[發(fā)明專利]用于燃?xì)廨啓C(jī)葉片的具有隔壁的沖擊管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380045883.1
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104641076A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.布盧克
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 曲瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于裝配在渦輪的導(dǎo)向葉片中的管道、一種渦輪的導(dǎo)向葉片裝置和一種制造用于渦輪的導(dǎo)向葉片的管道的方法。

背景技術(shù)

渦輪噴嘴導(dǎo)向葉片可包括內(nèi)部沖擊冷卻系統(tǒng)，冷卻空氣經(jīng)由安裝在導(dǎo)向葉片的葉片主體中的管道供給進(jìn)內(nèi)部沖擊冷卻系統(tǒng)中。該管道包括孔，以朝向?qū)蛉~片的內(nèi)部引導(dǎo)分立的冷卻空氣流。該管道通常以緊密配合的方式固定在導(dǎo)向葉片的主體內(nèi)，以限定冷卻空氣的徑向泄漏流。為了獲得管道在導(dǎo)向葉片內(nèi)的緊密配合固定，該管道可以是部分柔性的，以提供良好的制造變化性。

而且，已知將管道沿管道長度分為分離的腔室，從而從渦輪內(nèi)的不同源單獨(dú)地給每個(gè)腔室供給冷卻空氣。這種構(gòu)造使得可選擇冷卻空氣，以優(yōu)化葉片翼面上的冷卻效率。為了產(chǎn)生這些分離的腔室，分隔器或隔板特征結(jié)合進(jìn)管道中。分割器影響管道的硬度，使得管道的硬度由分割器增加。由于污垢，管道的增加的硬度導(dǎo)致困難的組裝，或者難以產(chǎn)生管道和導(dǎo)向葉片主體之間的緊密配合。

分割器可釬焊到管道的表面。因此，在組裝管道期間，由于分割器產(chǎn)生的管道的更高硬度會(huì)導(dǎo)致分割器和管道表面之間的釬焊連接破裂。

US4252501公開了一種用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的中空冷卻葉片，其包括至少兩個(gè)有孔的構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件與葉片內(nèi)部表面的分離部分分隔開。這些構(gòu)件中的第一個(gè)具有冷卻空氣的供給，冷卻空氣以噴射的形式穿過所述孔，以沖擊冷卻相應(yīng)第一表面。而且，提供互連通道以將冷卻空氣帶至第二有孔構(gòu)件，在第二有孔構(gòu)件，沖擊冷卻相應(yīng)第二表面。

US5516260A公開了一種具有浮壁冷卻插件的粘合渦輪翼面。翼面包括內(nèi)部空腔，內(nèi)部空腔由前壁和后壁分開。

US5259730A公開了一種具有焊箔插件(bonding?foil?insert)的沖擊冷卻翼面。肋插入翼面的內(nèi)部空腔內(nèi)，以在導(dǎo)向葉片的內(nèi)部容積內(nèi)提供若干空腔。

US2873944包括渦輪輪葉冷卻。金屬片固定在輪葉的內(nèi)部容積內(nèi)，以在輪葉的內(nèi)部容積內(nèi)形成用于冷卻流體的通道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于渦輪的導(dǎo)向葉片，其是堅(jiān)固的，并易于制造。

該目的通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的一種用于裝配在渦輪的導(dǎo)向葉片中的管道、一種渦輪機(jī)的導(dǎo)向葉片裝置和一種制造用于渦輪的導(dǎo)向葉片的管道的方法來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于裝配在渦輪的導(dǎo)向葉片中的管道。該管道包括用于形成流體通路的管道壁和布置在流體通路內(nèi)的分割壁。分割壁包括第一邊緣和與第一邊緣間隔開的第二邊緣。第一邊緣固定到渦輪壁的第一表面部分。分割壁形成為第二邊緣以可拆卸的方式彈性地抵靠管道壁的第二表面部分，使得分割壁將流體通路分割為第一通路和第二通路。

而且，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種渦輪機(jī)的導(dǎo)向葉片裝置。該導(dǎo)向葉片裝置包括上述管道以及包含內(nèi)部容積的導(dǎo)向葉片。該管道布置在內(nèi)部容積內(nèi)。

而且，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造用于渦輪的導(dǎo)向葉片的管道的方法。根據(jù)該方法，提供了包括管道壁的管道，管道壁用于形成流體通路。分割壁的第一邊緣固定到管道壁的第一表面部分。分割壁的與第一邊緣間隔開的第二邊緣以可拆卸的方式彈性地抵靠管道壁，使得分割壁將流體通路分割為第一通路和第二通路。

導(dǎo)向葉片包括氣動(dòng)型輪廓，并在期望方向上引導(dǎo)渦輪的熱工作氣體。導(dǎo)向葉片安裝到渦輪殼體，特別地，安裝到導(dǎo)向葉片載體。導(dǎo)向葉片包括中心軸線(例如，對稱軸線)，其總體上沿導(dǎo)向葉片的長度延伸，并特別地沿渦輪的渦輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的徑向方向延伸。導(dǎo)向葉片包括內(nèi)部容積，管道可安裝到內(nèi)部容積中。

該管道包括流體通路，冷卻流體(例如空氣)流過流體通路。因此，管道的管道壁由冷卻空氣冷卻，使得導(dǎo)向葉片也由冷卻空氣冷卻。另外，管道壁可包括孔，冷卻流體可經(jīng)由孔從流體通路流向?qū)蛉~片的內(nèi)表面，以用于冷卻的目的。

管道和尤其是流體通路包括沿管道長度且大致平行于導(dǎo)向葉片中心軸線延伸的中心軸線。流體通路包括流體入口和流體出口，其中，流體出口沿中心軸線相對于流體入口位于管道的相對端。特別地，流體入口和流體出口布置在管道的相對兩端，使得冷卻流體沿徑向方向相對于渦輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線流過流體通路。

導(dǎo)向葉片包括前緣和后緣，渦輪的熱工作氣體朝向前緣流動(dòng)，在后緣，熱工作氣體遠(yuǎn)離導(dǎo)向葉片流動(dòng)。因此，與導(dǎo)向葉片的位于后緣附近的部分相比，熱工作氣體更多地加熱導(dǎo)向葉片的位于前緣附近的部分。因此，為了提供對導(dǎo)向葉片的更有效的冷卻，期望在前緣附近比在后緣附近提供更冷的冷卻流體或更高的冷卻流體質(zhì)量流。