[發明專利]渦輪轉子葉片中的內部冷卻構造

有效

• 申請號: 201611177452.2
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106907181B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: R.舒罕;R.R.古德;H.R.米斯特里;S.S.賈伊斯瓦爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: 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;傅永霄

1.一種用于燃氣渦輪的渦輪的轉子葉片，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；

連接至所述翼型件的外側末端的末端護罩，所述末端護罩包括從外側表面突出的密封圍欄，以及形成在所述密封圍欄上的切削齒；

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冷卻通道，所述冷卻通道包括流體地連接的部段，其中：

供給部段徑向地延伸穿過所述翼型件；

倉室部段形成在所述密封圍欄內；以及

分支部段形成在所述末端護罩和所述翼型件的外側區域中的至少之一內；

其中，所述分支部段中的每一個均在連接至所述切削齒部段的上游端口和形成在目標表面區域上的出口端口之間延伸，并且在二者之間對分目標內部區域，

其中所述轉子葉片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；以及

其中所述轉子葉片包括外側圓角區域，所述外側圓角區域構造成在下列部分之間平滑地過渡：所述末端護罩的外側表面和所述密封圍欄的前面；以及所述末端護罩的外側表面和所述密封圍欄的后面，

并且其中所述目標表面區域包括下列部分中的至少一者：

所述翼型件的壓力面；

所述翼型件的吸力面；

對應于所述內側圓角區域的表面區域；

對應于所述外側圓角區域的表面區域；

所述末端護罩的內側表面；

所述末端護罩的邊緣。

2.根據權利要求1所述的轉子葉片，其特征在于：

所述倉室部段包括形成在所述密封圍欄的切削齒內的切削齒部段；

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地延伸構件；

所述末端護罩包括橫跨所述末端護罩的徑向厚度與所述外側表面相對的內側表面，以及將所述內側表面連接至所述外側表面的邊緣，所述邊緣限定所述末端護罩的外側輪廓；

所述密封圍欄從所述末端護罩的外側表面沿徑向向外突出并且在所述轉子葉片的旋轉方向上環向地延伸；以及

所述切削齒包括所述密封圍欄的軸向地加寬的環向區段，其中，所述軸向加寬沿徑向在所述末端護罩的外側表面和所述密封圍欄的外側邊緣之間延伸。

3.根據權利要求2所述的轉子葉片，其特征在于：

所述末端護罩包括：

前部部分和后部部分，所述前部部分從所述密封圍欄向前延伸以便懸于所述翼型件的前緣之上，所述后部部分從所述密封圍欄向后延伸以便懸于所述翼型件的后緣之上；

壓力部分和吸力部分，所述壓力部分從所述翼型件的壓力面懸臂式外伸并且懸于所述壓力面之上，所述吸力部分從所述翼型件的吸力面懸臂式外伸并且懸于所述吸力面之上；以及

翼型部分，所述翼型部分限定在經由所述末端護罩沿徑向突出的所述翼型件的輪廓的外形內。

4.根據權利要求3所述的轉子葉片，其特征在于，所述密封圍欄包括相對的圍欄面，其中：

所述密封圍欄的前面對應于所述渦輪的向前方向；以及

所述密封圍欄的后面對應于所述渦輪的向后方向；以及

其中，所述密封圍欄的所述前面和所述后面中的每一個均相對于所述末端護罩的外側表面以陡斜角度布置。

5.根據權利要求4所述的轉子葉片，其特征在于，所述密封圍欄包括近似矩形輪廓，使得所述密封圍欄的前面和后面沿著窄邊緣連接，所述窄邊緣包括：

相對的外側邊緣和內側邊緣，其中，所述內側邊緣限定在所述密封圍欄與所述末端護罩的外側表面的連接處，以及所述外側邊緣遠離所述末端護罩的外側表面偏離所述密封圍欄的徑向高度；以及

旋轉前緣和旋轉后緣，其中，所述旋轉前緣相對于所述轉子葉片的旋轉方向處在所述旋轉后緣之前。