具有内部模块的涡轮叶片和用于制造涡轮叶片的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107075954A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201580055981.2(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限(22)申请日2015.10.08公司11227代理人张春水丁永凡(30)优先权数据102014220787.82014.10.14DE(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日B22F5/04(2006.01)2017.04.14B22F3/105(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2015/0732582015.10.08(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/058900DE2016.04.21(71)申请人西门子公司地址德国慕尼黑(72)发明人扬·闵采尔权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称具有内部模块的涡轮叶片和用于制造涡轮叶片的方法(57)摘要本发明涉及一种具有罩壳和内部模块的涡轮叶片，其中内部模块能够在纵向方向和在径向方向上由冷却介质穿流，并且内部模块借助于固定支承部和浮动支承部与罩壳安装。此外，提供一种用于借助选择性激光熔化制造具有内部模块和罩壳的涡轮叶片的方法。CN107075954ACN107075954A权利要求书1/2页1.一种涡轮叶片(1)，其具有罩壳(2)和内部模块(3)，所述内部模块匹配于所述罩壳(2)的形状，其中所述内部模块(3)包括能够沿纵向方向(17)穿流的内部空间(4)和壁(6)，所述内部空间具有入流口(5)，所述壁具有多个能沿径向方向(18)穿流的且将所述内部模块(3)的所述壁(6)的内侧(61)与外侧(62)连接的通道(7)，其中在所述内部模块(3)的所述壁(6)的外侧(62)和所述罩壳(2)的内侧(21)之间存在周边间隙(9)，并且在所述罩壳(2)的外侧(22)和内侧(21)之间以相对于所述罩壳(2)的外侧(22)特定的倾角存在多个穿孔(10)，其特征在于，所述内部模块(3)的外侧(62)借助于至少一个固定支承部(11)和至少一个浮动支承部(12)与所述罩壳(2)的内侧(21)连接。2.根据权利要求1所述的涡轮叶片(1)，其中在所述内部模块(3)的所述壁(6)的外侧(62)上构成有承载轮廓(15，16)。3.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片(1)，其中所述内部模块(3)的材料是金属。4.根据上述权利要求中任一项所述的涡轮叶片(1)，其中内部模块(3)和罩壳(2)冶金连接。5.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮叶片(1)，其中内部模块(3)和罩壳(2)借助于所述固定支承部(11)通过形状配合连接。6.根据上述权利要求中任一项所述的涡轮叶片(1)，其中在所述罩壳(2)中的所述穿孔(10)的相对于所述罩壳(2)的外侧(22)的倾角构成为，使得通过经由所述穿孔(10)流出的空气能够在所述罩壳(2)的外侧(22)上引起膜的形成。7.根据上述权利要求中任一项所述的涡轮叶片(1)，其中所述内部模块(3)的所述内部空间(4)被划分成至少两个腔室(14)，所述腔室分别通过至少一个能穿流的开口(13)彼此连接。8.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片(1)，其中在所述内部模块(3)的远端的壁中附加地设置有能够沿所述内部模块(3)的纵向方向(17)穿流的通道(8)。9.根据上述权利要求中任一项所述的涡轮叶片(1)，其中所述内部模块(3)通过选择性激光熔化产生。10.一种用于制造根据权利要求1至9中任一项所述的涡轮叶片的方法，所述方法包括用于产生内部模块的步骤：-S1)在粉末床中提供构造平台，-S2)施加特定量的粉末状的材料，-S3)将所述材料分布在所述构造平台上，-S4)通过激光束的作用局部地熔化粉末颗粒，-S5)降低所述平台，其中以制成所述内部模块所需的次数重复步骤S2-S5。2CN107075954A权利要求书2/2页11.根据权利要求10所述的方法，其中所述粉末状的材料具有金属。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中在所述内部模块的外侧中产生承载轮廓。13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中附加地，所述方法包括紧随步骤S4之后的、用于产生罩壳的步骤：-S6)围绕所述内部模块施加陶瓷铸芯，其中在至少一个设计为固定支承部的承载轮廓中的承载侧壁和自由侧壁不由陶瓷的芯材包覆，-S7)将包含所述内部模块的所述陶瓷铸芯嵌入到叶片的蜡模中，-S8)从所述蜡模中制造用于所述罩壳的铸模，-S9)通过借助于陶瓷的和/或金属的销进行的固定将所述铸芯稳定在所述铸模中，-S10)浇铸罩壳模。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述内部模块的外侧与所述罩壳的内侧在所述固定支承部的区域中通过机械的形状配