專利名稱:用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在圖4中示出了燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的輪廓結(jié)構(gòu)。在該附圖中,燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1包括構(gòu)成葉片的葉片部分3、連接到葉片部分3底部的平臺5以及位于平臺5下方的柄部7,其中葉片根部9形成在柄部7的下方。
接著,在圖4中,具有波形的連續(xù)凹槽形成在葉片根部9的兩個側(cè)壁中。具有相同形狀的連續(xù)凹槽形成在轉(zhuǎn)子盤n中。通過允許葉片根部9的凹槽與轉(zhuǎn)子盤n的凹槽接合,燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1被固定到轉(zhuǎn)子盤11。然后,以同樣的固定方式,將多個燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1沿圓周方向相鄰地固定到轉(zhuǎn)子盤11。
另外,腔13由燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1的平臺5的下表面和柄部7的側(cè)表面形成,并且密封用的空氣從轉(zhuǎn)子被供給到腔13,從而通過使用密封用的空氣防止高溫燃燒氣體從相鄰的平臺5和5之間的間隙巧泄漏。
在具有上述構(gòu)造的燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1的結(jié)構(gòu)中,因?yàn)槿~片部分3暴露于高溫燃燒氣體,所以至少一個動葉片冷卻通道17被設(shè)置在葉片部分3的內(nèi)部中以冷卻葉片部分3,并且動葉片冷卻通道17引導(dǎo)來自葉片根部9的冷卻空氣。雖然在附圖中未示出,但是該通道的一部分或整個部分彼此連通,從而形成蛇形冷卻通道并且冷卻葉片部分3的整個部分。鍙﹀錛屽紩鍏ュ埌鍔ㄥ彾鐗囧喎鍗撮€氶亾17涓殑鍐峰嵈絀烘皵鐨勪竴閮ㄥ垎浠庡彾鐗囬儴
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鍐呴儴錛屼笖鍙︿竴绔湪騫沖彴020鐨勪袱绔〃闈㈠寮€鏀俱€進(jìn)一步,如在圖7中所示的,專利文件3(日本專利申請?zhí)亻_
2006-329183)披露了一種結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)用于以這樣的方式冷卻平臺052 的前端的附近的部分蓋板050附接在平臺052的下表面和柄054之 間從而通過蓋板050形成空間056,高壓冷卻空氣從用于冷卻動葉片內(nèi) 部的冷卻通道058經(jīng)由通道059引導(dǎo)到空間056,然后高壓冷卻空氣經(jīng) 由空間056和冷卻孔061和063被供給到平臺052的表面。
如上所述,已經(jīng)提出用于冷卻燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺的各種技術(shù)。 專利文件1披露了用于通過使用密封用的空氣012來冷卻平臺010的 結(jié)構(gòu)。然而,因?yàn)槊芊庥玫目諝鈴钠脚_的下表面被供給以防止高溫燃 燒氣體從相鄰平臺之間的間隙泄漏到轉(zhuǎn)子,所以一般而言,密封用的 空氣的溫度不被控制并且密封用的空氣的壓力不被控制在高壓下。結(jié) 果,不可能僅通過使用密封用的空氣冷卻平臺來得到充分的冷卻性能。
特別地,因?yàn)檫h(yuǎn)離葉片底部的平臺側(cè)邊緣附近的部分遠(yuǎn)離用于冷 卻葉片內(nèi)部的動葉片冷卻通道019,所說很難冷卻該部分。由于這種熱 力條件,需要一種冷卻結(jié)構(gòu),其能夠有效地冷卻遠(yuǎn)離葉片底部的平臺 側(cè)邊緣附近的部分,即,暴露于高溫燃燒氣體的表面。
同時,專利文件2和3披露了一種結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)用于通過使用流 動到動葉片冷卻通道的高壓冷卻空氣而不是密封用的空氣來冷卻平 臺。
然而,在專利文件2中,冷卻空氣從冷卻通道026排出到平臺020 的端表面,B卩,相鄰平臺之間的間隙,該冷卻通道026穿過平臺020 的內(nèi)部而形成,以使其一端與用于冷卻動葉片022內(nèi)部的冷卻通道024 連通而另一端在平臺的兩端表面處開放。因?yàn)檫@個原因,可以冷卻和 密封平臺020的端表面,但是出現(xiàn)的問題在于,不可能有效地冷卻在 暴露于高溫燃燒氣體的側(cè)端部分附近中的平臺的上表面。
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然后,在專利文件3中,流動到動葉片冷卻通道的冷卻空氣從平 臺的側(cè)端部分被引導(dǎo)到平臺的上表面。然而,因?yàn)榭臻g是通過將蓋板 附接到柄和平臺的下表面之間來形成的并且冷卻空氣被經(jīng)由該空間排 出到前端部分附近的表面,所以有必要通過焊接等方式將蓋板固定到 平臺和柄。結(jié)果,出現(xiàn)的問題在于裝配工序的增加。而且,因?yàn)樵诟?速下轉(zhuǎn)動的動葉片需要具有比在穩(wěn)定構(gòu)件的情況下更高的可靠性,所 以一般來說有必要盡可能地移除多余的構(gòu)件,諸如蓋板。
發(fā)明內(nèi)容
因此,考慮到上述背景設(shè)計本發(fā)明,并且本發(fā)明的目的是提供一 種用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu),該平臺冷卻結(jié)構(gòu)能夠以如下 方式改善平臺冷卻性能且改善動葉片的可靠性在無需特別地將諸如 蓋板的另外構(gòu)件附接到平臺的情況下,通過將流動到動葉片冷卻通道 的高壓冷卻空氣引導(dǎo)到在平臺側(cè)邊緣附近的平臺的表面中形成的排出 開口來有效地冷卻在平臺的側(cè)邊緣附近的部分,即側(cè)邊緣的上表面, 所述部分遠(yuǎn)離動葉片冷卻通道并且容易被由高溫燃燒氣體導(dǎo)致的熱應(yīng) 力影響。
為了達(dá)到上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供一種用于燃?xì)?輪機(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu),包括至少一個動葉片冷卻通道,形成 在燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的葉片部分的內(nèi)部中,從而使冷卻空氣流通;以及 冷卻連通孔,該冷卻連通孔的每一個的一端與動葉片冷卻通道連通, 而另一端與在平臺的側(cè)邊緣附近的平臺的表面中形成的多個排出開口 連通,其中冷卻連通孔從動葉片冷卻通道貫通至平臺的內(nèi)部而形成, 或貫通柄部和平臺的內(nèi)部而形成。
根據(jù)本發(fā)明,因?yàn)槊總€冷卻連通孔從動葉片冷卻通道貫通至平臺 內(nèi)部而形成,或貫通柄部和平臺的內(nèi)部而形成,所以可以將流動到動 葉片冷卻通道的高壓冷卻空氣引導(dǎo)到平臺的側(cè)邊緣附近的表面,而無 需特別地將額外構(gòu)件附接到平臺,該冷卻連通孔的一端與動葉片冷卻通道連通,另一端與在平臺的側(cè)邊緣附近的平臺的表面中形成的多個 排出開口連通。
結(jié)果,因?yàn)樵谄脚_的側(cè)邊緣附近的、容易被由高溫燃燒氣體引起 的熱應(yīng)力影響的部分,即,側(cè)邊緣的上表面被有效地冷卻,所以可以 改善平臺的冷卻性能。而且,因?yàn)橹T如蓋板的額外構(gòu)件沒有附接到以 高速旋轉(zhuǎn)的動葉片,所以可以改善動葉片的可靠性。
優(yōu)選地,冷卻連通孔的每一個包括平臺通道,該平臺通道以如 下方式形成為直線形狀平臺通道的位于平臺中動葉片側(cè)部上的一端 與動葉片冷卻通道連通且另一端與平臺的側(cè)端表面連通,其中側(cè)端表 面的開口是關(guān)閉的;以及從平臺通道朝著排出開口傾斜而形成的一個 或多個排出通道。
根據(jù)本發(fā)明,因?yàn)樾纬衫鋮s連通孔的平臺通道以直線形狀形成為 使得通過關(guān)閉側(cè)端表面的開口而使平臺通道一端與動葉片冷卻通道連 通且另一端與平臺的側(cè)端表面連通,所以平臺通道在形成平臺之后通 過機(jī)加工形成,而葉片部分通過鑄造形成,并且排出通道通過機(jī)加工 形成為在傾斜方向上與平臺通道相交,從而形成冷卻連通孔。
優(yōu)選地,柄部的動葉片冷卻通道可以沿朝著平臺的側(cè)邊緣的方向 膨脹;并且冷卻連通孔可以以直線形狀貫穿平臺和柄部的內(nèi)部而形成。
根據(jù)本發(fā)明,因?yàn)楸砍脚_的側(cè)邊緣膨脹,所以可以形成從 膨脹部分貫穿平臺和柄部的內(nèi)部而形成的冷卻連通孔。
結(jié)果,因?yàn)榭梢孕纬芍钡狡脚_的遠(yuǎn)離動葉片冷卻通道的部分的冷 卻連通孔,而無需特別地將諸如蓋板的額外構(gòu)件附接到平臺,所以可 以將流動到動葉片冷卻通道的高壓冷卻空氣引導(dǎo)到側(cè)邊緣的上表面并 改善動葉片的可靠性。優(yōu)選地,凸出部分可以形成在平臺的下表面與柄部的外表面相交 的部分處;并且冷卻連通孔可以貫通柄部、平臺和凸出部分的內(nèi)部而 形成。根據(jù)本發(fā)明,因?yàn)榭梢孕纬芍钡狡脚_的遠(yuǎn)離動葉片冷卻通道的 部分的冷卻連通孔,而無需特別地將諸如蓋板的額外構(gòu)件附接到平臺, 所以可以將流動到動葉片冷卻通道的高壓冷卻空氣引導(dǎo)到側(cè)邊緣的上 表面并改善動葉片的可靠性。
進(jìn)一步,其中形成有冷卻連通孔的凸出部分可突出為凸起形狀; 并且凸出部分和冷卻連通孔可以在通過鑄造形成平臺和柄部時形成。 因此,因?yàn)橥钩霾糠謨H形成在設(shè)置有冷卻連通孔的部分處,所以可以 實(shí)現(xiàn)凸起部分的重量減輕并且以簡單方式制造冷卻連通孔。
進(jìn)一步,在具有上述構(gòu)造的用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu) 中,多排排出開口可以形成在平臺側(cè)邊緣附近的上表面中,從而沿著 側(cè)邊緣設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明,因?yàn)榕懦鲩_口寬范圍地設(shè)置在平臺側(cè)邊緣 附近的上表面中,所以通過流動到動葉片冷卻通道的高壓冷卻空氣來 有效地冷卻平臺的前端附近的表面,從而獲得更高的冷卻性能并冷卻 更寬的區(qū)域。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,可以獲得用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷 卻結(jié)構(gòu),該平臺冷卻結(jié)構(gòu)能夠以如下方式改善平臺的冷卻性能且改善 動葉片的可靠性通過將流動到動葉片冷卻通道的高壓冷卻空氣引導(dǎo) 到在平臺側(cè)邊緣附近的平臺表面中形成的排出開口來有效地冷卻平臺 側(cè)邊緣附近的部分,即,側(cè)邊緣的上表面,而無需特別地將諸如在專 利文件3中描述的蓋板的額外構(gòu)件附接到平臺,其中所述部分遠(yuǎn)離動 葉片冷卻通道并且容易被由高溫燃燒氣體引起的熱應(yīng)力影響。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu),其中圖l(a)是示出了燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺的頂視圖,圖
l(b)是沿圖l(a)中所示的線A-A截取的截面視圖。
圖2示出了第二實(shí)施例,其中圖2(a)是示出了燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的 平臺的頂視圖,圖2(b)是沿圖2(a)中所示的線B-B截取的截面視圖。
圖3示出了第三實(shí)施例,其中圖3(a)是示出了燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的 平臺的頂視圖,圖3(b)是沿圖3(a)中所示的線C-C截取的截面視圖, 圖3(c)是沿圖3(b)中所示的線D-D截取的截面視圖。
圖4是示出了燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的輪廓結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖5是示出了常規(guī)技術(shù)的解釋視圖。
圖6是示出了常規(guī)技術(shù)的解釋視圖。
圖7是示出了常規(guī)技術(shù)的解釋視圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中,將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。這里, 雖然在本實(shí)施例中描述了部件的尺寸、材料、形狀、相對布置等,但 是只要沒有做出特別的說明,本發(fā)明的范圍就不限于此,而這些實(shí)施 例僅是用于說明的實(shí)例。
將參考合適的附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
在參考附圖中,圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī) 動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu),其中圖l(a)是示出了燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺的 頂視圖,圖l(b)是沿圖l(a)中所示的線A-A截取的截面視圖。圖2示 出了第二實(shí)施例,其中圖2(a)是示出了燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺的頂視 圖,圖2(b)是沿圖2(a)中所示的線B-B截取的截面視圖。圖3示出了 第三實(shí)施例,其中圖3(a)是示出了燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺的頂視圖,圖 3(b)是沿圖3(a)中所示的線C-C截取的截面視圖,圖3(c)是沿圖3(b)中 所示的線D-D截取的截面視圖。
圖4示出了燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1的輪廓結(jié)構(gòu)。在該附圖中,燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1包括構(gòu)成葉片的葉片部分3、連接到葉片部分3的底部的平
臺5、以及位于平臺5的下方的柄部分7,其中葉片根部9形成在柄部 7的下方。
然后,在圖4中,具有波浪形狀的連續(xù)凹槽形成在葉片根部9的 兩個側(cè)壁中。具有相同形狀的連續(xù)凹槽形成在轉(zhuǎn)子盤11中。通過允許 葉片根部9的凹槽與轉(zhuǎn)子盤11的凹槽接合,燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1被固定 到轉(zhuǎn)子盤11。然后,以相同的固定方式,多個燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1沿圓 周方向相鄰地固定到轉(zhuǎn)子盤11。
此外,腔13由燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1的平臺5的下表面和柄部7的側(cè) 表面形成,并且將密封用的空氣從轉(zhuǎn)子供給到腔13,從而通過使用密 封用的空氣來防止高溫燃燒氣體從形成在相鄰的平臺5和5之間的間 隙15泄漏。
在具有上述構(gòu)造的燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1的結(jié)構(gòu)中,因?yàn)槿~片部分3 暴露于高溫燃燒氣體,所以為了冷卻葉片部分3設(shè)置至少一個動葉片 冷卻通道17,并且動葉片冷卻通道17從葉片根部9引入冷卻空氣。雖 然在附圖中未示出,但是通道的一部分或整個部分在葉片中相互連通, 從而形成蛇形冷卻通道并且冷卻葉片部分3的整個部分。
此外,將引入動葉片冷卻通道的冷卻空氣的一部分從葉片部分3 的后緣排出,從而進(jìn)一步冷卻葉片部分3的后緣。
因?yàn)楣┙o到動葉片冷卻通道17的冷卻空氣用于冷卻葉片部分3, 所以不同于密封用的空氣,冷卻空氣被控制在高壓下,并且如果必要 的話在供給之前被冷卻。
燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的結(jié)構(gòu)與背景技術(shù)中的相同。接下來,將參考圖 1至圖3來描述根據(jù)本發(fā)明的用于冷卻平臺5的結(jié)構(gòu)。(第一實(shí)施例)
如在圖1中所示,在頂視圖中平臺5形成為基本上矩形形狀。葉 片部分3與平臺5通過鑄造整體形成。在葉片部分3的內(nèi)部,動葉片
冷卻通道17設(shè)置為前緣部分17a、中央部分17b、 17c以及后緣部分17d。 然后,將冷卻空氣從葉片根部9導(dǎo)入通道內(nèi)。雖然在附圖中未示出, 但是通道的一部分或整個部分在葉片的內(nèi)部相互連通,從而形成蛇形 冷卻通道并且冷卻葉片部分3的整個部分。
在平臺5的凹側(cè)20上的側(cè)邊緣附近的平臺5的表面中,沿著側(cè)邊 緣設(shè)置有多個冷卻空氣排出開口 22,并且設(shè)置有冷卻連通孔24a,該 冷卻連通孔24a的一端與動葉片冷卻通道17a、 17b、 17c、或17d連通, 其另一端與冷卻空氣排出開口 22連通。如在圖1中所示,在葉片部分 3的凹側(cè)20上的多個冷卻連通孔24a被布置為基本上平行于平臺5的 前緣。在凸側(cè)26上,在葉片部分3的前緣上設(shè)置兩個冷卻連通孔24b 并且在其后緣上設(shè)置三個冷卻連通孔24b,從而分別基本上平行于平臺 5的前緣。此外,冷卻連通孔24a和24b可以以其間具有合適角度的方 式設(shè)置,從而最優(yōu)化平臺的冷卻狀態(tài)。
然后,如在圖l(b)中所示,在平臺5的內(nèi)部,在凹側(cè)20上的每個 冷卻連通孔24a以直線形狀形成,以使其一端與動葉片冷卻通道17c 連通且另一端與平臺5的側(cè)端表面連通。平臺通道30以側(cè)端表面的開 口由插塞28關(guān)閉的方式形成,并且排出通道32形成為從平臺通道30 朝著排出開口 22傾斜。沿著側(cè)邊緣設(shè)置兩排排出開口 22,從而寬范圍 地冷卻在平臺5的側(cè)邊緣附近的表面。
此外,以相同的方式,在凸側(cè)26上的冷卻連通孔24b中,平臺通 道31以側(cè)端表面的開口由插塞28關(guān)閉的方式形成,并且排出通道33 形成為從平臺通道31朝向排出開口 22傾斜。凹側(cè)20上的平臺通道30和凸側(cè)26上的平臺通道31分別沿彼此 相對的方向以直線形狀形成。此外,因?yàn)榕懦鐾ǖ?2和33朝向平臺5 的側(cè)端部分傾斜,所以可以寬范圍地冷卻平臺5的表面。
根據(jù)第一實(shí)施例,平臺通道30和31的一端與動葉片冷卻通道17a、 17b、 17c或17d連通并且其另一端與平臺5的側(cè)端表面連通,從而通 過關(guān)閉側(cè)端表面的開口而以直線形狀形成。因此,在平臺5和葉片部 分3通過鑄造整體形成之后或同時,可以形成平臺通道30和31。
然后,可以以如下方式形成冷卻連通孔24a和24b:通過機(jī)加工形 成排出通道32和33從而沿傾斜方向與平臺通道30和31相交。
此外,因?yàn)槔鋮s連通通道24a和24b貫通平臺5的內(nèi)部和動葉片 冷卻通道17而形成,所以可以將流動到動葉片冷卻通道的高壓冷卻空 氣引導(dǎo)到在平臺5的側(cè)邊緣附近的表面,而無需特別地將諸如蓋板的 額外構(gòu)件附接到平臺5。
結(jié)果,因?yàn)樵谄脚_5的側(cè)邊緣附近的部分,即,側(cè)邊緣的上表面 被有效地冷卻,該部分遠(yuǎn)離動葉片冷卻通道17并且容易被由高溫燃燒 氣體導(dǎo)致的熱應(yīng)力影響,所以可以改進(jìn)平臺5的冷卻性能。另外,因 為額外的構(gòu)件沒有被附接到以高速旋轉(zhuǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1,所以可以 改進(jìn)動葉片的可靠性。進(jìn)一步,因?yàn)槲磮?zhí)行額外構(gòu)件的焊接工序,所 以沒有增加裝配工序,從而改善組裝的可應(yīng)用性。
(第二實(shí)施例)
接下來,將參考圖2描述第二實(shí)施例。
相同的附圖標(biāo)識給予與第一實(shí)施例中的部件相同的部件,并將其 說明省略。在第二實(shí)施例中,冷卻通道膨脹部分36a、 36b、 36c和36d 以如下方式形成柄部7的動葉片冷卻通道17a、 17b、 17c和17d朝向平臺5的側(cè)邊緣膨脹。
因?yàn)槔鋮s通道膨脹部分36a、 36b、 36c和36d如圖2(b)中所示地形成,所以柄部7向外膨脹,并且冷卻連通孔39、 40和41以直線形狀貫穿平臺5和膨脹柄部38的內(nèi)部而形成。
在凹側(cè)20上的平臺5設(shè)置有外部冷卻連通孔39和內(nèi)部冷卻連通孔40,并且凸側(cè)26上的平臺5設(shè)置有冷卻連通孔41。
另外,冷卻連通孔39、 40和41可以在由鑄造形成葉片部分3和平臺5時形成,或可以在鑄造之后由機(jī)加工形成。
每個冷卻通道膨脹部分36a、 36b、 36c和36d可以具有膨脹到葉片根部9(見圖4)的內(nèi)徑,如通過圖2(b)的點(diǎn)劃線示出的。
根據(jù)第二實(shí)施例,在膨脹柄部38和平臺5中,可以以直線形狀形成穿過平臺5和膨脹柄部38的內(nèi)部的冷卻連通孔39、 40和41。該冷卻連通孔39、 40和41使得可以通過將流動到動葉片冷卻通道的高壓冷卻空氣引導(dǎo)到在平臺5的側(cè)邊緣附近的部分(即,側(cè)邊緣的上表面)來冷卻遠(yuǎn)離動葉片冷卻通道17定位的平臺5的側(cè)邊緣,而無需特別地將諸如蓋板的額外構(gòu)件附接到平臺5。
此外,冷卻連通孔24a和24b可以布置成其間具有合適角度,從而最優(yōu)化平臺的冷卻狀態(tài)。
因此,如第一實(shí)施例一樣,因?yàn)橛行У乩鋮s了平臺5的側(cè)邊緣附近的部分,艮卩,側(cè)邊緣的上表面,所以可以改善平臺5的冷卻性能,其中所述部分遠(yuǎn)離動葉片冷卻通道17并且容易被高溫燃燒氣體的熱應(yīng)力影響。而且,因?yàn)闆]有額外構(gòu)件附接到高速旋轉(zhuǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)動葉片1,所以可以改善動葉片的可靠性。進(jìn)一步,因?yàn)闆]有執(zhí)行額外構(gòu)件的焊
14接工序,所以沒有增加裝配工序,從而改善了裝配的可應(yīng)用性。(第三實(shí)施例)
參考圖3描述第三實(shí)施例。
相同的附圖標(biāo)識給予與第一實(shí)施例中的部件相同的部件,并且其
說明將被省略。在第三實(shí)施例中,如在圖3(b)中所示,凸出部分43形成在平臺5的下表面與柄部7的外表面相交的部分處,并且冷卻連通孔45、 46和47以直線形狀貫通柄部7、平臺5和凸出部分43的內(nèi)部而形成。
然后,如在圖3(c)中所示,其中形成有冷卻連通孔45的凸出部分43突出具有凸起形狀。凸出部分43和冷卻連通孔45在通過鑄造形成平臺5和柄部7時同時形成。凸出部分43形成在為形成冷卻連通孔45而必須具有凸起的部分處,因此只有冷卻連通孔45穿過該部分而形成。
另外,在通過鑄造形成葉片部分3、平臺5和凸出部分43之后,冷卻連通孔45、 46和47可以通過機(jī)加工形成。
冷卻連通孔24a和24b可以布置成它們之間具有合適角度,從而最優(yōu)化平臺的冷卻狀態(tài)。
根據(jù)第三實(shí)施例,可以以如下方式冷卻遠(yuǎn)離動葉片冷卻通道17的平臺5的側(cè)端部分凸出部分43通過以下方式僅形成在設(shè)置有冷卻連通孔45的部分處,即,將由凸出部分43引起的重量增加限制到盡可能小以實(shí)現(xiàn)重量減少,并且將流動到動葉片冷卻通道17的高壓冷卻空氣引導(dǎo)到在平臺5的側(cè)邊緣附近的部分。
第一實(shí)施例、第二實(shí)施例和第三實(shí)施例可以以彼此組合的方式實(shí)施。例如,凹側(cè)20上的平臺5可以設(shè)置有與第三實(shí)施例相似的凸出部分43,并且凸側(cè)26上的平臺5可以設(shè)置有與第一實(shí)施例相似的平臺通道31,該平臺通道31的開口由插塞28關(guān)閉。同樣,當(dāng)根據(jù)上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)以相互組合的方式實(shí)施時,根據(jù)動葉片冷卻通道17a、 17b、17c和17d以及平臺5的冷卻部分的位置和形狀、考慮可使用性和冷卻性能來使用合適的結(jié)構(gòu),從而改善用于冷卻平臺5的結(jié)構(gòu)的設(shè)計靈活性。
工業(yè)實(shí)用性
根據(jù)本發(fā)明,因?yàn)橥ㄟ^將流動到動葉片冷卻通道的高壓冷卻空氣引導(dǎo)到在平臺的側(cè)邊緣附近的平臺表面中形成的排出開口來有效地冷卻平臺側(cè)邊緣附近的部分,即側(cè)邊緣的上表面,而無需特別地將諸如蓋板的額外構(gòu)件附接到平臺,其中所述部分遠(yuǎn)離動葉片冷卻通道并且容易被由高溫燃燒氣體引起的熱應(yīng)力影響,所以可以提供用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu),該平臺冷卻結(jié)構(gòu)能夠改善平臺的冷卻性能并能夠改善動葉片的可靠性,該平臺冷卻結(jié)構(gòu)適于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺。
權(quán)利要求
1. 一種用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu),包括至少一個動葉片冷卻通道,形成在燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的葉片部分的內(nèi)部,從而使冷卻空氣流通;以及冷卻連通孔,所述冷卻連通孔中的每個冷卻連通孔的一端與所述動葉片冷卻通道連通,并且另一端與在平臺的側(cè)邊緣附近的所述平臺的表面中形成的多個排出開口連通,其中所述冷卻連通孔從所述動葉片冷卻通道貫通至所述平臺的內(nèi)部而形成,或貫通柄部和所述平臺的內(nèi)部而形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu),其中所述冷卻連通孔中的每個冷卻連通孔包括平臺通道,所述平臺 通道以如下方式形成為直線形狀,所述方式使得所述平臺通道的在所 述平臺中的所述動葉片的側(cè)部上的一端與所述動葉片冷卻通道連通并 且另一端與所述平臺的側(cè)端表面連通,其中所述側(cè)端表面的開口是關(guān)閉的;以及從所述平臺通道朝著所述排出開口傾斜地形成的至少一個 排出通道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu), 其中所述柄部的所述動葉片冷卻通道在朝著所述平臺的所述側(cè)邊緣的 方向上膨脹,并且其中,所述冷卻連通孔以直線形狀貫穿所述平臺和所述柄部的內(nèi) 部而形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu), 其中凸出部分形成在所述平臺的下表面與所述柄部的外表面相交的部 分處,并且其中所述冷卻連通孔以直線形狀貫穿所述柄部、所述平臺和所述 凸出部分的內(nèi)部而形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu), 其中形成有所述冷卻連通孔的所述凸出部分突出為凸起形狀,并且其中在通過鑄造形成所述平臺和所述柄部時形成所述凸出部分和 所述冷卻連通孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu), 其中多排所述排出開口形成在所述平臺的所述側(cè)邊緣附近的上表面 中,從而沿著所述側(cè)邊緣設(shè)置所述多排所述排出開口。
全文摘要
提供一種用于燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的平臺冷卻結(jié)構(gòu),該平臺冷卻結(jié)構(gòu)能夠以如下方式改善平臺的冷卻性能并且改善動葉片的可靠性通過將流動到動葉片冷卻通道的高壓冷卻空氣引導(dǎo)到在平臺側(cè)邊緣附近的平臺表面中形成的排出開口來有效地冷卻平臺側(cè)邊緣附近的部分,即側(cè)邊緣的上表面,而無需特別地將諸如蓋板的額外構(gòu)件附接到平臺,所述部分遠(yuǎn)離動葉片冷卻通道并且容易被由高溫燃燒氣體引起的熱應(yīng)力影響。動葉片冷卻通道(17c)形成在燃?xì)廨啓C(jī)動葉片的內(nèi)部。冷卻連通孔(24a、24b)貫穿平臺的內(nèi)部而形成,該冷卻連通孔的一端與動葉片冷卻通道(17c)連通,另一端與設(shè)置在平臺(5)的側(cè)邊緣附近的平臺表面中的多個排出開口(22)連通。
文檔編號F01D5/18GK101473107SQ200780023118
公開日2009年7月1日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月21日
發(fā)明者伊藤榮作, 島井俊介, 桑原正光 申請人:三菱重工業(yè)株式會社