[發(fā)明專利]用于冷卻渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)區(qū)域的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110344878.3
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN102454428A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·W·小哈里斯;C·A·比勒;S·E·艾利斯;X·付
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F01D5/18
• 分類號(hào): F01D5/18
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍;譚祐祥

1.一種渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片中的平臺(tái)冷卻裝置，所述轉(zhuǎn)子葉片在翼型件和根部之間的交界處具有平臺(tái)，其中所述轉(zhuǎn)子葉片包括形成于其中的內(nèi)部冷卻通路，所述內(nèi)部冷卻通路從與所述根部處的冷卻劑源的連接部延伸到所述平臺(tái)的至少大致徑向高度，其中在操作過(guò)程中，所述內(nèi)部冷卻通路包括高壓冷卻劑區(qū)域和低壓冷卻劑區(qū)域，并且其中，沿著與所述翼型件的壓力側(cè)相重合的側(cè)面，所述平臺(tái)的壓力側(cè)包括從所述翼型件周向地延伸至壓力側(cè)斜面的頂側(cè)面，并且沿著與所述翼型件的吸力側(cè)相重合的側(cè)面，所述平臺(tái)的吸力側(cè)包括從所述翼型件周向地延伸至吸力側(cè)斜面的頂側(cè)面；所述平臺(tái)冷卻裝置包括：

平臺(tái)空腔，其形成于所述平臺(tái)的壓力側(cè)和吸力側(cè)的至少其中一個(gè)內(nèi)，所述平臺(tái)空腔包括內(nèi)側(cè)底板和外側(cè)頂板；

高壓連接器，其將所述平臺(tái)空腔連接到所述內(nèi)部冷卻通路的所述高壓冷卻劑區(qū)域上；

低壓連接器，其將所述平臺(tái)空腔連接到所述內(nèi)部冷卻通路的所述低壓冷卻劑區(qū)域上；和

形成于所述平臺(tái)空腔內(nèi)的銷組，其中所述銷組包括多個(gè)銷，所述多個(gè)銷在大致徑向方向上在所述平臺(tái)空腔的底板和頂板之間延伸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平臺(tái)冷卻裝置，其特征在于：

所述平臺(tái)空腔位于所述平臺(tái)的壓力側(cè)中；

所述平臺(tái)空腔包括在所述底板和所述頂板之間具有大致恒定的徑向間隙的平坦構(gòu)造；

所述平臺(tái)頂側(cè)面是平坦的；且

所述平臺(tái)空腔的頂板位于所述平臺(tái)的頂側(cè)面附近并與之大致平行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平臺(tái)冷卻裝置，其特征在于：

所述高壓連接器沿著穿過(guò)所述平臺(tái)的線性路徑而從所述吸力側(cè)斜面上的位置延伸至與所述平臺(tái)空腔的結(jié)合部，并且在二者之間將所述內(nèi)部冷卻通道的所述高壓冷卻劑區(qū)域二等分；且

所述低壓連接器沿著線性路徑而從所述吸力側(cè)斜面上的位置延伸至與所述平臺(tái)空腔的結(jié)合部，并且在二者之間將所述內(nèi)部冷卻通道的所述低壓冷卻劑區(qū)域二等分。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平臺(tái)冷卻裝置，其特征在于，所述高壓連接器包括定位在所述吸力側(cè)斜面處的非整體式插塞，并且所述低壓連接器包括定位在所述吸力側(cè)斜面處的非整體式插塞；

其中用于所述高壓連接器和所述低壓連接器的所述非整體式插塞構(gòu)造為使得其各以期望的方式限制冷卻劑通過(guò)所述吸力側(cè)斜面離開所述渦輪機(jī)葉片。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平臺(tái)冷卻裝置，其特征在于：

所述平臺(tái)包括大致平行于所述平坦的頂側(cè)面的平坦的下側(cè)面；且

所述內(nèi)部冷卻通路包括蛇形路徑，所述內(nèi)部冷卻通路的所述高壓冷卻劑區(qū)域包括所述蛇形路徑的上游區(qū)域，并且所述低壓冷卻劑區(qū)域包括所述蛇形路徑的下游區(qū)域。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平臺(tái)冷卻裝置，其特征在于，所述高壓連接器連接到所述平臺(tái)空腔上的位置跨越所述平臺(tái)空腔的至少極大部分而與所述低壓連接器連接到所述平臺(tái)空腔上的位置相反。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平臺(tái)冷卻裝置，其特征在于，所述平臺(tái)空腔包括外壁和內(nèi)壁，所述外壁包括線性形狀，并且相對(duì)所述壓力側(cè)斜面大致平行定位且處于間隔開的關(guān)系，并且所述內(nèi)壁包括彎曲的形狀，形成了從所述外壁的前端伸展至所述外壁的后端的弧形。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平臺(tái)冷卻裝置，其特征在于：

在所述翼型件的壓力側(cè)與所述平臺(tái)相交的地方，所述內(nèi)壁的弧形的輪廓在形狀和大致位置上與所述翼型件的壓力側(cè)的輪廓相對(duì)應(yīng)；且

所述外壁的前端包括靠近所述翼型件的前緣的軸向位置，并且所述外壁的后端包括靠近所述翼型件的后緣的軸向位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平臺(tái)冷卻裝置，其特征在于：

多個(gè)斜面出口形成從所述平臺(tái)空腔穿過(guò)所述壓力側(cè)斜面和所述吸力側(cè)斜面的至少其中一個(gè)的出口；

多個(gè)頂側(cè)面出口形成從所述平臺(tái)空腔穿過(guò)所述平臺(tái)的頂側(cè)面的出口；

所述斜面出口構(gòu)造為具有預(yù)定的流動(dòng)截面積，所述預(yù)定的流動(dòng)截面積與期望的冷卻劑沖擊特征和期望的冷卻劑計(jì)量特征的至少其中一個(gè)相對(duì)應(yīng)；且

所述頂側(cè)面出口構(gòu)造為具有預(yù)定的流動(dòng)截面積，所述預(yù)定的流動(dòng)截面積與期望的冷卻劑計(jì)量特征相對(duì)應(yīng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平臺(tái)冷卻裝置，其特征在于，所述銷包括非整體式銷，其各插過(guò)穿過(guò)所述平臺(tái)的下側(cè)面而形成的銷孔。