[發明專利]渦輪轉子葉片中的內部冷卻構造

有效

• 申請號: 201611176809.5
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106968721B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: S.S.賈伊斯瓦爾;R.舒罕
• 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: 朱鐵宏;譚祐祥

1.一種用于在燃氣渦輪的渦輪中使用的轉子葉片，所述轉子葉片包括：

限定在凹入壓力面和側向相對的凸起吸力面之間的翼型件，其中，所述壓力面和所述吸力面軸向地在相對的前緣和后緣之間以及徑向地在外側末端和內側端部之間延伸，所述內側端部附接至構造成將所述轉子葉片聯接至轉子盤的根部；

冷卻構造，所述冷卻構造包括用于接收和引導冷卻劑穿過所述轉子葉片的內部的多個冷卻通道，所述冷卻通道均包括流體地連接的相繼的部段，其中：

供給部段徑向地延伸穿過所述翼型件；

出口部段相對于穿過所述渦輪的工作流體的流動方向以淺角度從所述轉子葉片排出所述冷卻劑；以及

肘管部段將所述供給部段連接至所述出口部段并且定位在所述翼型件的外側末端附近，所述肘管部段構造成適應在所述供給部段和所述出口部段之間的方向變化。

2.根據權利要求1所述的轉子葉片，其特征在于，末端護罩連接至所述翼型件的外側末端，所述末端護罩包括由所述翼型件的外側末端支承的軸向和環向延伸的大致平面構件；

其中，所述出口部段在連接至所述肘管部段的上游端和在其處出口端口形成在所述轉子葉片的出口表面上的下游端之間延伸；

其中，每個所述冷卻通道的出口端口均包括在所述末端護罩附近和內側的位置；以及

其中，所述翼型件的后半部限定為所述翼型件的軸向中間之后的翼型部分。

3.根據權利要求2所述的轉子葉片，其特征在于：

每個所述冷卻通道的出口端口均形成為穿過所述轉子葉片的目標表面區域；以及

每個所述冷卻通道的肘管部段均定位成以便通過所述轉子葉片的目標內部區域；

所述轉子葉片還包括構造成在所述翼型件的表面和所述末端護罩的內側表面之間平滑地過渡的內側圓角區域，所述內側圓角區域包括分別對應于所述翼型件的壓力面和吸力面的壓力面內側圓角區域和吸力面內側圓角區域。

4.根據權利要求3所述的轉子葉片，其特征在于，所述出口部段的目標表面區域包括在所述翼型件的外側末端附近的所述翼型件的吸力面；以及

其中，所述目標內部區域包括在所述翼型件的吸力面附近的所述翼型件的內部區域。

5.根據權利要求3所述的轉子葉片，其特征在于，所述出口部段的目標表面區域包括在所述翼型件的外側末端附近的所述翼型件的吸力面的后半部；以及

其中，所述目標內部區域包括在所述翼型件的吸力面的后半部附近的所述翼型件的內部區域。

6.根據權利要求3所述的轉子葉片，其特征在于，所述出口部段的目標表面區域包括對應于所述吸力面內側圓角區域的表面區域；以及

其中，所述目標內部區域包括所述吸力面內側圓角區域。

7.根據權利要求3所述的轉子葉片，其特征在于，所述出口部段的目標表面區域包括對應于所述吸力面內側圓角區域的表面區域的后半部；以及

其中，所述目標內部區域包括所述吸力面內側圓角區域的后半部。

8.根據權利要求3所述的轉子葉片，其特征在于，所述出口部段的目標表面區域包括下列部分中的至少之一：在所述翼型件的外側末端附近的所述翼型件的吸力面的后半部；以及與所述吸力面內側圓角區域對應的表面區域的后半部；以及

其中，所述目標內部區域包括下列部分中的至少之一：在所述翼型件的外側末端附近的所述翼型件的吸力面的后半部附近的所述翼型件的內部區域；以及所述吸力面內側圓角區域的后半部。

9.根據權利要求8所述的轉子葉片，其特征在于，每個所述冷卻通道的供給部段均包括形成為穿過所述轉子葉片的根部的上游端，以及流體地連接至所述肘管部段的下游端，所述供給部段在所述上游端處流體地連接至冷卻劑源；以及

其中，所述供給部段包括形成為穿過所述翼型件的徑向定向的線性通路。