却设备的冷却歧管。

然而，这样的单元不是整体的，因此不能通过增材制造方法进行制造。另外，这样的单元不包括空气分配隔件，该空气分配隔件改进了空气在不同歧管中的分配。

最后，总的来说，减少飞行器上的零件的重量是减少燃料消耗和相关成本的不变目的。

发明内容