專利名稱：蒸氣渦輪固定葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蒸氣渦輪固定葉片，特別是涉及適用于蒸氣渦輪最后級所用的中空精密鑄造葉片、提高葉片表面冷凝水除去效率的葉片。
蒸氣渦輪最后級的固定葉片要使在前級一側(cè)作功后的蒸氣通過，而由于該蒸氣變?yōu)榈蜏兀饰刺貏e進(jìn)行葉片的冷卻。在葉片表面上會產(chǎn)生冷凝水，而為了回收該冷凝水，目前是在葉片上設(shè)置縫隙，將冷凝水自縫隙導(dǎo)入葉片內(nèi)部，由內(nèi)部的空腔進(jìn)行回收。
圖5為上述說明的現(xiàn)有蒸氣渦輪使用的中空精密鑄造葉片的立體圖。圖中，標(biāo)號2為外側(cè)覆環(huán)(shroud)，標(biāo)號3為內(nèi)側(cè)覆環(huán)，標(biāo)號31為固定葉片，是用于蒸氣渦輪的最后級、內(nèi)部形成中空狀空腔、經(jīng)精密鑄造加工的葉片。標(biāo)號32為該葉片內(nèi)部的中空空腔，形成單一的中空狀。標(biāo)號33、34為設(shè)于葉片表面的腹側(cè)縫隙，多個該腹側(cè)縫隙保持規(guī)定的間隔以直線狀平行配置成2列。標(biāo)號35為背側(cè)縫隙，同樣在葉片表面配列有多個。這些腹側(cè)縫隙33、背側(cè)縫隙34在葉片表面開口，與中空空腔32連通，從而使冷凝水流入。
圖6是圖5的G-G剖面圖，如前所述，固定葉片31上形成有單一的中空空腔32，固定葉片31的腹側(cè)設(shè)有腹側(cè)縫隙33、34，自葉片表面與中空空腔32連通，背側(cè)也設(shè)有背側(cè)縫隙35，同樣與中空空腔32連通。
在上述結(jié)構(gòu)的蒸氣渦輪的固定葉片中，葉片表面的冷凝水50自葉片表面分別流入腹側(cè)縫隙33、背側(cè)縫隙34，進(jìn)而被導(dǎo)入中空空腔32內(nèi)，自中空空腔32內(nèi)由外側(cè)覆環(huán)2或內(nèi)側(cè)覆環(huán)3側(cè)作為冷凝水50通過圖略的系統(tǒng)被回收到冷凝器。這樣，自腹側(cè)縫隙33、34、背側(cè)縫隙35導(dǎo)入中空空腔32內(nèi)的冷凝水由于在工作中由背側(cè)縫隙35回收到中空空腔32內(nèi)的冷凝水通過中空空腔32的內(nèi)壁由腹側(cè)縫隙33、34再次流出，或以其相反的路線流出，所以在冷凝水除去效率方面尚有改善的余地。
如前所述，在現(xiàn)有的蒸氣渦輪的中空固定葉片鑄造葉片中，自腹側(cè)縫隙33、34、背側(cè)縫隙35回收到中空空腔32內(nèi)的冷凝水會產(chǎn)生通過中空空腔32的內(nèi)壁由腹側(cè)縫隙33、34再次流出的情況，降低了冷凝水的回收效率。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種蒸氣渦輪的固定葉片，利用將自固定葉片的背側(cè)縫隙回收的冷凝水和自腹側(cè)縫隙回收的冷凝水流路分離的結(jié)構(gòu)，使由背側(cè)縫隙回收到空腔內(nèi)的冷凝水不再自腹側(cè)縫隙泄漏或以相反的路線泄漏。
本發(fā)明為了解決上述問題提供以下的手段。
一種蒸氣渦輪固定葉片，具有自外側(cè)覆環(huán)通過葉片內(nèi)部貫通至內(nèi)側(cè)覆環(huán)的空腔，在葉片的腹側(cè)和背側(cè)具有自表面連通所述空腔同時相互保持規(guī)定間隔并向上下方向延伸的多個縫隙，其特征在于，所述空腔區(qū)分為于前緣側(cè)和后緣側(cè)分別獨(dú)立的空腔，背側(cè)縫隙與所述前緣側(cè)空腔連通，腹側(cè)縫隙與后緣側(cè)空腔連通。
在本發(fā)明的蒸氣渦輪固定葉片中，葉片內(nèi)部的空腔分離為前緣側(cè)和后緣側(cè)而分別獨(dú)立設(shè)置，所以，自背側(cè)縫隙流入前緣側(cè)空腔內(nèi)的冷凝水和自腹側(cè)縫隙流入后緣側(cè)空腔內(nèi)的冷凝水各自分離，從而不會出現(xiàn)由背側(cè)縫隙回收的冷凝水由腹側(cè)縫隙流出或以相反線路流出的情況，可以確實地回收冷凝水。目前，空腔為單一的空腔，由背側(cè)縫隙回收到空腔內(nèi)的冷凝水有時會自腹側(cè)縫隙或以其相反的線路向葉片表面流出，而本發(fā)明不會產(chǎn)生這樣的缺陷。
附圖的簡要說明如下

圖1為本發(fā)明一實施例的蒸氣渦輪固定葉片的立體圖；圖2A、圖2B、圖2C為圖1的剖面圖，圖2A為A-A剖面圖，圖2B為B-B剖面圖，圖2C為C-C剖面圖；圖3A、圖3B、圖3C同樣是圖1的剖面圖，圖3A為D-D剖面圖，圖3B為E-E剖面圖，圖3C為F-F剖面圖；圖4為顯示本發(fā)明一實施例的縫隙形狀的剖面圖；圖5為現(xiàn)有的蒸氣渦輪固定葉片的立體圖；圖6是圖5的G-G剖面圖。
下面參照附圖具體說明本發(fā)明的實施例。圖1為本發(fā)明一實施例的蒸氣渦輪的固定葉片的立體圖。圖中，標(biāo)號1為固定葉片，為用于蒸氣渦輪最后級的中空精密鑄造葉片。標(biāo)號2為其外側(cè)覆環(huán)，標(biāo)號3為內(nèi)側(cè)覆環(huán)。標(biāo)號4為固定葉片1內(nèi)的前緣側(cè)的中空空腔，標(biāo)號5為后緣側(cè)的中空空腔，標(biāo)號6為用于分離兩空腔4、5之間的肋。這樣的中空空腔4、5自外側(cè)覆環(huán)2通過固定葉片1內(nèi)貫通內(nèi)側(cè)覆環(huán)3而形成。
標(biāo)號10～20為設(shè)在固定葉片1表面的腹側(cè)縫隙，分別自葉片表面與后緣側(cè)的中空空腔5連通而設(shè)置。這些腹側(cè)縫隙中，腹側(cè)縫隙10、12、14、16、18、20沿長度方向以規(guī)定間隔直線狀配置，而腹側(cè)縫隙11、13、15、17、19與所述腹側(cè)縫隙10～20的直線狀配置平行且以規(guī)定的間隔同樣地配置成直線狀。
標(biāo)號21～26為同樣設(shè)置于固定葉片1表面的背側(cè)縫隙，設(shè)置成分別自葉片表面與前緣側(cè)的中空空腔4內(nèi)連通。這些背側(cè)縫隙與腹側(cè)縫隙同樣，以規(guī)定的間隔配置成直線狀。
上述說明的腹側(cè)縫隙的直線狀配置的具體尺寸為平行間隔為約10mm，而各縫隙的孔的尺寸為約2mm左右對將冷凝水分別回收到中空空腔4、5中最好。
圖2A、圖2B、圖2C為圖1的剖面圖，圖2A為A-A剖面圖，圖2B為B-B剖面圖，圖2C為C-C剖面圖。如圖所示，以各自的位置在圖2A中顯示腹側(cè)縫隙10、11、背側(cè)縫隙21，在圖2B中顯示腹側(cè)縫隙11、12、背側(cè)縫隙22，在圖2C中顯示腹側(cè)縫隙13、14、背側(cè)縫隙23。
圖3A、圖3B、圖3C同樣是圖1的剖面圖，圖3A為D-D剖面圖，圖3B為E-E剖面圖，圖3C為F-F剖面圖。如圖所示，以各自的位置在圖3A中顯示腹側(cè)縫隙15、16、背側(cè)縫隙24，在圖3B中顯示腹側(cè)縫隙17、18、背側(cè)縫隙25，在圖3C中顯示腹側(cè)縫隙20、背側(cè)縫隙26。
圖4為顯示縫隙形狀的剖面圖，以腹側(cè)縫隙10、11為代表而顯示。如圖所示，腹側(cè)縫隙10、11的平行間隔L如前所述為L=10mm左右，縫隙的尺寸t最好為t=2mm左右。另外，葉片表面的各縫隙的角如R所示形成曲面，從而形成易于使冷凝水自表面流入中空空腔5內(nèi)的形狀。
在上述結(jié)構(gòu)的蒸氣渦輪的固定葉片中，附著于葉片表面的冷凝水首先在腹側(cè)自貫穿葉片全長而設(shè)的腹側(cè)縫隙10～20的表面浸入縫隙內(nèi)，進(jìn)而流入后緣側(cè)的中空空腔5內(nèi)。而在背側(cè)自背側(cè)縫隙21～26流入前緣側(cè)的中空空腔4內(nèi)。
中空空腔4、5相互由肋6區(qū)分而獨(dú)立，所以流入這些空腔4、5的冷凝水分別通過中空空腔4、5的內(nèi)壁自外側(cè)覆環(huán)2或內(nèi)側(cè)覆環(huán)3流出，冷凝水41、43自中空空腔4，冷凝水40、42自中空空腔5通過圖略的線路被回收到冷凝器。
根據(jù)上述固定葉片1的結(jié)構(gòu)，葉片內(nèi)部分別獨(dú)立地設(shè)置由肋6區(qū)分的前緣側(cè)的中空空腔4和后緣側(cè)的中空空腔5，所以流入這些中空空腔4、5內(nèi)的冷凝水不會自背側(cè)向腹側(cè)或相反自腹側(cè)向背側(cè)的各縫隙流動并進(jìn)而向葉片表面流出，可以確實地回收流入中空空腔4、5的冷凝水。
在現(xiàn)有例中，中空空腔32是單一的，腹側(cè)縫隙33、背側(cè)縫隙35都流入單一的中空空腔32，所以流入中空空腔32的冷凝水會自背側(cè)向腹側(cè)或以其相反的路線再次流出到葉片表面，但在本實施例中，消除了這樣的缺陷，提高了冷凝水的回收效率。
本發(fā)明的蒸氣渦輪固定葉片具有自外側(cè)覆環(huán)通過葉片內(nèi)部與內(nèi)側(cè)覆環(huán)貫通的空腔，在葉片的腹側(cè)和背側(cè)具有自表面連通所述空腔同時相互保持規(guī)定間隔并向上下方向延伸的多個縫隙，其特征在于，所述空腔區(qū)分為于前緣側(cè)和后緣側(cè)分別獨(dú)立的空腔，背側(cè)縫隙與所述前緣側(cè)空腔連通，腹側(cè)縫隙與后緣側(cè)空腔連通。根據(jù)這樣的葉片的結(jié)構(gòu)，自背側(cè)縫隙流入前緣側(cè)空腔內(nèi)的冷凝水和自腹側(cè)縫隙流入后緣側(cè)空腔內(nèi)的冷凝水各自分離，從而不會出現(xiàn)由背側(cè)縫隙回收的冷凝水由腹側(cè)縫隙流出或以相反線路流出的情況，可以確實地回收冷凝水。目前，空腔為單一的空腔，由背側(cè)縫隙回收到空腔內(nèi)的冷凝水有時會自腹側(cè)縫隙或以其相反的線路向葉片表面流出，而本發(fā)明不會產(chǎn)生這樣的缺陷。
權(quán)利要求
1.一種蒸氣渦輪固定葉片，具有自外側(cè)覆環(huán)通過葉片內(nèi)部貫通至內(nèi)側(cè)覆環(huán)的空腔，在葉片的腹側(cè)和背側(cè)具有自表面連通所述空腔同時相互保持規(guī)定間隔并向上下方向延伸的多個縫隙，其特征在于，所述空腔區(qū)分為于前緣側(cè)和后緣側(cè)分別獨(dú)立的空腔，背側(cè)縫隙與所述前緣側(cè)空腔連通，腹側(cè)縫隙與后緣側(cè)空腔連通。
全文摘要
一種蒸氣渦輪固定葉片,使冷凝水回收效率提高。在固定葉片1內(nèi),自外側(cè)覆環(huán)2至內(nèi)側(cè)覆環(huán)3貫通的中空空腔4、5分別獨(dú)立設(shè)置。在葉片表面的腹側(cè),多個腹側(cè)縫隙各以直線狀、按規(guī)定間隔平行設(shè)置。在背側(cè),背側(cè)縫隙也以規(guī)定間隔設(shè)置成直線狀。葉片表面的冷凝水分別自多個腹側(cè)縫隙、背側(cè)縫隙流入獨(dú)立的中空空腔5、4,自外側(cè)覆環(huán)2或內(nèi)側(cè)覆環(huán)3側(cè)流出而被回收。由于由肋6區(qū)分成中空空腔4、5,故可防止流入中空空腔的冷凝水倒流出。
文檔編號F01D5/18GK1294246SQ9912319
公開日2001年5月9日 申請日期1999年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月28日
發(fā)明者小西哲, 馬越龍?zhí)? 戶田秀之, 松尾尊昭, 渡邊英一郎 申請人:三菱重工業(yè)株式會社