[發明專利]具有護罩中的出口路徑的渦輪輪葉

在審

• 申請號: 201610954420.2
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN106968718A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: R.舒罕;S.S.賈伊斯瓦爾;G.L.賽登;Z.J.泰勒
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 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: 嚴志軍,胡斌

技術領域

本文中公開的主題涉及渦輪。具體而言，本文中公開的主題涉及燃氣渦輪中的輪葉。

背景技術

燃氣渦輪包括靜止葉片組件，其將工作流體(例如，氣體)流引導到連接于旋轉轉子的渦輪輪葉中。這些輪葉設計成耐受渦輪內的高溫、高壓環境。一些常規帶護罩的渦輪輪葉(例如，燃氣渦輪輪葉)具有徑向冷卻孔，其允許冷卻流體(即，來自壓縮機級的高壓空氣流)經過以冷卻那些輪葉。然而，該冷卻流體常規地在徑向末端處從輪葉的本體噴射，并且可結束，有助于該徑向空間中的混合損失。

發明內容

本公開的各種實施例包括一種渦輪輪葉，其具有：基部；聯接于基部并且從基部沿徑向向外延伸的葉片，葉片包括：本體，其具有壓力側；與壓力側相對的吸入側；壓力側與吸入側之間的前緣；以及壓力側與吸入側之間的在與前緣相對的側部上的后緣；以及本體內的多個沿徑向延伸的冷卻通路；以及在葉片的徑向外側聯接于葉片的護罩，護罩包括：多個沿徑向延伸的出口通路，其與本體內的第一組多個沿徑向延伸的冷卻通路流體地連接；以及出口路徑，其至少部分地沿周向延伸穿過護罩并且與本體內的不同的第二組多個沿徑向延伸的冷卻通路中的全部流體地連接。

本公開的第一方面包括：一種渦輪輪葉，其具有：基部；聯接于基部并且從基部沿徑向向外延伸的葉片，葉片包括：本體，其具有壓力側；與壓力側相對的吸入側；壓力側與吸入側之間的前緣；以及壓力側與吸入側之間的在與前緣相對的側部上的后緣；以及本體內的多個沿徑向延伸的冷卻通路；以及在葉片的徑向外側聯接于葉片的護罩，護罩包括：多個沿徑向延伸的出口通路，其與本體內的第一組多個沿徑向延伸的冷卻通路流體地連接；以及出口路徑，其至少部分地沿周向延伸穿過護罩并且與本體內的不同的第二組多個沿徑向延伸的冷卻通路中的全部流體地連接。

本公開的第二方面包括：一種渦輪輪葉，其具有：基部；聯接于基部并且從基部沿徑向向外延伸的葉片，葉片包括：本體，其具有壓力側；與壓力側相對的吸入側；壓力側與吸入側之間的前緣；以及壓力側與吸入側之間的在與前緣相對的側部上的后緣；以及本體內的多個沿徑向延伸的冷卻通路；以及在葉片的徑向外側聯接于葉片的護罩，護罩包括：標記(notch)，其劃出護罩的前半部與后半部之間的近似中點；以及出口路徑，其從前半部至后半部至少部分地沿周向延伸穿過護罩，并且與本體內的多個沿徑向延伸的冷卻通路流體地連接。

本公開的第三方面包括：一種渦輪，其具有：定子；以及容納在定子內的轉子，轉子具有：心軸；以及從心軸沿徑向延伸的多個輪葉，多個輪葉中的至少一個包括：基部；聯接于基部并且從基部沿徑向向外延伸的葉片，葉片包括：本體，其具有壓力側；與壓力側相對的吸入側；壓力側與吸入側之間的前緣；以及壓力側與吸入側之間的在與前緣相對的側部上的后緣；以及本體內的多個沿徑向延伸的冷卻通路；以及在葉片的徑向外側聯接于葉片的護罩，護罩包括：多個沿徑向延伸的出口通路，其與本體內的第一組多個沿徑向延伸的冷卻通路流體地連接；以及出口路徑，其至少部分地沿周向延伸穿過護罩并且與本體內的不同的第二組多個沿徑向延伸的冷卻通路中的全部流體地連接。

技術方案1. 一種渦輪輪葉，包括：

基部：

葉片，其聯接于所述基部并且從所述基部沿徑向向外延伸，所述葉片包括：

本體，其具有：

壓力側；與所述壓力側相對的吸入側；所述壓力側與所述吸入側之間的前緣；以及所述壓力側與所述吸入側之間的在與所述前緣相對的側部上的后緣；以及

所述本體內的多個沿徑向延伸的冷卻通路；以及

護罩，其在所述葉片的徑向外側聯接于所述葉片，所述護罩包括：

多個沿徑向延伸的出口通路，其與所述本體內的第一組多個沿徑向延伸的冷卻通路流體地連接；以及

出口路徑，其至少部分地沿周向延伸穿過所述護罩并且與所述本體內的不同的第二組多個沿徑向延伸的冷卻通路中的全部流體地連接。

技術方案2. 根據技術方案1所述的渦輪輪葉，其特征在于，所述多個沿徑向延伸的出口通路從所述本體延伸至徑向外區域。

技術方案3. 根據技術方案2所述的渦輪輪葉，其特征在于，所述多個沿徑向延伸的出口通路與所述護罩中的出口路徑流體地隔離。

技術方案4. 根據技術方案3所述的渦輪輪葉，其特征在于，所述多個沿徑向延伸的出口通路定位成鄰近所述本體的所述前緣。

技術方案5. 根據技術方案1所述的渦輪輪葉，其特征在于，所述護罩包括劃出前半部與后半部之間的近似中點的標記，其中所述出口路徑在所述后半部處延伸穿過所述護罩，并且出口鄰近所述本體的所述后緣。