冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)。
[0002]本申請(qǐng)基于2013年3月14日在日本申請(qǐng)的特愿2013 — 052422號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]例如，在暴露于高溫氣體環(huán)境中的渦輪葉片等中，組裝有用來(lái)高效地抑制渦輪葉片的溫度上升的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)。在專利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了一種在被供給冷卻空氣的中空的渦輪葉片的內(nèi)部沿葉片高度方向以等間隔設(shè)置多個(gè)分隔板、在這些分隔板彼此之間形成柵格結(jié)構(gòu)的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)。另外，在以下的說(shuō)明中，所謂“高度”，是指葉片的高度方向、即與發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向。
[0004]在這樣的專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)中，在各分隔板彼此之間的空間中流過(guò)該空間的正壓面?zhèn)鹊睦鋮s空氣碰撞在分隔板上并從柵格結(jié)構(gòu)的孔部分穿過(guò)，由此向該空間的負(fù)壓面?zhèn)攘魅耄送饬鬟^(guò)該空間的負(fù)壓面?zhèn)鹊睦鋮s空氣碰撞在分隔板上并從不同的孔部分穿過(guò)，由此向該空間的正壓面?zhèn)攘魅搿Ｍㄟ^(guò)這樣的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)，當(dāng)沿著正壓面流動(dòng)的冷卻空氣碰撞在分隔板上改變流動(dòng)方向而向負(fù)壓面流入時(shí)，通過(guò)碰撞在該空間的負(fù)壓面?zhèn)鹊娜~片壁上，將上述葉片壁沖擊冷卻，由此提高冷卻效率。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008 - 64002號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0008]通常渦輪葉片由鑄件構(gòu)成。因此，為了形成作為渦輪葉片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)，需要使用與冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的型芯。由于是復(fù)雜地采用了柵格結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，所以型芯也成為復(fù)雜的形狀，難以保持型芯的強(qiáng)度。因此，型芯的制作需要慎重地進(jìn)行。
[0009]專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)雖然在冷卻效率的提高這一點(diǎn)上起到良好的效果，但其制造較困難。這是因?yàn)椋捎谠O(shè)有多個(gè)分隔板，所以與柵格結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度較低的型芯因需要與分隔板對(duì)應(yīng)的間隙而成為梳齒狀，難以進(jìn)一步保持強(qiáng)度。
[0010]另外，在將冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到渦輪葉片以外的結(jié)構(gòu)物中、該結(jié)構(gòu)物由鑄件構(gòu)成的情況下，型芯的強(qiáng)度的確保也同樣成為問(wèn)題，制造變得困難。
[0011]本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊冷卻的冷卻效率的提高、并且使組裝的產(chǎn)品的制造性變高的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)。
[0012]用于解決技術(shù)課題的技術(shù)手段
[0013]本發(fā)明的第I方案是一種冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)，設(shè)置在形成于對(duì)置配置的第I部件與第2部件之間的冷卻流路中，具備:第I流路壁，在上述第I部件上立設(shè)有多個(gè)，并且在上述冷卻流路的上述第I部件側(cè)形成第I流路；第2流路壁，在上述第2部件上立設(shè)有多個(gè)，并且在上述冷卻流路的上述第2部件側(cè)形成第2流路；上述第I流路壁具有在上述第I流路中流動(dòng)的冷卻氣體所碰撞的第I碰撞面；上述第2流路壁具有在上述第2流路中流動(dòng)的冷卻氣體所碰撞的第2碰撞面；在上述第I碰撞面及上述第2碰撞面的配置部位，上述第I流路與上述第2流路連接。
[0014]本發(fā)明的第2方案為:在上述第I方案中，全部的第I流路與上述第2流路連通。
[0015]本發(fā)明的第3方案為:在上述第I方案或第2方案中，上述第I流路壁、上述第2流路壁、第I流路及第2流路具有將以連結(jié)上述冷卻流路的上游側(cè)和下游側(cè)的對(duì)稱軸為中心的鏡面對(duì)稱形狀作為單位形狀、將上述單位形狀在與上述對(duì)稱軸正交的方向上排列多個(gè)而成的形狀。
[0016]本發(fā)明的第4方案為:在上述第3方案中，各個(gè)上述第I流路壁及上述第2流路壁為相同寬度的波型形狀，并且以與寬度相同的間隔在上述對(duì)稱軸方向上排列。
[0017]本發(fā)明的第5方案為:在上述第4方案中，上述第I流路和上述第2流路的連接部位處的連接開(kāi)口的寬度比上述第I流路及上述第2流路的寬度窄。
[0018]本發(fā)明的第6方案為:在上述第I方案?第5方案的任一方案中，在上述第I流路與上述第2流路的全部連接部位都設(shè)有上述第I碰撞面或上述第2碰撞面。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，如果在第I流路中流動(dòng)的冷卻氣體碰撞在第I流路壁的碰撞面(第I碰撞面)上，則該冷卻氣體流入到第2流路中，將第2部件沖擊冷卻。此外，如果在第2流路中流動(dòng)的冷卻氣體碰撞在第2流路壁的碰撞面(第2碰撞面)上，則該冷卻氣體流入到第I流路中，將第I部件沖擊冷卻。這樣，根據(jù)本發(fā)明，即使不設(shè)置專利文獻(xiàn)I所示的分隔板，也能夠?qū)⒌贗部件及第2部件沖擊冷卻，能夠使冷卻效率提高。
[0021]此外，根據(jù)本發(fā)明，由于不需要分隔板，所以能夠使在鑄造組裝有本發(fā)明的產(chǎn)品時(shí)使用的型芯的強(qiáng)度變高。
[0022]S卩，根據(jù)本發(fā)明，能夠避免型芯成為梳齒狀，能夠提高組裝有本發(fā)明的產(chǎn)品的制造性。
[0023]因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊冷卻的冷卻效率的提高，并且使組裝后的產(chǎn)品的制造性變高。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1A是具備作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的渦輪葉片的立體圖。
[0025]圖1B是圖1A的A — A剖視圖。
[0026]圖2A是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的局部立體圖。
[0027]圖2B是圖2A的局部放大圖。
[0028]圖3是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0029]圖4A是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的局部俯視圖。
[0030]圖4B是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0031]圖5A是在鑄造渦輪葉片時(shí)使用的型芯的局部俯視圖。
[0032]圖5B是在鑄造渦輪葉片時(shí)使用的型芯的剖視圖。
[0033]圖6A是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的變形例的局部俯視圖。
[0034]圖6B是作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的變形例的剖視圖。
[0035]圖7是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的變形例的立體圖。
[0036]圖8是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的變形例的立體圖。
[0037]圖9是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的變形例的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下，參照附圖對(duì)有關(guān)本發(fā)明的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中，對(duì)組裝了本發(fā)明的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)的渦輪葉片進(jìn)行說(shuō)明。此外，在以下的圖中，為了使各部件成為可識(shí)別的大小，適當(dāng)變更各部件的比例尺。
[0039]圖1A是具備本實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)10的渦輪葉片I的立體圖。圖1B是圖1A的A — A剖視圖。另外，在圖1A中，將渦輪葉片I的正壓面的一部分剖開(kāi)地圖示，以使本實(shí)施方式的冷卻促進(jìn)結(jié)構(gòu)10能夠辨識(shí)。
[0040]在本實(shí)施方式中，渦輪葉片I是搭載在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪的動(dòng)葉片。該渦輪葉片I包括被插入盤(pán)(旋轉(zhuǎn)體)的楔形榫la、形成在楔形榫Ia上的平臺(tái)Ib和形成在平臺(tái)Ib上的葉片部lc。
[0041]葉片部Ic如圖1B所示，是截面形狀為具有前緣lea、后緣leb、正壓面Icc及負(fù)壓面led的葉片型的部位，在后緣Icb附近的內(nèi)部具有冷卻流路Ice。此外，冷卻流路Ice具備前緣Ica側(cè)的冷卻空氣導(dǎo)入部Icf、形成在靠后緣Icb側(cè)的開(kāi)口端leg、和將冷卻空氣導(dǎo)入部Icf與開(kāi)口端Icg連接的中間部lch。
[0042]冷卻空氣導(dǎo)入部Icf從葉片部Ic的下端部到上端部沿高度方向(圖1A中的上下方向)呈直線狀延伸地設(shè)置，在下端連接著將楔形榫Ia及平臺(tái)Ib在葉片部Ic的高度方向上貫通的貫通孔Id。開(kāi)口端leg設(shè)置成比后緣Icb稍靠前緣lca，朝向后緣Icb開(kāi)口。該開(kāi)口端leg也從葉片部Ic的下端部到上端部沿高度方向的上下方向呈直線狀延伸地設(shè)置。中間部Ich為與冷卻空氣導(dǎo)入部Icf及開(kāi)口端leg相同的高度。
[0043]在這樣的冷卻流路Ice中，經(jīng)由貫通孔Id被供給的冷卻空氣X最先向冷卻空氣導(dǎo)入部Icf流入，被供給到冷卻空氣導(dǎo)入部Icf中的冷卻空氣X經(jīng)由中間部Ich被從開(kāi)口端Icg朝向后緣Icb噴出。S卩，冷卻空氣X在形成于葉片部Ic內(nèi)部的冷卻流路Ice中從前緣Ica側(cè)朝向后緣Icb流動(dòng)。這樣的冷卻空氣