[發明專利]用于燃氣渦輪發動機的渦輪機翼和其制造方法

有效

• 申請號: 201710075032.1
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN107084003B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: R.S.班克
• 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: 嚴志軍;李強

1.一種用于燃氣渦輪發動機的渦輪機翼，所述渦輪機翼限定翼展方向、機翼前緣及機翼后緣，且所述渦輪機翼包括：壓力側壁，所述壓力側壁沿著所述翼展方向并從所述機翼前緣朝向所述機翼后緣延伸；以及吸入側壁，所述吸入側壁也沿著所述翼展方向并從所述機翼前緣朝向所述機翼后緣延伸，所述壓力側壁和所述吸入側壁限定其間的冷卻氣腔，所述壓力側壁和吸入側壁的一者或兩者限定沿著所述翼展方向隔開的多個機翼后緣冷卻通道，其中每個所述機翼后緣冷卻通道從所述冷卻氣腔大體上延伸至所述機翼后緣，所述壓力側壁和吸入側壁的一者或兩者包括多個壓降元件，所述壓降元件中的至少一個部分地延伸至每個所述機翼后緣冷卻通道內，以減少流經所述冷卻氣腔的冷卻空氣量，

其中，每個所述機翼后緣冷卻通道限定所述多個壓降元件在上游方向上緊鄰的第一流動截面積，其中每個所述機翼后緣冷卻通道限定所述多個壓降元件在下游方向上緊鄰的第二流動截面積，且其中所述第一流動截面積與所述第二流動截面積大體相同。

2.根據權利要求1所述的渦輪機翼，其中，每個所述機翼后緣冷卻通道限定多個計量段，且其中，多個壓降元件之一位于各所述計量段處。

3.根據權利要求1所述的渦輪機翼，其中，所述壓力側壁和吸入側壁共同限定所述機翼的主體部分，其中所述壓力側壁和吸入側壁的一者或兩者限定所述機翼的機翼后緣部分，且其中，所述機翼后緣部分與主體部分分開形成并附接到所述主體部分。

4.根據權利要求3所述的渦輪機翼，其中，所述壓力側壁和吸入側壁共同限定所述機翼的所述機翼后緣部分。

5.根據權利要求3所述的渦輪機翼，其中，所述壓力側壁或所述吸入側壁之一限定所述機翼后緣部分并包括所述多個壓降元件，所述多個壓降元件部分延伸至每個所述機翼后緣冷卻通道內。

6.根據權利要求3所述的渦輪機翼，其中，所述機翼后緣部分采用增量制造工藝形成。

7.根據權利要求1所述的渦輪機翼，其中，所述渦輪機翼為來自如下項的至少一個：渦輪轉子葉片級的轉子葉片或渦輪噴嘴級的渦輪噴嘴。

8.根據權利要求1所述的渦輪機翼，其中，所述多個壓降元件配置成多個圓形突出物部分延伸至每個所述機翼后緣冷卻通道內，所述多個壓降元件線性地布置在每個所述機翼后緣冷卻通道中。

9.根據權利要求1所述的渦輪機翼，其中，所述渦輪機翼為渦輪轉子葉片級的轉子葉片。

10.根據權利要求1所述的渦輪機翼，其中，所述渦輪機翼為渦輪噴嘴級的渦輪噴嘴。

11.根據權利要求1所述的渦輪機翼，其中，每個所述機翼后緣冷卻通道配置成壓力側排放槽，每個所述機翼后緣冷卻通道依流體流動順序包括進氣口、內部和機翼后緣冷卻槽。

12.一種制造限定機翼前緣和機翼后緣的燃氣渦輪發動機渦輪機翼的方法，所述方法包括：

形成所述機翼的主體部分，所述主體部分自所述機翼的機翼前緣朝向所述機翼的機翼后緣延伸，所述主體部分限定位于所述機翼后緣附近的冷卻氣腔；以及

采用增量制造工藝形成所述機翼的機翼后緣部分，所述機翼后緣部分與所述機翼的所述主體部分形成整體或與其連接，所述機翼后緣部分至少部分限定沿著翼展方向隔開的多個機翼后緣冷卻通道，每個所述機翼后緣冷卻通道從所述主體部分限定的所述冷卻氣腔大體上延伸至所述機翼的機翼后緣，所述機翼后緣包括多個壓降元件，所述多個壓降元件部分延伸至所述機翼后緣冷卻通道內，以減少流經其間的冷卻空氣量，

其中，每個所述機翼后緣冷卻通道限定所述多個壓降元件在上游方向上緊鄰的第一流動截面積，其中每個所述機翼后緣冷卻通道限定所述多個壓降元件在下游方向上緊鄰的第二流動截面積，且其中所述第一流動截面積與所述第二流動截面積大體相同。