用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)包括環(huán)形陣列的渦輪機(jī)葉片，其包括形成在葉片平臺部(11)中的底切(17)?；旧现蔚淖枘徜N(22)被布置在兩個渦輪機(jī)葉片(10a和10b)之間。阻尼銷(22)包括切口(23)，其被構(gòu)造并布置成使得從渦輪機(jī)葉片的葉片根部部分流到葉片輪廓部分的氣流的至少一部分被引導(dǎo)到所述底切(17)。因為所述氣流比葉片平臺部以及尤其比底切具有更低的溫度，所以通過該氣流執(zhí)行冷卻底切。
【專利說明】
用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]us 7，163，376B2中公開了一種用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)。該冷卻系統(tǒng)包括具有相對斜面的桶形平臺部形式的相鄰渦輪機(jī)葉片平臺部和大體上柱形形狀的銷，該銷具有圍繞該銷的周邊部分在沿其間隔開的軸向位置處形成的多個通道，以傳送冷卻介質(zhì)通過所述通道并冷卻相鄰的渦輪機(jī)葉片平臺部的斜面中的至少一個。所述通道沿著所述銷的相對側(cè)延伸。
[0003]鑒于此，本發(fā)明的目標(biāo)尤其是提出一種用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)，其使得渦輪機(jī)葉片能夠具有非常高的熱和機(jī)械負(fù)載能力。該目標(biāo)根據(jù)本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1的特征的用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)被實現(xiàn)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)包括環(huán)形陣列的渦輪機(jī)葉片。每個渦輪機(jī)葉片均具有葉片平臺部，其具有葉片后緣側(cè)，葉片凸面?zhèn)?，葉片凹面?zhèn)群腿~片前緣側(cè)。渦輪機(jī)葉片進(jìn)一步包括連接到葉片平臺部的葉片輪廓部分和連接到葉片平臺部且相對于葉片輪廓部分被布置在葉片平臺部的另一側(cè)上的葉片根部部分。額外地，渦輪機(jī)葉片還包括形成在葉片平臺部中的底切。底切被執(zhí)行為凹槽，其尤其從葉片平臺部的葉片凹面?zhèn)妊由斓饺~片后緣側(cè)。還可能的是底切被執(zhí)行為凹槽，其從葉片平臺部的葉片凹面?zhèn)妊由斓饺~片凸面?zhèn)?。底切?dǎo)致在葉片輪廓部分的根部后緣中降低的機(jī)械和熱應(yīng)力狀態(tài)且在底切中更高的應(yīng)力狀態(tài)。這是可能的因為凹槽位于更冷的金屬溫度區(qū)域中，其具有更高的材料疲勞強(qiáng)度。
[0005]所述渦輪機(jī)葉片被布置成使得第一渦輪機(jī)葉片的葉片平臺部的葉片凸面?zhèn)让娉诙u輪機(jī)葉片的葉片平臺部的葉片凹面?zhèn)?。每個葉片凸面?zhèn)群兔總€葉片凹面?zhèn)染?xì)長的尤其至少部分弓形的凹槽和沿相鄰的此類凹槽對安置的尤其基本上柱形的阻尼銷。阻尼銷被用于阻尼振動，尤其是在燃?xì)鉁u輪機(jī)的起動和關(guān)閉期間以及在燃?xì)鉁u輪機(jī)以操作速度運轉(zhuǎn)時。阻尼銷包括切口，其被構(gòu)造并布置成使得大體上從葉片根部部分流到葉片輪廓部分的氣流的至少一部分被引導(dǎo)到所述底切。因為所述氣流比葉片平臺部以及尤其比底切具有更低的溫度，所以底切的冷卻通過該氣流執(zhí)行。該氣流是由于氣體在葉片根部部分區(qū)域中的壓力高于其在葉片輪廓部分中的壓力而導(dǎo)致的。因此，根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)使得底切能夠具有特別低的溫度，這樣，底切的所提及的技術(shù)效果是非常高的，這導(dǎo)致渦輪機(jī)葉片具有非常高的熱和機(jī)械負(fù)載能力。因為包括切口的阻尼銷的制造非常簡單且便宜，所以冷卻系統(tǒng)的簡單且便宜實現(xiàn)是可能的。
[0006]在本發(fā)明的方面中，阻尼銷包括僅僅一個切口。這導(dǎo)致非常強(qiáng)烈的氣流通過該僅僅一個切口，并且因此導(dǎo)致非常有效地冷卻底切，并且因此也導(dǎo)致非常低溫度的底切。
[0007]在本發(fā)明的有利實施例中，切口在阻尼銷的整個圓周上延伸。
[0008]在本發(fā)明的有利實施例中，切口在軸向方向上被螺旋地實施。這導(dǎo)致在阻尼銷的軸向方向上的額外氣流。該額外氣流冷卻阻尼銷的環(huán)境并且間接地冷卻底切。如此執(zhí)行了底切的直接冷卻和間接冷卻。這導(dǎo)致尤其有效地冷卻底切。
[0009 ] 特別地，阻尼銷的切口具有在軸向尺寸上5到12mm之間的寬度并且在徑向方向上I到4mm之間的深度。
【附圖說明】
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)勢、特征和細(xì)節(jié)參照實施例的下述【具體實施方式】及參照附圖得出，附圖中相同的或具有相同功能的元件被規(guī)定具有相同的附圖標(biāo)記。
[0011]圖中示出:
[0012]圖1從渦輪機(jī)葉片的凹面?zhèn)瓤吹娜細(xì)鉁u輪機(jī)葉片的側(cè)視圖；
[0013]圖2是圖1的渦輪機(jī)葉片的頂視圖，
[0014]圖3在渦輪機(jī)葉片之間布置有阻尼銷的兩個相鄰的渦輪機(jī)葉片的剖視圖，
[0015]圖4阻尼銷，
[0016]圖5阻尼銷的第一替代實施例以及
[0017]圖6阻尼銷的第二替代實施例。
【具體實施方式】
[0018]根據(jù)圖1，燃?xì)鉁u輪機(jī)葉片10包括具有葉片后緣側(cè)12、葉片凸面?zhèn)?3(在圖1中不可見，參見圖2)、葉片凹面?zhèn)?4和葉片前緣側(cè)15的葉片平臺部11。葉片輪廓部分16被連接到葉片平臺部11。葉片根部部分19被連接到葉片平臺部11且相對于葉片輪廓部分16被布置在葉片平臺部11的另一側(cè)上。葉片平臺部11的各側(cè)根據(jù)它們相對于葉片輪廓部分16的位置被標(biāo)記。底切17被設(shè)置在葉片平臺部11中，使得底切17從葉片凹面?zhèn)?4延伸到葉片后緣側(cè)12。底切17被執(zhí)行為凹槽，其在葉片平臺部11的表面18(也參見圖2)之下的平面中延伸。
[0019]用于接收阻尼銷(參見圖3)的凹槽20在葉片平臺部11的葉片凹面?zhèn)?4上在平行于葉片平臺部11的表面18的平面中延伸。底切17的平面被布置在葉片平臺部11的表面18和凹槽20的平面之間。凹槽20具有部分弓形橫截面(參見圖3)。存在對應(yīng)的凹槽21，其位于葉片平臺部11的在圖1中不可見而在圖3中可見的葉片凸面?zhèn)?3處。
[0020]根據(jù)圖2，底切17(其邊緣被表示為虛線)以直線從葉片凹面?zhèn)?4延伸到葉片后緣側(cè)12。
[0021]底切17包括具有圓形橫截面的內(nèi)部部分和具有矩形橫截面的外部部分(未示出)。還可能的是凹槽的第二部分的橫截面的內(nèi)部部分具有橢圓形橫截面。
[0022]根據(jù)圖1和圖2，一對渦輪機(jī)葉片10被布置成使得它們構(gòu)造環(huán)形陣列。圖3示出了兩個相鄰的渦輪機(jī)葉片10a、1b的布置。這兩個渦輪機(jī)葉片10a、1b被布置成使得第一渦輪機(jī)葉片1a的葉片凹面?zhèn)?4面朝第二渦輪機(jī)葉片1b的葉片凸面?zhèn)?3。第一渦輪機(jī)葉片1a的葉片凹面?zhèn)?4包括凹槽20并且第二渦輪機(jī)葉片1b的葉片凸面?zhèn)?3包括對應(yīng)的凹槽21，其都具有至少部分的弓形橫截面。基本上柱形的阻尼銷22被安置在該凹槽對20、21中。阻尼銷22包括切口 23，其被構(gòu)造并布置成使得大體上從葉片根部部分19流到葉片輪廓部分16的氣流24的至少一部分被引導(dǎo)到渦輪機(jī)葉片1a的底切17。
[0023]在圖4中，阻尼銷22被更詳細(xì)地示出。阻尼銷具有基本上柱形的形式且在兩端部處均具有凹部表面24。切口 23具有，S卩，在軸向方向上圓弓形形式的橫截面。尤其切口 23具有在軸向尺寸上5到12mm之間的寬度且在徑向方向上I到4mm之間的最大深度。
[0024]在圖5中，示出了一種替代的阻尼銷122。阻尼銷122的實質(zhì)形式類似于阻尼銷22的實質(zhì)形式。僅在切口 123的設(shè)計上有差異。切口 123在阻尼銷122的整個圓周上延伸。其通過凹部形成，該凹部具有在徑向方向上5到12mm之間的固定深度且在軸向方向上I到4mm之間的固定寬度。
[0025]在圖6中，示出了第二替代的阻尼銷222。阻尼銷222的實質(zhì)形式類似于阻尼銷122的實質(zhì)形式。僅在切口 223的設(shè)計上有差異。切口 223也在阻尼銷222的整個圓周上延伸但是阻尼銷222的切口 223在軸向方向上被額外螺旋地實施。
【主權(quán)項】
1.一種用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)，其包括: -環(huán)形陣列的渦輪機(jī)葉片(10、10&、1013)，每個所述渦輪機(jī)葉片均具有 -葉片平臺部(11)，其具有 葉片后緣側(cè)(12)， 葉片凸面?zhèn)?13)， 葉片凹面?zhèn)?14)以及 葉片前緣側(cè)(15); -葉片輪廓部分(16)，所述葉片輪廓部分被連接到所述葉片平臺部(11); -葉片根部部分(19)，所述葉片根部部分被連接到所述葉片平臺部(11)且相對于所述葉片輪廓部分(16)被布置在所述葉片平臺部(11)的另一側(cè)上， -底切(17)，所述底切被形成在葉片平臺部(11)中， -所述渦輪機(jī)葉片(10、10a、10b)被布置成使得第一渦輪機(jī)葉片(1a)的所述葉片平臺部(11)的所述葉片凸面?zhèn)?13)面朝第二渦輪機(jī)葉片(1b)的所述葉片平臺部(11)的所述葉片凹面?zhèn)?14)， -每個葉片凸面?zhèn)?13)和每個葉片凹面?zhèn)?14)均包含細(xì)長的凹槽(20、21)以及_阻尼銷(22、122、222)，所述阻尼銷沿相鄰的此類凹槽(20、21)對被安置，其中，所述阻尼銷(22、122、222)包括切口(23、123、223)，所述切口被構(gòu)造并布置成使得大體上從所述葉片根部部分(19)流到所述葉片輪廓部分(16)的氣流的至少一部分被引導(dǎo)到所述底切(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)， 其特征在于 所述底切(17)從所述葉片平臺部(11)的所述葉片凹面?zhèn)?14)延伸到所述葉片后緣側(cè)(⑵。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻系統(tǒng)， 其特征在于 所述阻尼銷(22、122、222)包括僅僅一個切口(23、123、223)。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的冷卻系統(tǒng)， 其特征在于 所述切口( 123、223)在所述阻尼銷(122、222)的整個圓周上延伸。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的冷卻系統(tǒng)， 其特征在于 所述切口(222)在軸向方向上被螺旋地實施。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的冷卻系統(tǒng)， 其特征在于 所述切口(23、123、223)具有在軸向尺寸上5到12mm之間的寬度。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的冷卻系統(tǒng)， 其特征在于 所述切口(23、123、223)具有在徑向方向上I到4mm之間的深度。
【文檔編號】F01D5/18GK105986841SQ201610240560
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】L·戈倫, E·范登霍文
【申請人】蘇舍渦輪服務(wù)芬洛有限公司