[发明专利]包括凹槽状顶端下方的腔体的高压涡轮轮叶

说明书

本发明涉及一种用于制造涡轮发动机的轮叶(11)的方法，该轮叶包括彼此间隔开的压力面壁(14)和吸力面壁(15)，该轮叶(11)包括顶端(S)，该顶端具有：‑底部壁(18)，该底部壁从压力面壁(14)延伸到吸力面壁(15)，压力面壁和吸力面壁中的每一个包括自由边缘(19、21)，自由边缘延伸超过该底部壁(18)，以与该底部壁(18)一起界定凹槽形状(B)；‑分隔壁(22)，该分隔壁从压力面壁(14)延伸到吸力面壁(15)并与底部壁(18)间隔开，以与该底部壁(18)一起界定凹槽状顶端下方的腔体(C)；方法包括：‑模制步骤，以至少形成压力面壁(14)、吸力面壁(15)和分隔壁(22)；‑通过添加金属材料使用增材制造方法来形成底部壁(18)的步骤。

技术领域

本发明涉及涡轮发动机的轮叶(诸如涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、直升机燃气涡轮或辅助动力单元(UnitéAuxiliaire de Puissance，APU)的轮叶)或工业燃气涡轮的轮叶的制造。

背景技术

在图1中给出的附图标记1的涡轮喷气发动机中，空气进入进气管道2以穿过包括一系列旋转叶片3的风扇，然后分成中心主流和环绕主流的次级流。

主流在到达燃烧室7之前被压缩机级4和压缩机级6压缩，之后主流穿过涡轮8膨胀，然后被排出同时产生推力。次级流由风扇直接推动以产生主推力。

每个涡轮8包括一系列径向定向的轮叶，这些轮叶围绕旋转轴AX均匀地间隔开，旋转轴可旋转地安装在包围组件的外壳体9中。

通过在每个轮叶中流通的空气来冷却轮叶，空气例如来自压缩机或次级流，并在轮叶根部处进入，这些空气通过穿过这些轮叶的壁形成的孔排出。

这种轮叶包括被称为凹槽状顶端的浴缸形顶端，该浴缸形顶端可以包括在该浴缸形顶端下方的腔体，空气在该腔体中流通以改善顶端的冷却。

因此，这种轮叶具有复杂的内部形状和外部形状，使得通过铸造工作制造轮叶变得困难：每个中空部分必须由芯界定，该芯在铸造操作过程中必须刚性地保持在模具中。实际上，包括在凹槽状顶端下方的腔体的轮叶的形状的复杂度使得通过铸造工作制造轮叶特别困难，因此成本高昂。

在这种情况下，本发明的目的是提供一种简化轮叶制造的解决方案，该轮叶包括在凹槽状顶端下方的腔体，该腔体改善了轮叶顶端的冷却。

发明内容

为此，本发明涉及一种用于制造涡轮发动机的轮叶的方法，该轮叶包括彼此间隔开的压力面壁和吸力面壁，该轮叶包括顶端，该顶端具有：

-底部壁，该底部壁从压力面壁延伸到吸力面壁，压力面壁和吸力面壁各自包括自由边缘，自由边缘延伸超过该底部壁，以与该底部壁一起在轮叶的顶端处界定凹槽形状；

-分隔壁，该分隔壁从压力面壁延伸到吸力面壁并与底部壁间隔开，以与该底部壁一起界定凹槽状顶端下方的腔体；

方法包括：

-模制步骤，以至少形成压力面壁、吸力面壁和分隔壁；

-通过添加金属材料使用增材制造方法来形成底部壁的步骤。

该解决方案使得腔体能够在凹槽状顶端的下方形成，而不需要复杂的型芯布置来形成毛坯，这显著简化了模制操作并降低了生产过程中的废品率。

本发明还涉及这样限定的方法，其中，增材制造方法是激光熔融金属粉末沉积方法。

本发明还涉及这样限定的方法，该方法包括在底部壁中形成粉尘孔。

本发明还涉及这样限定的方法，其中，底部壁中的粉尘孔朝向压力面壁和/或吸力面壁的边缘倾斜地定向。

本发明还涉及这样限定的方法，该方法包括在分隔壁中形成从底部壁中的粉尘孔偏移的粉尘孔。