專(zhuān)利名稱(chēng)：平臺(tái)冷卻通道以及在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片中產(chǎn)生該通道的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)總體涉及燃燒渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其如這里使用且除非另外特別規(guī)定的，包括所有類(lèi)型的燃燒渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，例如在發(fā)電和航空發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的那些燃燒渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體地，但并非作為限制，本申請(qǐng)涉及用于冷卻渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)區(qū)域的設(shè)備、系統(tǒng)和/或方法。
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)典型地包括壓縮機(jī)、燃燒器以及渦輪機(jī)。壓縮機(jī)和渦輪機(jī)通常包括分級(jí)軸向堆疊的成排的翼型件或葉片。每級(jí)典型地包括一排周向間隔的固定的定子葉片，以及一組周向間隔的繞中心軸線(xiàn)或軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子葉片。運(yùn)行期間，壓縮機(jī)中的轉(zhuǎn)子葉片繞軸旋轉(zhuǎn)，以壓縮空氣流。然后壓縮空氣被使用在燃燒器中以燃燒提供的燃料。由壓縮過(guò)
程導(dǎo)致的熱氣流被通過(guò)渦輪機(jī)膨脹，這引起轉(zhuǎn)子葉片旋轉(zhuǎn)它們附著的軸。如此，燃料中包含的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械能，其然后，例如，可以用于旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)的線(xiàn)圈用于發(fā)電。參考圖I和2，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100通常包括翼型件部分或者翼型件102以及根部分或者根部104。翼型件102可以被描述為具有凸起的吸力面105和凹入的壓力面106。翼型件102還可以被描述為具有為前邊的前緣107、以及為后邊的后緣108。根部104可以被描述為具有用于附著葉片100到轉(zhuǎn)子軸的結(jié)構(gòu)(如圖所示，典型地包括燕尾榫109)、從其延伸翼型件102的平臺(tái)110、以及柄部112，其包括在燕尾榫109和平臺(tái)110之間的結(jié)構(gòu)。如圖所示，平臺(tái)110可以大體是平的。更具體地，平臺(tái)110可以具有平的頂面113，如圖I所示，頂面113可以包括軸向和周向延伸的平坦表面。如圖2所示，平臺(tái)110可以具有平的底面114，其也可以包括軸向和周向延伸的平坦表面。平臺(tái)110的頂面113和底面114可以形成為使得每個(gè)大體平行于彼此。如所述，將意識(shí)到平臺(tái)110典型地具有薄的徑向剖面，即在平臺(tái)110的頂面113和底面114之間具有相對(duì)短的徑向距離。通常，平臺(tái)110用在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100上以形成燃?xì)廨啓C(jī)的熱氣路徑部分的內(nèi)部流動(dòng)路徑邊界。平臺(tái)110還提供用于翼型件102的結(jié)構(gòu)支撐。在運(yùn)行期間，渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度引發(fā)機(jī)械負(fù)載，其產(chǎn)生沿著平臺(tái)110的高應(yīng)力區(qū)域，當(dāng)結(jié)合高溫時(shí)，最終引起形成運(yùn)行缺陷，例如氧化、蠕變、低循環(huán)疲勞裂縫等等。當(dāng)然，這些缺陷負(fù)面地影響了轉(zhuǎn)子葉片100的使用壽命。將意識(shí)到這些苛刻的運(yùn)行條件，即熱氣路徑暴露于極端溫度下以及與旋轉(zhuǎn)葉片相關(guān)的機(jī)械負(fù)荷，產(chǎn)生了在設(shè)計(jì)不僅運(yùn)行良好且生產(chǎn)節(jié)省成本的耐用的、長(zhǎng)久持續(xù)的轉(zhuǎn)子葉片平臺(tái)110方面的相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。使得平臺(tái)區(qū)域110更耐用的一個(gè)通常的方案是，使用運(yùn)行期間的壓縮空氣或者其它冷卻劑的流來(lái)冷卻，許多這些類(lèi)型的平臺(tái)設(shè)計(jì)都是公知的。然而，一個(gè)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到，平臺(tái)區(qū)域110存在某些設(shè)計(jì)難題，使其很難以這種方式冷卻。很大部分上，這是由于這個(gè)區(qū)域的不便的幾何形狀，由于，如所述，平臺(tái)110是外圍部件，其位于遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子葉片的中心部分的位置，且典型地設(shè)計(jì)為具有結(jié)構(gòu)上合理但是薄的徑向厚度。為了循環(huán)冷卻劑，轉(zhuǎn)子葉片100典型地包括一個(gè)或多個(gè)空的內(nèi)部冷卻通道116 (參見(jiàn)圖3、4、5和9)，該通道116最小化地徑向延伸通過(guò)葉片100的核心，包括通過(guò)根部104和翼型件102。如下面將更詳細(xì)地描述的那樣，為了增加熱交換，這種內(nèi)部冷卻通道116可以形成為具有蜿蜒路徑，其纏繞通過(guò)葉片100的中心區(qū)域，但其它結(jié)構(gòu)是可能的。在運(yùn)行期間，冷卻劑可以通過(guò)形成在根部104的內(nèi)側(cè)部分中的一個(gè)或者多個(gè)入口 117進(jìn)入中間內(nèi)部冷卻通道。冷卻劑可以通過(guò)葉片100循環(huán)，并且通過(guò)形成在翼型件中的出口(未示出)和/或通過(guò)形成在根部104中的一個(gè)或者多個(gè)出口(未示出)離開(kāi)。冷卻劑可以被加壓，并且例如可以包括增壓空氣，混合有水、蒸汽的增壓空氣等。在許多情況下，冷卻劑是壓縮空氣，其從發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)向，盡管其它源也是可能的。如下面更詳細(xì)討論的那樣，這些內(nèi)部冷卻通道典型地包括高壓冷卻劑區(qū)域和低壓冷卻劑區(qū)域。高壓冷卻劑區(qū)域典型地對(duì)應(yīng)于具有較高冷卻劑壓力的內(nèi)部冷卻通道的上游部分，而低壓冷卻劑區(qū)域?qū)?yīng)于具有相對(duì)較低的冷卻劑壓力的下游部分。在一些情況下，冷卻劑可以從內(nèi)部冷卻通道116引入空腔119，該空腔形成在相鄰轉(zhuǎn)子葉片100的柄部112和平臺(tái)110之間。從那里，冷卻劑可以用于冷卻葉片的平臺(tái)區(qū)域110，圖3中示出了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)典型地從其中一個(gè)內(nèi)部冷卻通道116提取空氣，并
且使用空氣來(lái)對(duì)形成在柄部112/平臺(tái)110之間的空腔119加壓。一旦加壓，這個(gè)空腔119然后提供冷卻劑到延伸通過(guò)平臺(tái)110的冷卻通道。在通過(guò)平臺(tái)110之后，冷卻空氣可以通過(guò)形成在平臺(tái)110的頂面113中的薄膜冷卻孔而離開(kāi)空腔。然而，將意識(shí)到，這種類(lèi)型的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)具有幾個(gè)缺點(diǎn)。首先，冷卻回路沒(méi)有以一個(gè)部件而獨(dú)立，冷卻回路只是在組裝兩個(gè)相鄰的轉(zhuǎn)子葉片100之后形成。這給安裝和預(yù)安裝流動(dòng)測(cè)試增加了大量的難度和復(fù)雜性。第二個(gè)缺點(diǎn)是，形成在相鄰轉(zhuǎn)子葉片100之間的空腔119的完整性依賴(lài)于空腔119的周邊密封得怎么樣。密封不充分可能導(dǎo)致平臺(tái)冷卻不充分和/或浪費(fèi)冷卻空氣。第三個(gè)缺點(diǎn)是固有的風(fēng)險(xiǎn)，熱氣路徑氣體可能被攝入空腔119內(nèi)或者平臺(tái)110自身中。如果空腔119在運(yùn)行期間不維持在充分高壓下則可能發(fā)生此狀況。如果空腔119的壓力降至熱氣路徑內(nèi)的壓力之下，熱氣將被攝入柄部空腔119或者平臺(tái)110自身，由于它們沒(méi)有設(shè)計(jì)為承受暴露于熱氣路徑條件，這典型地?fù)p壞這些部件。圖4和5示出了另一種類(lèi)型的用于平臺(tái)冷卻的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。在此情況下，冷卻回路包含在轉(zhuǎn)子葉片100內(nèi)并且不包含柄部空腔119，如所繪的那樣。冷卻空氣從其中一個(gè)內(nèi)部冷卻通道116抽出，并且向后引導(dǎo)通過(guò)形成在平臺(tái)110中的冷卻通道120(即，“平臺(tái)冷卻通道120”)，內(nèi)部冷卻通道116延伸通過(guò)葉片110的核心。如幾個(gè)箭頭所示，冷卻空氣流動(dòng)通過(guò)平臺(tái)冷卻通道120，并且通過(guò)平臺(tái)110的后邊121中的出口，或者從沿著吸力側(cè)邊122設(shè)置的出口離開(kāi)。(注意，在描述或者提及矩形平臺(tái)110的邊或者面時(shí)，一旦安裝了葉片100，則每個(gè)均可以基于其關(guān)于翼型件102的吸力面105和壓力面106和/或發(fā)動(dòng)機(jī)的前和后方向的位置而描繪。因而，一個(gè)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到，平臺(tái)可以包括后邊121、吸力側(cè)邊122、前邊124和壓力側(cè)邊126，如圖3和4所示。此外，吸力側(cè)邊122和壓力側(cè)邊126也通常稱(chēng)為“斜面”，一旦相鄰的轉(zhuǎn)子葉片100被安裝，形成在其間的狹窄空腔可被稱(chēng)為“斜面空腔”。)將意識(shí)到，圖4和5的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)具有超過(guò)圖3的設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈儾皇芙M裝或者安裝條件變化的影響。然而，這一類(lèi)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)具有幾個(gè)限制或者缺陷。首先，如圖所示，在翼型件102的每側(cè)上僅提供單循環(huán)，因此，缺點(diǎn)是具有在平臺(tái)110中的不同位置處使用的冷卻空氣的量的有限控制。第二，這種類(lèi)型的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)具有通常有限的作用范圍。雖然圖5的蜿蜒路徑對(duì)于圖4是在覆蓋方面的改進(jìn)，但是在平臺(tái)110內(nèi)仍然有保持未冷卻的死區(qū)。第三，為了用雜亂形成的平臺(tái)冷卻通道120獲得更好的覆蓋，極大地增加了生產(chǎn)成本，尤其是如果冷卻通道具有要求鑄造工藝形成的形狀。第四，在使用之后且冷卻劑被完全耗盡之前，這些傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)典型地將冷卻劑傾卸到熱氣路徑中，其負(fù)面地影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。第五，這一類(lèi)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)通常幾乎沒(méi)有適應(yīng)性。也就是說(shuō)，通道120形成為平臺(tái)110的整體部分，并且當(dāng)操作條件改變時(shí)提供很少的機(jī)會(huì)或者沒(méi)有機(jī)會(huì)改變它們的功能或者結(jié)構(gòu)。此外，這些類(lèi)型的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)很難修復(fù)或者整修。因此，傳統(tǒng)的平臺(tái)冷卻設(shè)計(jì)缺少一個(gè)或者多個(gè)重要區(qū)域。對(duì)于改進(jìn)的設(shè)備、系統(tǒng)以及方法存在需求，其有效且高效地冷卻渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)區(qū)域，同時(shí)還是建造經(jīng)濟(jì)劃算、應(yīng)用靈活且耐用的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本申請(qǐng)描述了一種用來(lái)在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片中產(chǎn)生平臺(tái)冷卻通道的方法，其中渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片包括在翼型和根部之間界面處的平臺(tái)，其中平臺(tái)包括沿著外表面的平臺(tái)頂面。所述方法包括如下步驟沿著平臺(tái)頂面形成凹進(jìn)區(qū)域；形成蓋板；以及附著蓋板到平臺(tái)頂面。蓋板可以構(gòu)造為對(duì)應(yīng)于凹進(jìn)區(qū)域的形狀，使得當(dāng)以理想方式附著到平臺(tái)頂面時(shí)，蓋板充分封閉凹進(jìn)區(qū)域以在其中形成平臺(tái)冷卻通道。本發(fā)明還描述了一種渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片中的平臺(tái)冷卻通道，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片具有在翼型件和根部之間界面處的平臺(tái)。平臺(tái)可以包括沿著外表面的平臺(tái)頂面。平臺(tái)冷卻通道可以包括形成通過(guò)平臺(tái)頂面的通路；以及蓋板，其包括與平臺(tái)非一體形成的部件，其附著到平臺(tái)頂面。通路可以包括入口和出口，通過(guò)入口，在運(yùn)行中，冷卻劑進(jìn)入平臺(tái)冷卻通道，通過(guò)出口，在運(yùn)行中，冷卻劑離開(kāi)平臺(tái)冷卻通道。通路可以包括流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以是與平臺(tái)一體形成的部件。蓋板可以構(gòu)造為對(duì)應(yīng)于通路的形狀，使得當(dāng)以理想方式附著時(shí)，蓋板充分封閉通路以形成平臺(tái)冷卻通道。在結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求查看下面的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述時(shí)，本申請(qǐng)的這些和其它特征將變得顯而易見(jiàn)。


結(jié)合附圖，通過(guò)仔細(xì)研究下面的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的這些和其它特征將被更完全地理解和領(lǐng)會(huì)，其中圖I示出了其中可以采用本發(fā)明實(shí)施例的示例渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的透視圖；圖2示出了其中可以使用本發(fā)明實(shí)施例的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的下視圖；圖3示出了根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的具有冷卻系統(tǒng)的相鄰渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的截面圖；圖4示出了根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的具有帶內(nèi)部冷卻通道的平臺(tái)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的頂視圖；圖5示出了根據(jù)備選傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的具有帶內(nèi)部冷卻通道的平臺(tái)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的頂視圖；圖6是根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例，具有可以更改的示例平臺(tái)結(jié)構(gòu)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的透視圖；圖7是根據(jù)本申請(qǐng)的示例實(shí)施例，在已經(jīng)改裝平臺(tái)頂面之后的圖6的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的透視圖；圖8是一旦依照本申請(qǐng)的蓋板附著到圖7的轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)頂面后而形成的平臺(tái)冷卻通道的橫斷面視圖；圖9是依照本申請(qǐng)的蓋板附著到平臺(tái)頂面之后圖7的透視圖；圖10是根據(jù)本申請(qǐng)的備選實(shí)施例，在平臺(tái)頂面已經(jīng)被改裝之后，圖6的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的透視圖；圖11是一旦依照本申請(qǐng)的蓋板附著到圖10的轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)頂面后而形成的平
臺(tái)冷卻通道的橫斷面視圖；圖12是蓋板的備選實(shí)施例的橫斷面視圖，其中流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)整體結(jié)合到蓋板上；圖13是蓋板的備選實(shí)施例的橫斷面視圖，其中流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)不是蓋板或者平臺(tái)的一體結(jié)合部件；圖14是根據(jù)本申請(qǐng)的備選實(shí)施例的具有蜿蜒冷卻通道(在蓋板附著到平臺(tái)之前)的平臺(tái)的透視圖；圖15是圖12的平臺(tái)的頂視圖，根據(jù)本申請(qǐng)的備選實(shí)施例，還示范了高壓連接器和低壓連接器的結(jié)合；以及圖16是根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的形成平臺(tái)冷卻裝置的示例方法。部件列表100渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片102翼型件104 根部105吸力面106壓力面107 前緣108 后緣109燕尾榫110 平臺(tái)112 柄部Il3平臺(tái)頂面114平臺(tái)底面116冷卻通道117 入口119 空腔120平臺(tái)冷卻通道121 后邊122吸力側(cè)邊或者斜面124 前邊126壓力側(cè)邊或者斜面
132現(xiàn)有冷卻劑出口133凹進(jìn)區(qū)域135流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)136平臺(tái)冷卻通道137 蓋板139 入口141 出口142 臺(tái)階143 柱塞144 唇部145插入件148高壓連接器149低壓連接器151斜面孔
具體實(shí)施例方式通常，在提供有效冷卻到轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)的某些區(qū)域方面，傳統(tǒng)內(nèi)部冷卻通道的各種設(shè)計(jì)是有效地。然而，如本領(lǐng)域的一個(gè)普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，平臺(tái)區(qū)域是如此冷卻的一個(gè)富有挑戰(zhàn)的區(qū)域。這至少部分地是因?yàn)槠脚_(tái)的難以處理的幾何形狀，即，它狹窄的徑向高度和它的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子葉片的核心或主體突出的方式。然而，假設(shè)它暴露于熱氣路徑的極端溫度和高機(jī)械負(fù)荷下，則平臺(tái)的冷卻需求是值得考慮的。如上所述，傳統(tǒng)的平臺(tái)冷卻設(shè)計(jì)是低效的，因?yàn)樗鼈儾荒芙鉀Q該區(qū)域的特定冷卻需求，它們的冷卻劑使用效率低、和/或制造昂
蟲(chóng)
貝ο再次參考附圖，圖6提供了具有示例平臺(tái)構(gòu)造的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100的透視圖，其如圖7-9所示，可以根據(jù)本申請(qǐng)示例實(shí)施例做出修改。根據(jù)某些實(shí)施例，本發(fā)明包括用于形成或者加工渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100中的平臺(tái)冷卻通道的方法。圖6示出了渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100，其在翼型件102和根部104之間的分界面處具有平臺(tái)110。沿著外表面，平臺(tái)110可以包括頂面113，其是大體平坦的。和許多傳統(tǒng)平臺(tái)冷卻策略典型的那樣，平臺(tái)頂面113可以包括多個(gè)之前存在的冷卻劑出口 132。將意識(shí)到，之前存在的冷卻劑出口 132可以連接內(nèi)部冷卻劑供給，并且用作用于冷卻劑的出口位置，在運(yùn)行期間，冷卻劑循環(huán)通過(guò)平臺(tái)110的內(nèi)部。這種類(lèi)型的冷卻策略冷卻了平臺(tái)110的內(nèi)部，并給平臺(tái)頂面113提供了薄膜冷卻的益處。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖6的平臺(tái)110可以被修改為使得它的冷卻性能被修正和/或改進(jìn)。圖7是根據(jù)本申請(qǐng)的示例實(shí)施例，在已經(jīng)改裝平臺(tái)頂面113之后圖6的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100的透視圖。如圖所示，依照示例實(shí)施例，形成了沿著平臺(tái)頂面113的凹進(jìn)區(qū)域133。在這個(gè)示例實(shí)施例中的凹進(jìn)區(qū)域133位于與翼型件102的壓力面106—致的平臺(tái)110的側(cè)面上。凹進(jìn)區(qū)域133大約在翼型件102的底部到平臺(tái)110的壓力側(cè)邊126之間延伸。在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，凹進(jìn)區(qū)域133可以通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)加工方法形成，例如但不限于，機(jī)械加工、鑄造等。在優(yōu)選實(shí)施例中，凹進(jìn)區(qū)域133被機(jī)械加工到平臺(tái)頂面113中。如下更詳細(xì)地描述的，此過(guò)程可以用于改裝現(xiàn)有的或者已使用的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)冷卻空腔。那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到，傳統(tǒng)上，這種改造需要制造新的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片組或者昂貴且耗時(shí)的制造過(guò)程。然而，按照本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，通過(guò)簡(jiǎn)單的加工過(guò)程可能達(dá)成同樣的效果。更具體地，通過(guò)傳統(tǒng)的加工過(guò)程，可將凹進(jìn)區(qū)域133形成為包括流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135，當(dāng)冷卻劑在運(yùn)行期間通過(guò)凹進(jìn)區(qū)域時(shí)，流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135以理想的方式引導(dǎo)冷卻。如圖8的橫截面視圖所示，本發(fā)明的實(shí)施例，包括蓋板137和/或附著蓋板137在凹進(jìn)區(qū)域133上。以這種方式，根據(jù)本申請(qǐng)，形成了平臺(tái)冷卻通道136。將意識(shí)到，本發(fā)明包括步驟，其中形成了具有預(yù)定尺寸的蓋板137，然后蓋板137在預(yù)定位置上被附著到平臺(tái)頂面113。蓋板137可以由任何適合的材料制成，例如鋼、陶瓷或者適合渦輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的環(huán)境的其它傳統(tǒng)材料。在示例實(shí)施例中，蓋板137構(gòu)造為對(duì)應(yīng)于凹進(jìn)區(qū)域133的形狀，使得一旦蓋板137以理想方式附著到平臺(tái)頂面113，蓋板137即充分地封閉凹進(jìn)區(qū)域133以形成具有預(yù)定構(gòu)造的平臺(tái)冷卻通道136。如下面更詳細(xì)地討論的那樣，該方法還可以包括形成入口139以及形成出口 141，在運(yùn)行期間，冷卻劑通過(guò)該入口 139進(jìn)入平臺(tái)冷卻通道136，且在運(yùn)
行期間，冷卻劑通過(guò)該出口 141離開(kāi)平臺(tái)冷卻通道136。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，在其中形成凹進(jìn)區(qū)域133的加工過(guò)程期間，形成流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135。如所述的那樣，形成凹進(jìn)區(qū)域133的步驟可以包括傳統(tǒng)加工過(guò)程，其從平臺(tái)頂面113移除期望數(shù)量的材料。在示例實(shí)施例中，形成流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135的步驟包括，以此類(lèi)方式加工凹進(jìn)區(qū)域133的步驟，該方式允許平臺(tái)110的某些預(yù)定部分保持完整，使得完整部分形成分隔空間的壁，并且在運(yùn)行時(shí)，引導(dǎo)流體流過(guò)其中。將意識(shí)到，在這種情況下，流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135包括與平臺(tái)110 —體的部件。一旦蓋板137附著到平臺(tái)頂面113，形成的平臺(tái)冷卻通道136內(nèi)的平臺(tái)的外部徑向表面可被描述為平臺(tái)冷卻通道136的底板。類(lèi)似的，蓋板137的內(nèi)部徑向表面可以被描述為平臺(tái)冷卻通道136的頂板。在某些示例實(shí)施例中，流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135包括分隔壁，其大致從平臺(tái)冷卻通道136的底板延伸到頂板。如圖7中所示，為了增強(qiáng)冷卻，流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造為限定通過(guò)平臺(tái)冷卻通道136的盤(pán)繞路徑。將意識(shí)到，盤(pán)繞路徑構(gòu)造為流體地連接入口 139 和出口 141。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的平臺(tái)冷卻通道136可以形成在平臺(tái)110的側(cè)面上，其與翼型件102的壓力側(cè)106 —致。因此，在剖面中，蓋板137的優(yōu)選實(shí)施例包括曲線(xiàn)邊，其大約與翼型件102的壓力側(cè)106的曲線(xiàn)輪廓的形狀一致(即，其中翼型件102的壓力側(cè)106連接平臺(tái)110)。蓋板137的直邊可以大約與平臺(tái)110的壓力側(cè)邊126的形狀一致。蓋板137可以使用各種傳統(tǒng)的技術(shù)附著到平臺(tái)頂面113。在某些實(shí)施例中，蓋板137可拆卸地連接到平臺(tái)110。如這里使用的，這種連接意味著包括可以合理反轉(zhuǎn)的任何連接，使得蓋板137可以以這樣的方式從平臺(tái)110移除，該方式允許蓋板137和/或轉(zhuǎn)子葉片100被重新使用。在此說(shuō)明書(shū)中可以包括多種附著方法，例如，可以包括某些類(lèi)型的焊接、銅焊、粘合劑、機(jī)械保持等。作為附著蓋板137的部分，還可采用傳統(tǒng)步驟來(lái)密封形成的平臺(tái)冷卻通道136，使得不會(huì)發(fā)生不希望的泄漏。即，平臺(tái)冷卻通道136可以被密封，使得冷卻劑以理想的方式進(jìn)入和離開(kāi)(即，通過(guò)入口 139和出口 141)。在某些實(shí)施例中，它們?cè)谙旅娓敿?xì)地描述，密封導(dǎo)致閉合的冷卻劑回路，其引導(dǎo)冷卻劑到轉(zhuǎn)子葉片100的另一個(gè)區(qū)域。如此，冷卻劑可以循環(huán)通過(guò)渦輪機(jī)葉片100的其它部分。那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到，出于這個(gè)目的，任何傳統(tǒng)的密封裝置都可以用在蓋板137和平臺(tái)頂面113之間。例如，可以使用機(jī)械墊片、化學(xué)密封劑等。在示例實(shí)施方式中，蓋板137和凹進(jìn)區(qū)域133形成為使得，一旦附著，蓋板137的外徑向表面相對(duì)于環(huán)繞蓋板137的平臺(tái)頂面113大約齊平定位。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，凹進(jìn)區(qū)域133可以形成為包括臺(tái)階142。如圖所示，臺(tái)階142在示例實(shí)施例中可以沿著凹進(jìn)區(qū)域133的外邊緣設(shè)置。臺(tái)階142可以構(gòu)造為在凹進(jìn)區(qū)域133內(nèi)將蓋板137支撐在理想徑向高度處。在示例實(shí)施例中，理想徑向位置包括一個(gè)位置，在該位置上獲得了在平臺(tái)冷卻通道136的底板和頂板之間的預(yù)定間隙。理想徑向位置還可以包括一個(gè)位置，在該位置上蓋板137的外徑向表面相對(duì)于環(huán)繞蓋板137的平臺(tái)頂面113的表面大約齊平定位。將意識(shí)到，本發(fā)明的實(shí)施例可以用于整修現(xiàn)有的或者已使用的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100，如這里使用的，可以包括修正最初被設(shè)計(jì)為具有不同的內(nèi)部冷卻通道構(gòu)造的任何渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100。如此，預(yù)先構(gòu)造的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100可以被修改為包括增強(qiáng)的或者修正
的活動(dòng)冷卻特征和性能。將意識(shí)到，這里描述的該方法可以用于有效地且經(jīng)濟(jì)地達(dá)成此目的。例如，現(xiàn)有渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100的平臺(tái)頂面113可以具有現(xiàn)有的冷卻劑出口 132。本發(fā)明的示例實(shí)施例包括方法，通過(guò)這些方法這些特征可以有效地結(jié)合到修改的內(nèi)部冷卻通道設(shè)計(jì)中。在此類(lèi)示例中，凹進(jìn)區(qū)域133可以構(gòu)造為包括平臺(tái)頂面113上的位置，該位置與現(xiàn)有冷卻劑出口 132的至少一部分的位置重疊。凹進(jìn)區(qū)域133和蓋板137然后可以如此形成，使得現(xiàn)有冷卻劑出口 132通向最終的平臺(tái)冷卻通道136，如圖7中所示。更具體地，具有現(xiàn)有冷卻劑出口 132的區(qū)域可以被機(jī)械加工，使得之前的出口的徑向高度減少，從而允許在新形成的入口 139和蓋板137之間存在間隙(即，一旦蓋板137被安裝即封閉平臺(tái)冷卻通道136)。將意識(shí)到，如此，入口 139可以由之前的出口產(chǎn)生，使得在運(yùn)行中，先前通過(guò)之前的出口離開(kāi)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片10的冷卻劑現(xiàn)在通過(guò)新形成的入口 139流入平臺(tái)冷卻通道136 中。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)蓋板137可以形成一個(gè)或者更多出口 141?？梢栽陬A(yù)定位置通過(guò)蓋板137形成孔，從而形成這種出口 141。如此，一旦附著蓋板137，出口 141即提供了用于流動(dòng)通過(guò)平臺(tái)冷卻通道136的所有或者部分冷卻劑的離開(kāi)位置。出口 141的尺寸可設(shè)置成使得一旦冷卻劑沿著平臺(tái)頂面113釋放，就可以提供通過(guò)平臺(tái)冷卻通道136的理想流動(dòng)特性、冷卻劑的有效計(jì)量、和/或理想的薄膜冷卻特性。如圖7中所示，流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135可以構(gòu)造為限定通過(guò)凹進(jìn)區(qū)域133的盤(pán)繞路徑。盤(pán)繞路徑可以構(gòu)造為在迂回路線(xiàn)上從入口 139到出口 141引導(dǎo)冷卻劑，從而增強(qiáng)了提供給平臺(tái)110的冷卻。如圖7中進(jìn)一步所示，一些現(xiàn)有的冷卻劑出口 132可以塞有柱塞143。柱塞143構(gòu)造為通過(guò)阻塞所有或者部分出口而阻止或者限制冷卻劑從出口 132的流動(dòng)。在一些實(shí)施例中，柱塞143可以以更好地符合平臺(tái)110的新冷卻布置的方式用于引導(dǎo)流體。如圖7和9所示，在一個(gè)實(shí)施例中，柱塞143用于堵塞現(xiàn)有的冷卻劑出口 132，使得冷卻劑被轉(zhuǎn)向保持開(kāi)放的其它現(xiàn)有冷卻劑出口 132。在優(yōu)選實(shí)施例中，保持未被堵塞的現(xiàn)有冷卻劑出口 132可以是那些與平臺(tái)冷卻通道136的預(yù)定上游端的位置相符的冷卻劑出口。然而，那些被堵塞的現(xiàn)有冷卻劑出口 132可以是那些與平臺(tái)冷卻通道136的預(yù)定下游位置相符的冷卻劑出口。這樣，通過(guò)蓋板137形成的出口 141可以在靠近堵塞的現(xiàn)有冷卻劑出口 132所處之處的位置處。如此，之前在此位置發(fā)生的薄膜冷卻在運(yùn)行期間繼續(xù)發(fā)生。將意識(shí)到，圖9示出了這種類(lèi)型的構(gòu)造，其提供了依照本申請(qǐng)的蓋板137附著到平臺(tái)頂面113之后圖7的轉(zhuǎn)子葉片的透視圖。圖10是依照本申請(qǐng)備選實(shí)施例的在平臺(tái)頂面113已經(jīng)改造后圖6的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的透視圖。凹進(jìn)區(qū)域133也形成在翼型件102的壓力側(cè)106上，但是，在該情況下，凹進(jìn)區(qū)域133形成有較小的底座，其將冷卻朝向平臺(tái)110的邊緣集中。圖11提供了平臺(tái)冷卻通道136的橫截面視圖，一旦蓋板137附著到平臺(tái)頂面113上，即形成平臺(tái)冷卻通道136。提供圖10和11來(lái)示出可以怎樣應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例，以形成不同構(gòu)造的平臺(tái)冷卻通道136。將意識(shí)到，圖10和11的實(shí)施例可以使用如以上關(guān)于圖7-9的實(shí)施例所述相同的過(guò)程而實(shí)現(xiàn)。還將意識(shí)到，以上關(guān)于圖7-9所述的不同變化可以以類(lèi)似的方式用于本發(fā)明的具有不同構(gòu)造的平臺(tái)冷卻通道的實(shí)施例中。即，本發(fā)明不限于這兩個(gè)備選的實(shí)施例，其僅是意圖示出優(yōu)選實(shí)施例的示例。在圖11中，將意識(shí)到，蓋板137包括唇部144，其用于沿著平臺(tái)110的壓力側(cè)邊126封閉平臺(tái)冷卻通道136。圖11還描繪了流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135，其與平臺(tái)110—體，如上所述，當(dāng)環(huán)繞這些區(qū)域的區(qū)域被加工掉時(shí)，該流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135可以通過(guò)允許平臺(tái)110的某些區(qū)域保持不動(dòng)而形成。在備選實(shí)施例中，將意識(shí)到，流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135還可以形成為與蓋板137一體的部件。在圖12的示意性橫截面視圖中提供了包括一體的流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135的蓋板137的示例。在此情況下，形成蓋板137的步驟可以包括將流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135形成為從蓋板137的內(nèi)部徑向側(cè)邊突出的一體部件。如前所述，流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135可以構(gòu)造為分隔壁，在蓋板137的安裝基礎(chǔ)上，從凹進(jìn)區(qū)域133的底板延伸到頂板。在另一個(gè)備選實(shí)施例中，流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135可以形成為對(duì)于蓋板137和平臺(tái)110兩者的非整體部件，圖13中提供了圖示。在此情況下，流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135可以形成為插入件145，其通過(guò)傳統(tǒng)手段附著到蓋板137或者平臺(tái)110上。備選地，插入件145可以既不剛性地附著到蓋板137上，也不剛性地附著到平臺(tái)110上，但是形成為適合地安裝在平臺(tái)冷卻通道136內(nèi)，使得在運(yùn)行期間基本保持它的位置。圖13是此類(lèi)實(shí)施例的橫截面視圖。因此，本發(fā)明的方法從而可以還包括，在蓋板137附著到平臺(tái)頂面之前，安裝插入件145在凹進(jìn)區(qū)域133內(nèi)的步驟。插入件145可以構(gòu)造為依照預(yù)定尺寸，使得其以理想的方式安裝在平臺(tái)冷卻通道136內(nèi)。在安裝時(shí)，插入件145可以構(gòu)造為形成分隔壁，其形成通過(guò)平臺(tái)冷卻通道136的盤(pán)繞路徑。圖14是根據(jù)另一個(gè)備選實(shí)施例的平臺(tái)110上的凹進(jìn)區(qū)域133的透視圖(其描繪了在蓋板137被附著以封閉凹進(jìn)區(qū)域133且形成平臺(tái)冷卻通道136之前)。在此示例中，凹進(jìn)區(qū)域133形成為平臺(tái)頂面113中的蜿蜒通道。圖15提供了相同示例實(shí)施例的頂視圖，其更清楚地示出了高壓連接器148和低壓連接器149可以怎樣結(jié)合到實(shí)施例中，使得獲得運(yùn)行益處。將意識(shí)到，通過(guò)冷卻劑的內(nèi)部循環(huán)而冷卻的渦輪機(jī)葉片典型地包括內(nèi)部冷卻通道116，其從根部徑向向外延伸、通過(guò)平臺(tái)區(qū)域、進(jìn)入翼型件，如關(guān)于若干傳統(tǒng)冷卻設(shè)計(jì)以上所述。本發(fā)明的某些實(shí)施例可以與這種類(lèi)型的內(nèi)部冷卻通道116結(jié)合使用，以增強(qiáng)或者使能有效的主動(dòng)平臺(tái)冷卻。結(jié)合公知設(shè)計(jì)討論圖14和15的示例實(shí)施例，其包括具有盤(pán)繞或者蜿蜒構(gòu)造的內(nèi)部冷卻通道116。蜿蜒路徑典型地構(gòu)造為允許冷卻劑單向流動(dòng)，并且包括促進(jìn)冷卻劑和周?chē)D(zhuǎn)子葉片100之間的熱交換的特征。在運(yùn)行中，加壓的冷卻劑，其典型地是從壓縮機(jī)流出的壓縮空氣(盡管其它類(lèi)型的冷卻劑，例如蒸汽，也可以與本發(fā)明的實(shí)施例一起使用)，通過(guò)貫穿根部104形成的連接被提供到內(nèi)部冷卻通道116。壓力驅(qū)動(dòng)冷卻劑通過(guò)內(nèi)部冷卻通道116，并且冷卻劑使來(lái)自周?chē)谋诘臒崃繉?duì)流。當(dāng)冷卻劑移動(dòng)通過(guò)內(nèi)部冷卻通道116時(shí)，將意識(shí)到存在壓力損失。因此，內(nèi)部冷卻通道116的上游部分中的冷卻劑具有比下游部分中的冷卻劑高的壓力。此壓力差可以用于驅(qū)動(dòng)冷卻劑通過(guò)或者穿過(guò)平臺(tái)中形成的內(nèi)部冷卻通道，同時(shí)也回收冷卻劑用于下游使用。將意識(shí)到，本發(fā)明可以用于具有不同構(gòu)造的內(nèi)部冷卻通道的轉(zhuǎn)子葉片100中，并且不限于具有蜿蜒形式的內(nèi)部冷卻通道。因此，如這里使用的，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)部冷卻通道”意味著包括任何通道或者空的管道，通過(guò)通道或者空的管道，冷卻劑可以在轉(zhuǎn)子葉片中循環(huán)。如這里提供的，本發(fā)明的內(nèi)部冷卻通道116延伸到平臺(tái)116的至少大約徑向高度，并且可以包括至少一個(gè)相對(duì)較高的冷卻劑壓力的區(qū)域(下文中，稱(chēng)為“高壓區(qū)域”以及，在一些情況下，可以是蜿蜒通道內(nèi)的上游部分)和至少一個(gè)相對(duì)較低的冷卻劑壓力的區(qū)域(下文中，稱(chēng)為“低壓區(qū)
域”以及相對(duì)于高壓區(qū)域，可以是蜿蜒通道內(nèi)的下游部分)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例包括通過(guò)機(jī)械加工高壓連接器148形成入口 139。高壓連接器148可以包括允許其連接平臺(tái)冷卻通道136的上游端到內(nèi)部冷卻通道116的高壓冷卻劑區(qū)域的構(gòu)造，如圖15所示。此外，形成出口 141的步驟可以包括機(jī)械加工低壓連接器149。低壓連接器149可以包括使得其連接平臺(tái)冷卻通道136的下游端到內(nèi)部冷卻通道116的低壓冷卻劑區(qū)域的構(gòu)造，如圖15所示。高壓連接器148和低壓連接器149的形成可以通過(guò)形成凹進(jìn)區(qū)域133提供的入口而簡(jiǎn)化。S卩，從凹進(jìn)區(qū)域133的內(nèi)側(cè)，機(jī)械加工高壓和低壓連接器148、149，可以通過(guò)瞄準(zhǔn)線(xiàn)工藝實(shí)施，這是有效且經(jīng)濟(jì)的。因而，在形成凹進(jìn)區(qū)域133的至少第一預(yù)定部分之后，可以完成形成高壓連接器148的步驟，并且對(duì)高壓連接器149的機(jī)械加工可以包括在凹進(jìn)區(qū)域133的第一預(yù)定部分內(nèi)的初始位置。在形成凹進(jìn)區(qū)域133的至少第二預(yù)定部分之后，可以完成形成低壓連接器的步驟，并且對(duì)低壓連接器的機(jī)械加工可以包括在凹進(jìn)區(qū)域133的第二預(yù)定部分內(nèi)的初始位置。將意識(shí)到，對(duì)于此類(lèi)實(shí)施例，入口 139、出口 141和平臺(tái)冷卻劑通道136可以構(gòu)造為使得冷卻劑不從轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)區(qū)域釋放。相反地，冷卻劑可以流動(dòng)通過(guò)平臺(tái)冷卻通道136，并且回到內(nèi)部冷卻通道116，在那里冷卻劑可以被進(jìn)一步利用。因此，附著蓋板137到平臺(tái)頂面113的步驟可以包括密封蓋板137和平臺(tái)頂面113之間的界面，使得在運(yùn)行中，冷卻劑僅基本通過(guò)出口 141離開(kāi)平臺(tái)冷卻通道136。在另一種變型中，圖14描繪了一個(gè)示例，平臺(tái)冷卻通道可以構(gòu)造為釋放斜面凹腔內(nèi)的少量冷卻劑(即，兩個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)之間形成的凹腔)。在該情況下，較小通道可以被機(jī)械加工到平臺(tái)110中，其從平臺(tái)冷卻通道136延伸到斜面126處的出口。一旦附上蓋板137，將意識(shí)到，即產(chǎn)生了斜面出口或者孔151。如一個(gè)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，斜面孔151可以構(gòu)造為具有流動(dòng)區(qū)域，其引導(dǎo)冷卻劑的撞擊流進(jìn)入斜面凹腔。由于這是很難冷卻的區(qū)域，可通過(guò)其形成斜面孔151該有效方法將導(dǎo)致減少的制造成本。斜面孔151可以構(gòu)造為具有計(jì)量流過(guò)其中的流量的流動(dòng)區(qū)域，使得在平臺(tái)的其它區(qū)域中保持理想的流量水平。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到，本發(fā)明的平臺(tái)冷卻通道可以用于使用新平臺(tái)冷卻策略來(lái)有效地翻新現(xiàn)有的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片。而且，本發(fā)明的平臺(tái)冷卻通道136可以構(gòu)造為利用渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片110的現(xiàn)有內(nèi)部冷卻通道116，其以各種方式提供了翻新現(xiàn)有葉片的靈活性。一旦評(píng)價(jià)性能或者修改操作標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明的平臺(tái)冷卻通道136還可以有效地改變或者調(diào)整。也就是說(shuō)，蓋板137、凹進(jìn)區(qū)域133以及流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135的各個(gè)方面可以被改變以?xún)?yōu)化平臺(tái)110的冷卻或者滿(mǎn)足改變的需要。因此，平臺(tái)冷卻通道136可以是特制的，以適合各種渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片構(gòu)造、條件以及冷卻需求。此外，考慮到所使用的簡(jiǎn)單的加工工藝，本發(fā)明的平臺(tái)冷卻通道136可以被經(jīng)濟(jì)有效地加工。此外，蓋板137可以獨(dú)立于渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片100的各個(gè)部件而被加工，這也減少了加工過(guò)程的成本和復(fù)雜性。圖16示出了根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例的，產(chǎn)生平臺(tái)冷卻通道136的示例方法的流程圖200。將意識(shí)到，此方法包括上述一些步驟，但是僅是示例，因?yàn)槠渌膶?shí)施例和步驟是可能的。流程圖200可以開(kāi)始于步驟202，其中，凹進(jìn)區(qū)域133在預(yù)定位置被加工在平臺(tái)頂面113中。在某些實(shí)施例中，凹進(jìn)區(qū)域133的優(yōu)選位置是翼型件102的壓力側(cè)126。凹進(jìn)區(qū)域133的形成可以包括流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)135的形成。在步驟204中，可以形成高壓連接器148和低壓連接器149。高壓連接器148可
以具有預(yù)定構(gòu)造和位置，使得其連接內(nèi)部冷卻通道116的高壓冷卻劑區(qū)域到平臺(tái)冷卻通道136的上游端的最終位置。同樣地，低壓連接器149可以具有預(yù)定構(gòu)造和位置，使得其連接內(nèi)部冷卻通道116的低壓冷卻劑區(qū)域到平臺(tái)冷卻通道136的下游端的最終位置。將意識(shí)到，可以使用相對(duì)便宜的加工過(guò)程完成連接器148、149的形成，特別是考慮到一旦完成凹進(jìn)區(qū)域133的形成(在附著蓋板137之前)，到葉片100的相對(duì)區(qū)域的通路是可用的。在步驟206中，可以根據(jù)期望的規(guī)格構(gòu)造蓋板137。將意識(shí)到，單獨(dú)建造蓋板137簡(jiǎn)化了加工過(guò)程。在步驟208中，蓋板137可以附著到平臺(tái)頂面113上，從而形成平臺(tái)冷卻通道136。最后，在步驟210中，可以使用附加步驟密封形成的平臺(tái)冷卻通道136。如所述的，密封平臺(tái)冷卻通道136和連接使得連接器148、149可以充分地導(dǎo)致在高壓連接器148和低壓連接器149之間的封閉冷卻劑回路。與上面描述一致的其它步驟也是可能的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到，相對(duì)于若干示例實(shí)施例所述的許多不同的特征和構(gòu)造還可以被選擇性地應(yīng)用于形成本發(fā)明的其它可能的實(shí)施例。為了簡(jiǎn)化并且考慮本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力，沒(méi)有提供或者詳細(xì)地討論所有可能的迭代，盡管所附權(quán)利要求涵蓋的所有結(jié)合和可能的實(shí)施例或其他都意圖是本申請(qǐng)的一部分。此外，從上述本發(fā)明的幾個(gè)示例實(shí)施例的描述，那些本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到改進(jìn)、改變和修改。在本領(lǐng)域范圍內(nèi)的這些改進(jìn)、改變和修改也意圖由所附的權(quán)利要求所涵蓋。而且，顯而易見(jiàn)的是，前面描述僅涉及本申請(qǐng)描述的實(shí)施例，在不脫離通過(guò)所附權(quán)利要求和其等價(jià)內(nèi)容所限定的本申請(qǐng)的精神和范圍的情況下，可以做出各種改變和修正。
權(quán)利要求
1.一種用于在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片中產(chǎn)生平臺(tái)冷卻通道的方法，其中所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片包括在翼型件和根部之間界面處的平臺(tái)，其中所述平臺(tái)包括沿著外表面的平臺(tái)頂面，所述方法包括如下步驟 沿著所述平臺(tái)頂面形成凹進(jìn)區(qū)域； 形成蓋板；以及 附著所述蓋板到所述平臺(tái)頂面； 其中所述蓋板構(gòu)造為對(duì)應(yīng)于所述凹進(jìn)區(qū)域的形狀，使得當(dāng)以理想方式附著到所述平臺(tái)頂面時(shí)，所述蓋板充分封閉所述凹進(jìn)區(qū)域以在其中形成所述平臺(tái)冷卻通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括如下步驟 形成入ロ，在運(yùn)行中冷卻劑通過(guò)所述入口進(jìn)入所述平臺(tái)冷卻通道； 形成出口，在運(yùn)行中冷卻劑通過(guò)所述出ロ離開(kāi)所述平臺(tái)冷卻通道；以及 在所述平臺(tái)冷卻通道內(nèi)形成流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)； 其中，一旦所述蓋板附著到所述平臺(tái)頂面，所述平臺(tái)冷卻通道區(qū)域內(nèi)的平臺(tái)的外徑向表面即包括所述平臺(tái)冷卻通道的底板，并且所述蓋板的內(nèi)徑向表面包括所述平臺(tái)冷卻通道的頂板； 所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括分隔壁，其大體從所述平臺(tái)冷卻通道的底板延伸到所述頂板；以及 分隔壁構(gòu)造為限定通過(guò)所述平臺(tái)冷卻通道的盤(pán)繞路徑，所述盤(pán)繞路徑構(gòu)造為流體地連接所述入口至所述出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中形成所述蓋板的步驟包括，沿著所述蓋板的內(nèi)徑向側(cè)形成所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)；其中所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括與所述蓋板一體構(gòu)成的部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中形成所述凹進(jìn)區(qū)域的步驟包括，在所述凹進(jìn)區(qū)域內(nèi)形成所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)；其中所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括與所述平臺(tái)一體構(gòu)成的部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中形成所述凹進(jìn)區(qū)域的步驟包括在所述平臺(tái)頂面中加工所述凹進(jìn)區(qū)域；以及 其中形成所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的步驟包括以允許所述平臺(tái)的某些預(yù)定部分保持不動(dòng)的方式加工所述凹進(jìn)區(qū)域的步驟，使得預(yù)定的不動(dòng)部分形成所述分隔壁； 其中至少ー些所述分隔壁包括徑向高度，使得所述分隔壁在理想徑向位置上支撐所述蓋板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括形成斜面孔的步驟； 其中形成所述斜面孔的步驟包括加工從所述凹進(jìn)區(qū)域向所述平臺(tái)的斜面延伸的通道；以及 其中所述通道構(gòu)造為使得所述蓋板一旦附著到所述平臺(tái)頂面即封閉所述通道以形成所述斜面孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中形成所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的步驟包括形成插入件，所述插入件包括與所述平臺(tái)不是一體形成且與所述蓋板也不是一體形成的部件； 還包括如下步驟在所述蓋板附著到所述平臺(tái)頂面之前，將所述插入件安裝在所述凹進(jìn)區(qū)域內(nèi)； 其中所述插入件構(gòu)造為依照預(yù)定尺寸，使得所述插入件以理想方式裝配在所述平臺(tái)冷卻通道內(nèi)；以及 其中，在安裝時(shí)，所述插入件構(gòu)造為形成分隔壁，所述分隔壁形成通過(guò)所述平臺(tái)冷卻通道的盤(pán)繞路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中 轉(zhuǎn)子葉片包括形成在其內(nèi)的內(nèi)部冷卻通道，所述內(nèi)部冷卻通道從在所述轉(zhuǎn)子葉片根部處與冷卻劑源連接部延伸到所述平臺(tái)的至少大約徑向高度處，其中，在運(yùn)行期間，所述內(nèi)部冷卻通道至少包括高壓冷卻劑區(qū)域和低壓冷卻劑區(qū)域； 形成入ロ的步驟包括，加工高壓連接器，所述高壓連接器包括使得其連接所述平臺(tái)冷卻通道的上游端到所述內(nèi)部冷卻通道的所述高壓冷卻劑區(qū)域的構(gòu)造；以及 形成出口的步驟包括，加工低壓連接器，所述低壓連接器包括使得其連接所述平臺(tái)冷卻通道的下游端到所述內(nèi)部冷卻通道的所述低壓冷卻劑區(qū)域的構(gòu)造。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中 在形成所述凹進(jìn)區(qū)域的至少第一預(yù)定部分之后，完成形成所述高壓連接器的步驟，所述高壓連接器的加工包括，在所述凹進(jìn)區(qū)域的第一預(yù)定部分內(nèi)的初始位置； 在形成所述凹進(jìn)區(qū)域的至少第二預(yù)定部分之后，完成形成所述低壓連接器的步驟，所述低壓連接器的加工包括，在所述凹進(jìn)區(qū)域的第二預(yù)定部分內(nèi)的初始位置；以及 其中附著所述蓋板到所述平臺(tái)的頂面的步驟包括，密封在所述蓋板和所述平臺(tái)的所述頂面之間的界面，使得在運(yùn)行中，冷卻劑僅大致通過(guò)出口離開(kāi)所述平臺(tái)冷卻通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中形成所述凹進(jìn)區(qū)域包括形成蜿蜒形通道，所述蜿蜒形通道沿著平臺(tái)頂面延伸，使得一旦所述蓋板充分封閉所述凹進(jìn)區(qū)域，即形成蜿蜒的平臺(tái)冷卻通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在剖面中，所述蓋板包括曲邊和直邊，所述蓋板的曲邊大約與所述翼型件的壓カ側(cè)的彎曲剖面形狀一致，其中所述翼型件的壓カ側(cè)連接至所述平臺(tái)，并且所述蓋板的直邊大約與所述平臺(tái)的壓カ側(cè)邊的形狀一致；以及 其中形成所述凹進(jìn)區(qū)域的步驟包括，在所述平臺(tái)的所述壓カ側(cè)邊的平臺(tái)頂面中加工所述凹進(jìn)區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述蓋板和所述凹進(jìn)區(qū)域形成為使得一旦附著，所述蓋板的外徑向表面定位成相對(duì)于環(huán)繞所述蓋板的平臺(tái)頂面大致齊平。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述凹進(jìn)區(qū)域形成為包括臺(tái)階，其中所述臺(tái)階沿著所述凹進(jìn)區(qū)域的外邊緣設(shè)置，并且構(gòu)造為在所述凹進(jìn)區(qū)域內(nèi)的理想徑向高度處支撐所述蓋板。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，理想徑向位置包括ー個(gè)位置，其中獲得了所述平臺(tái)冷卻通道的底板和頂板之間的預(yù)定間隙；以及 其中所述理想徑向位置包括ー個(gè)位置，其中所述蓋板的外徑向表面定位成相對(duì)于環(huán)繞所述蓋板的平臺(tái)頂面大致齊平。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片包括已使用的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法， 其中，平臺(tái)的頂面包括多個(gè)現(xiàn)有的冷卻劑出口，并且其中所述現(xiàn)有的冷卻劑出口包括在平臺(tái)頂面上的區(qū)域中的位置，在其中將形成所述凹進(jìn)區(qū)域； 還包括如下步驟 在預(yù)定位置上形成通過(guò)所述蓋板的孔，一旦附著所述蓋板，則包括形成的來(lái)自所述平臺(tái)冷卻通道的出口 ；以及 形成所述凹進(jìn)區(qū)域，使得至少其中一個(gè)現(xiàn)有冷卻劑出口通向所述平臺(tái)冷卻通道，并且因此提供了到所述平臺(tái)冷卻通道的入口，其中入口構(gòu)造為使得在運(yùn)行中，之前通過(guò)現(xiàn)有冷卻劑出口離開(kāi)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的冷卻劑現(xiàn)在通過(guò)入口流入所述平臺(tái)冷卻通道。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括塞住至少ー個(gè)現(xiàn)有出口的步驟； 其中 至少ー個(gè)現(xiàn)有冷卻劑出ロ保持未被塞住，未塞住的現(xiàn)有冷卻劑出ロ包括靠近所述平臺(tái)冷卻通道的上游端的位置；以及 被塞住的至少ー個(gè)現(xiàn)有出口包括靠近所述平臺(tái)冷卻通道的下游端的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括在所述平臺(tái)冷卻通道內(nèi)形成流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的步驟； 其中，一旦所述蓋板附著到平臺(tái)頂面，所述凹進(jìn)區(qū)域內(nèi)的所述平臺(tái)的外徑向表面即包括所述平臺(tái)冷卻通道的底板，而所述蓋板的內(nèi)徑向表面包括所述平臺(tái)冷卻通道的頂板； 其中所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括分隔壁，其從所述平臺(tái)冷卻通道的底板大致延伸到頂板；以及 其中分隔壁構(gòu)造為限定通過(guò)所述凹進(jìn)區(qū)域的盤(pán)繞路徑，所述盤(pán)繞路徑形成為從入口到出口引導(dǎo)冷卻剤。
19.一種渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片中的平臺(tái)冷卻通道，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片具有在翼型件和根部之間界面處的平臺(tái)，其中所述平臺(tái)包括沿著外表面的平臺(tái)頂面，所述平臺(tái)冷卻通道包括 形成通過(guò)所述平臺(tái)頂面的通路； 蓋板，其包括與所述平臺(tái)非一體形成的部件，所述蓋板附著到所述平臺(tái)頂面； 其中 通路包括入口和出口，在運(yùn)行中，冷卻劑通過(guò)入口進(jìn)入所述平臺(tái)冷卻通道，在運(yùn)行中，冷卻劑通過(guò)出ロ離開(kāi)所述平臺(tái)冷卻通道； 其中通路包括流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括與所述平臺(tái)一體形成的部件；以及 其中所述蓋板構(gòu)造為對(duì)應(yīng)于通路的形狀，使得當(dāng)以理想方式附著時(shí)，所述蓋板充分封閉通路以形成所述平臺(tái)冷卻通道。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的平臺(tái)冷卻通道，其中， 一旦所述蓋板以理想方式附著到所述平臺(tái)頂面，則所述平臺(tái)冷卻通道區(qū)域內(nèi)的所述平臺(tái)的外徑向表面包括所述平臺(tái)冷卻通道的底板，并且所述蓋板的內(nèi)徑向表面包括所述平臺(tái)冷卻通道的頂板； 所述流體引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括分隔壁，其從所述平臺(tái)冷卻通道的底板大體延伸到頂板；以及分隔壁構(gòu)造為限定通過(guò)所述平臺(tái)冷卻通道的盤(pán)繞路徑，所述盤(pán)繞路徑構(gòu)造為流體地連接入口和出口。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的平臺(tái)冷卻通道，其中轉(zhuǎn)子葉片包括形成在其內(nèi)的內(nèi)部冷卻通道，所述內(nèi)部冷卻通道從在根部處與冷卻劑源的連接部延伸到所述平臺(tái)的至少大約徑向高度處，其中，在運(yùn)行期間，所述內(nèi)部冷卻通道至少包括高壓冷卻劑區(qū)域和低壓冷卻劑區(qū)域； 入口包括高壓連接器，所述高壓連接器包括在所述平臺(tái)冷卻通道的上游端和所述內(nèi)部冷卻通道的高壓冷卻劑區(qū)域之間的連接； 出口包括低壓連接器，所述低壓連接器包括在所述平臺(tái)冷卻通道的下游端和所述內(nèi)部冷卻通道的低壓冷卻劑區(qū)域之間的連接；以及 所述蓋板包括在界面處的密封件，所述蓋板設(shè)置在平臺(tái)頂面上，使得在運(yùn)行期間，冷卻劑僅大致通過(guò)出ロ離開(kāi)所述平臺(tái)冷卻通道。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的平臺(tái)冷卻通道，其中所述凹進(jìn)區(qū)域包括蜿蜒形通道，所述蜿蜒形通道沿著平臺(tái)頂面延伸，使得一旦所述蓋板充分封閉所述凹進(jìn)區(qū)域，即形成蜿蜒的平臺(tái)冷卻通道。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的平臺(tái)冷卻通道，其中，所述蓋板和所述凹進(jìn)區(qū)域形成使得一旦附著，所述蓋板的外徑向表面即定位成相對(duì)于環(huán)繞所述蓋板的平臺(tái)頂面大致齊平。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的平臺(tái)冷卻通道，其中所述凹進(jìn)區(qū)域包括臺(tái)階，其中所述臺(tái)階沿著所述凹進(jìn)區(qū)域的外邊緣設(shè)置，并且構(gòu)造為在所述凹進(jìn)區(qū)域內(nèi)在理想徑向高度處支撐所述蓋板； 其中，理想徑向位置包括ー個(gè)位置，其中獲得了所述平臺(tái)冷卻通道的底板和頂板之間的預(yù)定間隙；以及 其中理想徑向位置包括ー個(gè)位置，其中所述蓋板的外徑向表面定位成相對(duì)于環(huán)繞所述蓋板的平臺(tái)頂面大致齊平。
全文摘要
本發(fā)明涉及平臺(tái)冷卻通道以及在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片中產(chǎn)生該通道的方法，具體而言，涉及一種用來(lái)在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片中產(chǎn)生平臺(tái)冷卻通道的方法，其中渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片包括在翼型件和根部之間界面處的平臺(tái)，其中平臺(tái)包括沿著外表面的平臺(tái)頂面。該方法可以包括如下步驟沿著平臺(tái)頂面形成凹進(jìn)區(qū)域；形成蓋板；以及附著蓋板到平臺(tái)頂面。蓋板可以構(gòu)造為對(duì)應(yīng)于凹進(jìn)區(qū)域的形狀，使得當(dāng)以理想方式附著到平臺(tái)頂面時(shí)，蓋板充分封閉凹進(jìn)區(qū)域以在其中形成平臺(tái)冷卻通道。
文檔編號(hào)F01D5/18GK102852563SQ20121028851
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者J·M·羅馬斯, M·L·亨特 申請(qǐng)人:通用電氣公司