[發(fā)明專利]渦輪機葉片、相對應的渦輪機和制造渦輪葉片的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201380065444.7
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN105121787A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設計）人: L·科西;M·因諾琴蒂;F·皮拉奇尼;I·焦文內(nèi)蒂;P·托茲
• 申請（專利權）人: 諾沃皮尼奧內(nèi)股份有限公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14;F01D5/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;譚祐祥

技術領域

本發(fā)明公開的主題的實施例大體涉及制造渦輪機葉片的方法、以該方法制造的渦輪機單零件式空心葉片和使用該葉片的渦輪機。

背景技術

在“油和氣”的領域，一直在尋找用于渦輪機葉片的改善的解決方案。

改善可能不僅涉及例如葉片的翼型部的形狀和大小的功能方面，還涉及葉片的安裝、維護以及特別是制造。

關于制造，必須理解在“油和氣”的領域中小批量生產(chǎn)也是常見的，這是因為有時要為特定客戶研發(fā)(或至少定制)解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

因此，至少在制造方面存在對改善渦輪機的葉片的普遍需求。

理想的是具有高性能和低生產(chǎn)成本。

對于本發(fā)明的一個重要考慮是制造方法可受到所要制造的葉片的具體構造的積極影響。

本發(fā)明的第一方面是渦輪機的葉片。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，渦輪機的葉片包括翼型部；翼型部縱向延伸；翼型部由外表面?zhèn)认虻叵薅?；翼型部具?D和扭轉的形狀且具有內(nèi)腔；葉片是單個零件。此外，葉片被設計用于轉子或定子陣列；轉子或定子限定了徑向和軸向；翼型部的外表面具有前緣和后緣；前緣和/或后緣隨著徑向上的移動而在軸向上向后或向前移位(shift)；內(nèi)腔基本上沿翼型部的整個縱向長度延伸。

在該情況下，添加式(additive)制造是特別有效和有利的。

本發(fā)明的第二方面是渦輪機。

根據(jù)本發(fā)明實施例，渦輪機包括布置成渦輪機級的轉子或定子陣列的多個葉片；葉片具有上面陳列的特征。

本發(fā)明的第三方面是制造渦輪機葉片的方法。

根據(jù)本發(fā)明實施例，以單個零件制造渦輪機葉片的方法使用添加式制造；渦輪機葉片具有上面陳列的特征。

葉片、渦輪機和制造方法的優(yōu)勢技術特征在詳細的描述中陳列。

附圖說明

并入本文且構成說明書一部分的附圖示出本發(fā)明的實施例并與描述一起解釋這些實施例。在附圖中：

圖1非常示意性地顯示渦輪機的直線空心葉片的側視圖，

圖2非常示意性地顯示渦輪機的直線扭轉空心葉片的側視圖，

圖3非常示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的渦輪機的第一3d形狀的空心葉片的側視圖，

圖4非常示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的渦輪機的第二3d形狀的空心葉片的側視圖，

圖5A顯示根據(jù)本發(fā)明的渦輪機的扭轉空心葉片的來自側向觀察點的立體圖，

圖5B顯示根據(jù)相同的視圖并來自相同的觀察點的圖5A的葉片，其中僅僅已經(jīng)考慮在不同水平面的一組橫截面以及前緣和后緣，以及

圖5C顯示圖5A的葉片的俯視圖。

應指出，為了附圖的易讀性，圖5A和圖5B和圖5C未顯示葉片的內(nèi)腔。

具體實施方式

以下示例性的實施例的描述參考附圖。在不同附圖中的相同的參考編號標識相同或類似的元件。下面詳細的描述不限制本發(fā)明。相反，本發(fā)明的范圍由所附的權利要求書限定。

貫穿說明書，參考“一個實施例”或“實施例”表示結合實施例描述的具體的特征、結構、或者特性被包括在公開的主題的至少一個實施例中。因此，詞語“在一個實施例中”或“在實施例中”在貫穿說明書的不同地方的出現(xiàn)不是必然地涉及相同實施例。此外，在一個或更多實施例中的具體的特征、結構或特性可以以任何合適的方式組合。

在圖1中，顯示有渦輪機葉片10，其包括翼型部11、鄰近于翼型部11的第一端的(小的)護罩部12和鄰近于翼型部11的第二端的(小的)根部13；腔14位于翼型部11的內(nèi)部且?guī)缀跹匾硇筒?1的全長延伸；腔14是完全封閉的。

在圖2中，顯示有渦輪機葉片20；這樣的葉片特別難于以合理的成本來制造；該實施例將在下面被使用來解釋本發(fā)明。

一般地，根據(jù)本發(fā)明的渦輪機的葉片(20)包括翼型部(21)；翼型部(21)縱向地延伸(例如從鄰近于葉根23的第一端到鄰近于護罩22的第二端)；翼型部(21)由外表面(也被稱為“翼型表面”)側向地限定；翼型部(21)是3D形狀且具有內(nèi)腔(24)；葉片是單個零件。

一般地，“3D形狀”是指不具有圓柱對稱性的形狀。更具體地，在本發(fā)明的情況中，它是指從下平面形狀延伸到上平面形狀的實體形狀，其中實體形狀從下平面形狀到上平面形狀的發(fā)展是非直線的。

在圖2的實施例中，“3D形狀”是由于翼型部21是“扭轉的”而產(chǎn)生的。