[發(fā)明專利]用于減少葉片/盤應(yīng)力的葉片/盤燕尾背切

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680054572.1
• 申請日: 2006-05-12
• 公開（公告）號: CN101438029A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 帕特里克·J·莫爾;埃米利奧·費爾南德斯;阿尼爾·B·拉賈納;默魯格桑·西蘭甘;卡姆利施·德萬甘
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/30
• 分類號: F01D5/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 封新琴

1.一種減少渦輪葉片或轉(zhuǎn)子盤中的至少一個上的應(yīng)力的方法，其中多個 渦輪葉片可連接到該盤，且其中每個所述渦輪葉片都包括可接合到所述盤內(nèi) 具有相應(yīng)形狀的燕尾槽內(nèi)的葉片燕尾，該葉片燕尾包括寬凸起、中等凸起和 窄凸起三種凸起，該方法包括步驟：

(a)確定燕尾背切相對于基準線的起始點，該起始點限定燕尾背切沿 燕尾軸線的長度；

(b)確定該燕尾背切的切除角；和

(c)根據(jù)該起始點和切除角，從葉片燕尾或盤燕尾槽中的至少一個去 除材料，以形成燕尾背切，

其中起始點和切除角根據(jù)葉片和盤幾何而被優(yōu)化，以最大化盤上的應(yīng)力 減少、葉片上的應(yīng)力減少、渦輪葉片的有用壽命、保持或改善渦輪葉片的空 氣動力學(xué)性能之間的平衡，

其中基準線被定位為沿燕尾軸線的中心線與葉片燕尾的前面相距1.936 英寸，且執(zhí)行步驟(a)以使得對于寬凸起而言燕尾背切的起始點為從基準 線沿向后方向至少0.923英寸，對于中等凸起而言為從基準線沿向后方向至 少1.654英寸。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)被執(zhí)行以使得所述切除角 最大為5°。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中通過在所述葉片和盤幾何上執(zhí)行有限 元分析來優(yōu)化所述起始點和切除角。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過確定多個切除角來執(zhí)行步驟(b)， 以限定具有非平面表面的燕尾背切。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過從所述葉片燕尾去除材料來執(zhí)行 步驟(c)。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過從所述盤燕尾槽去除材料來執(zhí)行 步驟(c)。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過從所述葉片燕尾和從所述盤燕尾 槽去除材料來執(zhí)行步驟(c)。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中還執(zhí)行步驟(c)以使得基于從所述 葉片燕尾和盤燕尾槽去除材料得到的角度不超過所述切除角。

9.一種渦輪葉片，包括翼面和葉片燕尾，所述葉片燕尾的形狀對應(yīng)于渦 輪盤內(nèi)的燕尾槽，該葉片燕尾包括寬凸起、中等凸起和窄凸起三種凸起，

該葉片燕尾包括燕尾背切，該燕尾背切根據(jù)葉片幾何而被確定尺寸和定 位，以最大化轉(zhuǎn)子盤上的應(yīng)力減少、葉片上的應(yīng)力減少、渦輪葉片的有用壽 命、保持或改善渦輪葉片的空氣動力學(xué)性能之間的平衡，

其中該燕尾背切的起始點，其限定該燕尾背切沿燕尾軸線的長度，被相 對于一基準線而確定，，該基準線被定位為沿燕尾軸線的中心線與葉片燕尾 的前面相距1.936英寸，

其中對于寬凸起而言燕尾背切的起始點為從基準線沿向后方向至少 0.923英寸，對于中等凸起而言為從基準線沿向后方向至少1.654英寸。

10.如權(quán)利要求9所述的渦輪葉片，其中所述燕尾背切的切除角最大為 5°。

11.如權(quán)利要求9所述的渦輪葉片，其中所述燕尾背切具有非平面表面。

12.一種渦輪轉(zhuǎn)子，包括多個與轉(zhuǎn)子盤結(jié)合的渦輪葉片，每個葉片包括 翼面和葉片燕尾，且轉(zhuǎn)子盤包括多個形狀與葉片燕尾相對應(yīng)的燕尾槽，該葉 片燕尾包括寬凸起、中等凸起和窄凸起三種凸起，

其中所述葉片燕尾和燕尾槽中的至少一個根據(jù)葉片和盤幾何而被確定 尺寸和定位，以最大化轉(zhuǎn)子盤上的應(yīng)力減少、葉片上的應(yīng)力減少、渦輪葉片 的有用壽命、保持或改善渦輪葉片的空氣動力學(xué)性能之間的平衡，

其中該燕尾背切的起始點，其限定該燕尾背切沿燕尾軸線的長度，被相 對于一基準線而確定，該基準線被定位為沿燕尾軸線的中心線與葉片燕尾的 前面相距1.936英寸，和

其中對于寬凸起而言燕尾背切的起始點為從基準線沿向后方向至少 0.923英寸，對于中等凸起而言為從基準線沿向后方向至少1.654英寸。