[發明專利]用于冷卻渦輪葉片的尖端葉冠的密封導軌的系統

有效

• 申請號: 201710243280.2
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107435561B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張修章;J.T.巴爾庫姆三世;I.D.里夫斯;J.A.科特羅內奧
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18;F01D11/08
• 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

1.一種燃氣渦輪發動機，包括：

渦輪區段，其中，所述渦輪區段包括具有聯接至轉子的多個渦輪葉片的渦輪級，其中，所述多個渦輪葉片中的至少一個渦輪葉片包括：

尖端葉冠部分，所述尖端葉冠部分具有基部部分和從所述基部部分徑向地延伸的第一密封導軌，其中，所述第一密封導軌包括在切向端部之間延伸的切向表面；

根部部分，所述根部部分聯接至所述轉子；以及

翼型部分，所述翼型部分在所述根部部分與所述尖端葉冠部分之間徑向地延伸；以及

其中，所述翼型部分包括徑向地延伸穿過所述翼型部分以及構造成容納冷卻流體的第一冷卻氣室，且所述第一冷卻氣室相對于所述轉子的旋轉軸線從所述密封導軌軸向地偏移，其中，所述第一密封導軌包括沿著所述第一密封導軌的第一長度延伸的第一冷卻通道，所述第一冷卻通道經由在所述第一冷卻通道與所述第一冷卻氣室之間延伸的第一中間冷卻通道流體地聯接至所述第一冷卻氣室以容納所述冷卻流體，以及其中所述第一密封導軌包括流體地聯接至所述第一冷卻通道以容納所述冷卻流體的第一多個冷卻出口通道，所述第一多個冷卻出口通道布置在所述第一密封導軌內并且在所述第一冷卻通道與所述第一密封導軌的所述切向表面之間延伸，以及所述第一多個冷卻出口通道構造成經由所述切向表面從所述尖端葉冠部分排出所述冷卻流體。

2.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述切向表面包括所述第一密封導軌的在所述切向端部之間延伸的頂部表面，所述頂部表面是所述第一密封導軌的相對于所述轉子的旋轉軸線的徑向最外部表面，且所述第一多個冷卻出口通道構造成從所述頂部表面排出所述冷卻流體，以減小所述頂部表面與徑向地布置在所述頂部表面對面的固定葉冠的最內部表面之間的超出尖端泄漏。

3.根據權利要求2所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述第一多個冷卻出口通道相對于所述第一密封導軌的第一長度以大于0度并且小于180度的角傾斜。

4.根據權利要求3所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述第一多個冷卻出口通道沿所述多個渦輪葉片圍繞所述轉子的旋轉方向傾斜。

5.根據權利要求3所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述第一多個冷卻出口通道背離所述多個渦輪葉片圍繞所述轉子的旋轉方向傾斜，以及所述第一多個冷卻出口通道構造成從所述頂部表面排出所述冷卻流體，以增大當相應的渦輪葉片圍繞所述轉子的旋轉軸線旋轉時所述相應的渦輪葉片的扭矩。

6.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述切向表面包括所述第一密封導軌的第一側表面或第二側表面，所述第一側表面或第二側表面在所述第一密封導軌的所述切向端部之間延伸并且在所述第一密封導軌的頂部表面與所述基部部分之間徑向地延伸，且所述第一側表面與所述第二側表面相對地布置。

7.根據權利要求6所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述第一多個冷卻出口通道在所述第一冷卻氣室與所述第一側表面和第二側表面兩者之間延伸。

8.根據權利要求6所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述第一多個冷卻出口通道相對于沿著所述第一長度延伸穿過所述第一密封導軌的徑向平面以大于0度并且小于180度的角傾斜。

9.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述第一冷卻通道沿著所述第一密封導軌的第一縱向長度的整體延伸。

10.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述第一冷卻通道沿著小于所述第一密封導軌的第一長度的整體延伸。