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渦輪轉(zhuǎn)子葉片中的內(nèi)部冷卻構(gòu)造的制作方法

文檔序號:12781311閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于燃氣渦輪的渦輪的轉(zhuǎn)子葉片,所述轉(zhuǎn)子葉片包括:

限定在凹入壓力面和側(cè)向相對的凸起吸力面之間的翼型件,其中,所述壓力面和所述吸力面軸向地在相對的前緣和后緣之間以及徑向地在外側(cè)末端和內(nèi)側(cè)端部之間延伸,所述內(nèi)側(cè)端部附接至構(gòu)造成將所述轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接至轉(zhuǎn)子盤的根部;

連接至所述翼型件的外側(cè)末端的末端護罩,所述末端護罩包括從外側(cè)表面突出的密封圍欄,以及形成在所述密封圍欄上的切削齒;

冷卻構(gòu)造,所述冷卻構(gòu)造包括用于接收和引導(dǎo)冷卻劑穿過所述轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部的冷卻通道,所述冷卻通道包括流體地連接的部段,其中:

供給部段徑向地延伸穿過所述翼型件;

倉室部段形成在所述密封圍欄內(nèi);以及

分支部段形成在所述末端護罩和所述翼型件的外側(cè)區(qū)域中的至少之一內(nèi);

其中,所述分支部段中的每一個均在連接至所述切削齒部段的上游端口和形成在目標(biāo)表面區(qū)域上的出口端口之間延伸,并且在二者之間對分目標(biāo)內(nèi)部區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片,其特征在于:

所述倉室部段包括形成在所述密封圍欄的切削齒內(nèi)的切削齒部段;

所述末端護罩包括由所述翼型件的外側(cè)末端支承的軸向和環(huán)向地延伸構(gòu)件;

所述末端護罩包括橫跨所述末端護罩的徑向厚度與所述外側(cè)表面相對的內(nèi)側(cè)表面,以及將所述內(nèi)側(cè)表面連接至所述外側(cè)表面的邊緣,所述邊緣限定所述末端護罩的外側(cè)輪廓;

所述密封圍欄從所述末端護罩的外側(cè)表面沿徑向向外突出并且在所述轉(zhuǎn)子葉片的旋轉(zhuǎn)方向上環(huán)向地延伸;以及

所述切削齒包括所述密封圍欄的軸向地加寬的環(huán)向區(qū)段,其中,所述軸向加寬沿徑向在所述末端護罩的外側(cè)表面和所述密封圍欄的外側(cè)邊緣之間延伸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子葉片,其特征在于:

所述轉(zhuǎn)子葉片包括構(gòu)造成在所述翼型件的表面和所述末端護罩的內(nèi)側(cè)表面之間平滑地過渡的內(nèi)側(cè)圓角區(qū)域;以及

所述轉(zhuǎn)子葉片包括外側(cè)圓角區(qū)域,所述外側(cè)圓角區(qū)域構(gòu)造成在下列部分之間平滑地過渡:所述末端護罩的外側(cè)表面和所述密封圍欄的前面;以及所述末端護罩的外側(cè)表面和所述密封圍欄的后面;以及

其中,所述末端護罩包括:

前部部分和后部部分,所述前部部分從所述密封圍欄向前延伸以便懸于所述翼型件的前緣之上,所述后部部分從所述密封圍欄向后延伸以便懸于所述翼型件的后緣之上;

壓力部分和吸力部分,所述壓力部分從所述翼型件的壓力面懸臂式外伸并且懸于所述壓力面之上,所述吸力部分從所述翼型件的吸力面懸臂式外伸并且懸于所述吸力面之上;以及

翼型部分,所述翼型部分限定在經(jīng)由所述末端護罩沿徑向突出的所述翼型件的輪廓的外形內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子葉片,其特征在于,所述密封圍欄包括相對的圍欄面,其中:

所述密封圍欄的前面對應(yīng)于所述渦輪的向前方向;以及

所述密封圍欄的后面對應(yīng)于所述渦輪的向后方向;以及

其中,所述密封圍欄的所述前面和所述后面中的每一個均相對于所述末端護罩的外側(cè)表面以陡斜角度布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)子葉片,其特征在于,所述密封圍欄包括近似矩形輪廓,使得所述密封圍欄的前面和后面沿著窄邊緣連接,所述窄邊緣包括:

相對的外側(cè)邊緣和內(nèi)側(cè)邊緣,其中,所述內(nèi)側(cè)邊緣限定在所述密封圍欄與所述末端護罩的外側(cè)表面的連接處,以及所述外側(cè)邊緣遠離所述末端護罩的外側(cè)表面偏離所述密封圍欄的徑向高度;以及

旋轉(zhuǎn)前緣和旋轉(zhuǎn)后緣,其中,所述旋轉(zhuǎn)前緣相對于所述轉(zhuǎn)子葉片的旋轉(zhuǎn)方向處在所述旋轉(zhuǎn)后緣之前。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子葉片,其特征在于,所述目標(biāo)表面區(qū)域包括下列部分中的至少兩者:

所述翼型件的壓力面;

所述翼型件的吸力面;

對應(yīng)于所述內(nèi)側(cè)圓角區(qū)域的表面區(qū)域;

對應(yīng)于所述外側(cè)圓角區(qū)域的表面區(qū)域;

所述末端護罩的內(nèi)側(cè)表面;

所述末端護罩的邊緣;

所述密封圍欄的旋轉(zhuǎn)前緣;

所述密封圍欄的旋轉(zhuǎn)后緣;

所述密封圍欄的前面;以及

所述密封圍欄的后面。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子葉片,其特征在于,所述目標(biāo)內(nèi)部區(qū)域包括下列部分中的至少兩者:

所述翼型件的外側(cè)區(qū)域;

所述內(nèi)側(cè)圓角區(qū)域;

所述外側(cè)圓角區(qū)域;

所述末端護罩的前部部分;

所述末端護罩的后部部分;

所述末端護罩的壓力部分;

所述末端護罩的吸力部分;

所述末端護罩的翼型部分;以及

所述密封圍欄。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子葉片,其特征在于:

所述目標(biāo)表面區(qū)域包括下列部分中的至少兩者:

所述翼型件的壓力面;

所述翼型件的吸力面;

對應(yīng)于所述內(nèi)側(cè)圓角區(qū)域的表面區(qū)域;

對應(yīng)于所述外側(cè)圓角區(qū)域的表面區(qū)域;

所述末端護罩的內(nèi)側(cè)表面;

所述末端護罩的邊緣;

所述密封圍欄的旋轉(zhuǎn)前緣;

所述密封圍欄的旋轉(zhuǎn)后緣;

所述密封圍欄的前面;以及

所述密封圍欄的后面;以及

所述目標(biāo)內(nèi)部區(qū)域包括下列部分中的至少兩者:

所述翼型件的外側(cè)區(qū)域;

所述內(nèi)側(cè)圓角區(qū)域;

所述外側(cè)圓角區(qū)域;

所述末端護罩的前部部分;

所述末端護罩的后部部分;

所述末端護罩的壓力部分;

所述末端護罩的吸力部分;

所述末端護罩的翼型部分;以及

所述密封圍欄。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子葉片,其特征在于:

所述切削齒部段包括:

整個地容納在所述切削齒內(nèi)的倉室;

在所述密封圍欄的環(huán)向中間區(qū)域中的位置;

相比于自其分支的分支部段中的每個的截面流動面積更大的截面流動面積;以及

相比于連接至其的供給部段的截面流動面積更大的截面流動面積;以及

所述供給部段包括:

穿過所述轉(zhuǎn)子葉片的根部形成的上游端以及流體地連接至所述切削齒部段的下游端,在所述上游端處所述供給部段流體地連接至空氣源;

穿過所述翼型件的徑向定向的線性通路;以及

所述分支部段包括與所述工作流體流路流體地連通的出口端口。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子葉片,其特征在于,所述分支部段的截面流動面積根據(jù)穿過所述目標(biāo)內(nèi)部區(qū)域的冷卻劑流的期望計量來定制大??;以及

其中:

壓力內(nèi)側(cè)圓角區(qū)域包括在所述翼型件的壓力面和所述末端護罩的內(nèi)側(cè)表面之間的內(nèi)側(cè)圓角區(qū)域;

吸力內(nèi)側(cè)圓角區(qū)域包括在所述翼型件的吸力面和所述末端護罩的內(nèi)側(cè)表面之間的內(nèi)側(cè)圓角區(qū)域;

前外側(cè)圓角區(qū)域包括在所述密封圍欄的前面和所述末端護罩的外側(cè)表面之間的外側(cè)圓角區(qū)域;以及

后外側(cè)圓角區(qū)域包括在所述密封圍欄的后面和所述末端護罩的外側(cè)表面之間的外側(cè)圓角區(qū)域。

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