[發(fā)明專利]一種渦輪導(dǎo)向葉片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110443855.8
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN103184896A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施一長;萬明學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 中航商用航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 樓仙英;徐年康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種渦輪導(dǎo)向葉片。

背景技術(shù)

在很多領(lǐng)域中，燃?xì)廨啓C(jī)用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)或工作機(jī)械。在此，利用燃料的能量使得渦輪軸旋轉(zhuǎn)。為此，燃料在一個燃燒室中燃燒，由壓氣機(jī)壓縮后的空氣也輸入其中。在燃燒室中通過燃料燃燒而形成高溫高壓的工作介質(zhì)，再通過一個連接在燃燒室后面的渦輪單元膨脹做功。

為了使渦輪軸產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，在渦輪軸上設(shè)置了許多工作葉片，它們通過來自燃燒室的工作介質(zhì)的能量來驅(qū)動渦輪軸。為了在渦輪單元中對工作介質(zhì)進(jìn)行流體傳輸，還通常在相鄰的工作葉片之間設(shè)置與渦輪殼體(或稱渦輪機(jī)匣)連接的渦輪導(dǎo)向葉片，這樣，一個渦輪導(dǎo)向葉片和相鄰的一個渦輪工作葉片通常被稱為一個渦輪級。

在此，渦輪導(dǎo)向葉片通過緣板固定在渦輪單元的導(dǎo)向葉片支架上。由于工作介質(zhì)是高溫高壓的，遭受該工作介質(zhì)的組件和零件持續(xù)地處于高熱負(fù)荷下。對于渦輪導(dǎo)向葉片而言，其承受了非常嚴(yán)重的熱應(yīng)力。解決這個問題的途徑主要有兩方面，一方面是不斷地發(fā)展新材料和新工藝，另一方面是對渦輪葉片內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu)持續(xù)進(jìn)行改進(jìn)。然而，這兩方面均具有其局限性，例如，新材料或新工藝的發(fā)展通常周期均比較長，內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu)的改進(jìn)則需要積累大量的工程經(jīng)驗(yàn)，并且受葉形和渦輪工作狀態(tài)的影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種渦輪導(dǎo)向葉片，其具有：芯部，其大體上縱向延伸；第一延伸部，其大體上橫向延伸并位于所述芯部的一端；第二延伸部，其大體上橫向延伸并位于所述芯部的另一端，并與所述第一延伸部相對；扇形套狀部，其套設(shè)在所述芯部上并被限定在所述第一延伸部和所述第二延伸部之間，具有吸力面以及壓力面，所述扇形套狀部由耐熱材料制成。

較優(yōu)地，所述芯部和/或所述第一延伸部和/或所述第二延伸部由耐熱金屬材料制成。

較優(yōu)地，所述耐熱金屬材料為高溫合金。

進(jìn)一步地，所述高溫合金為鎳基超耐熱合金。

進(jìn)一步地，所述耐熱材料為陶瓷。

優(yōu)選地，所述芯部具有縱向貫通的冷卻腔。。

可選擇地，所述第一延伸部和所述第二延伸部其中的一個與所述芯部一體成形，所述第一延伸部和所述第二延伸部其中的另一個與所述芯部固定在一起。

優(yōu)選地，所述第一延伸部和所述第二延伸部在靠近所述芯部的側(cè)面上均具有凹槽，所述凹槽用于將所述扇形套狀部的兩端部容納于其中。

進(jìn)一步地，所述凹槽內(nèi)均布置有耐高溫緩沖件。

優(yōu)選地，所述芯部的外表面和所述扇形套狀部的內(nèi)表面之間具有預(yù)定的間隙。

進(jìn)一步地，所述渦輪導(dǎo)向葉片還具有耐高溫的緩沖件，其設(shè)置于所述間隙中。

更近一步地，其特征在于，所述緩沖件為彈簧片。

本發(fā)明還公開了一種渦輪導(dǎo)向器，其具有上述的渦輪導(dǎo)向葉片。

本發(fā)明還公開了一種燃?xì)鉁u輪機(jī)，其具有上述的渦輪導(dǎo)向器。

本發(fā)明的渦輪導(dǎo)向葉片能夠使渦輪前溫度大大提高，從而提高渦輪的效率，并且使渦輪導(dǎo)向葉片的加工難度減小，降低了成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的渦輪導(dǎo)向葉片的示意圖；

圖2為圖1中的渦輪導(dǎo)向葉片的扇形套狀部的示意圖，其中，(a)為扇形套狀部的主視圖，(b)為沿(a)中的剖面線D-D的剖視圖，(c)為扇形套狀部的左視圖；

圖3為圖1中的渦輪導(dǎo)向葉片的芯部和第一延伸部的示意圖，其中，(a)為其仰視圖，(b)為沿(a)中的剖面線C-C的剖面圖，(c)為其主視圖；

圖4為圖1中的渦輪導(dǎo)向葉片的第二延伸部的示意圖，其中，(a)為第二延伸部的俯視圖，(b)為沿(a)中剖面線E-E的剖面圖，(c)為第二延伸部的主視圖。

具體實(shí)施方式

在以下優(yōu)選的實(shí)施例的具體描述中，將參考構(gòu)成本發(fā)明一部分的所附的附圖。所附的附圖通過示例的方式示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的特定的實(shí)施例。示例的實(shí)施例并不旨在窮盡根據(jù)本發(fā)明的所有實(shí)施例。可以理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的前提下，可以利用其他實(shí)施例，也可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)性或者邏輯性的修改。因此，以下的具體描述并非限制性的，且本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求所限定。

在以下的具體描述中，方向性的術(shù)語，例如“上”、“下”“縱向”、“橫向”、“前”、“后”等，參考附圖中描述的方向使用。同樣地，關(guān)于元件彼此之間的位置關(guān)系，使用術(shù)語“外”、“內(nèi)”等，關(guān)于氣流，使用術(shù)語“上游”和“下游”等均參照附圖進(jìn)行理解。因此本發(fā)明的實(shí)施例的部件可被置于多種不同的方向，方向性的術(shù)語是用于示例的目的而非限制性的。