[發明專利]渦輪葉片

有效

• 申請號: 201380042244.X
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN104520538A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: A.L.吉利奧;C.A.桑佩奧;J.B.巴特勒;S.E.艾利斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/20
• 分類號: F01D5/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

本發明大體上涉及渦輪葉片及用于冷卻渦輪葉片的方法。

背景技術

渦輪廣泛用于工業和商業操作中。用于生成電能的典型的商業蒸汽或燃氣渦輪包括靜止和旋轉翼型件或葉片的交錯級。例如，靜止導葉可附接于靜止構件，如，包繞渦輪的外殼，并且旋轉葉片可附接于定位成沿渦輪的軸向中心線的轉子。壓縮的工作流體如但不限于蒸汽、燃燒氣體或空氣流過渦輪，并且靜止導葉加速和引導壓縮的工作流體到旋轉葉片的隨后的級上，以將運動給予旋轉葉片，因此使轉子轉動并且執行功。

圍繞或繞過渦輪葉片泄漏的壓縮的工作流體降低了渦輪的效率。為了減少繞過旋轉葉片的壓縮的工作流體的量，外殼可包括靜止的護罩節段，其包繞旋轉葉片的各級，并且各個旋轉葉片可包括在外徑向末端處的末端蓋，其減小了護罩節段與旋轉葉片之間的空隙。盡管有效地減小或防止圍繞旋轉葉片的泄漏，但護罩節段與末端蓋之間的相互作用可導致升高的局部溫度，其可降低低循環疲勞極限，并且/或者導致末端蓋處的增大的蠕變。結果，冷卻介質可供應成在流過冷卻通路之前在各個旋轉葉片內流動，以在旋轉葉片的末端蓋上面提供膜冷卻。

在特定的設計中，各個末端蓋可包括外表面，其至少部分地由邊沿包繞。邊沿和外表面可至少部分地限定在邊沿、外表面與包繞的護罩節段之間的末端腔，其也稱為聲響末端腔。以該方式，冷卻介質可供應至末端腔來在于邊沿上面流動并且流出末端腔之前從末端蓋除去熱。然而，在旋轉葉片的吸入側上面流動的冷卻介質可破壞在旋轉葉片上面的壓縮工作流體的流動，并且/或者降低旋轉葉片的操作效率。結果，改進的渦輪葉片和用于冷卻渦輪葉片的方法將為有用的。

發明內容

本發明的方面和優點在以下描述中在下文闡明，或者可從描述清楚，或者可通過實施本發明學習。

本發明的一個實施例為一種渦輪葉片，其包括外表面，以及包繞外表面的至少一部分的邊沿。邊沿中的溝槽圍繞外表面的至少一部分延伸。

本發明的另一個實施例為一種包括外表面的渦輪葉片。壓力側壁沿外表面的第一部分從前緣延伸至后緣。與壓力側壁相對的吸入側壁沿外表面的第二部分從前緣延伸至后緣。壓力側壁或吸入側壁中的至少一個中的凹槽圍繞外表面的至少一部分延伸。

本發明還可包括一種包括外表面的渦輪葉片。第一壁包繞外表面的至少一部分。第二壁包繞第一壁的至少一部分，以限定第一壁與第二壁之間的溝槽，并且溝槽圍繞外表面的至少一部分延伸。

本領域技術人員將在審閱說明書時更好認識到此類實施例及其它實施例的特征和方面。

附圖說明

包括對本領域技術人員而言的本發明的最佳模式的本發明的完整且開放的公開在包括參照附圖的說明書的其余部分中更具體地闡明，在該附圖中：

圖1為在本發明的范圍內的示例性渦輪級的透視圖；

圖2為根據本發明的一個實施例的圖1中所示的渦輪葉片的俯視平面圖；

圖3為根據本發明的一個實施例的圖1中所示的渦輪葉片的俯視透視圖；

圖4為根據本發明的一個實施例的圖1中所示的渦輪葉片的徑向截面視圖；以及

圖5為根據本發明的備選實施例的圖1中所示的渦輪葉片的徑向截面視圖。

具體實施方式

現在將進行對本發明的實施例的詳細參照，其一個或更多個實例在附圖中示出。詳細描述使用數字和字母符號來表示附圖中的特征。附圖和描述中相似或類似的符號用于表示本發明的相似或類似的部分。如本文使用的，用語第一、第二和第三可以可互換地使用，以將一個構件與另一個區分開，并且不旨在表示獨立構件的位置或重要性。此外，用語上游和下游是指流體通道中的構件的相對位置。例如，如果流體從構件A流至構件B，則構件A在構件B的上游。相反，如果構件B從構件A接收流體流，則構件B在構件A的下游。

各個實例經由闡釋本發明來提供，而不限制本發明。實際上，對本領域技術人員而言將顯而易見的是，在本發明中可進行改型和變化，而不脫離其范圍或精神。例如，示為或描述為一個實施例的一部分的特征可在另一個實施例上使用來產生又一個實施例。因此，意圖是本發明覆蓋歸入所附權利要求及其等同方案的范圍內的此類改型和變化。