[發(fā)明專利]葉片、旋轉(zhuǎn)機(jī)械及其組裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711240288.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN108119189B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇;S.莫里賽;鄭小清;T.郭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F01D9/04
• 分類號(hào): F01D9/04
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;李強(qiáng)

本發(fā)明提供一種葉片、旋轉(zhuǎn)機(jī)械及其組裝方法。所述葉片包括翼型件、聯(lián)接到翼型件的徑向內(nèi)端的靜止部分和聯(lián)接到靜止部分的泄漏流動(dòng)導(dǎo)葉組件。泄漏流動(dòng)導(dǎo)葉組件包括限定在其中的多個(gè)通道。通道被定向成引起流過(guò)通道的工作流體的旋流速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的領(lǐng)域一般涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械(rotary machine)，更具體地，涉及一種與旋轉(zhuǎn)機(jī)械一起使用的泄漏流動(dòng)導(dǎo)葉組件(leakage flow guide vane assembly)。

背景技術(shù)

至少一些已知的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，包括但不限于一些已知的蒸汽渦輪，將來(lái)自流體源的工作流體通過(guò)外殼入口并沿著環(huán)形蒸汽路徑引導(dǎo)。通常，渦輪級(jí)(turbine stages)定位在主流體路徑(primary fluid path)內(nèi)，使得工作流體流過(guò)后續(xù)渦輪級(jí)的固定葉片(fixedblades)和旋轉(zhuǎn)的靜葉(rotary vanes)。限定在靜止部件和旋轉(zhuǎn)部件之間的軸向間隙(axial gaps)有利于旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)。

在至少一些已知的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，主流體路徑中的高壓工作流體可能泄漏到軸向間隙中并被引導(dǎo)到下游并被排回到主流體路徑中。然而，由于主流體路徑中的工作流體被靜止部件和旋轉(zhuǎn)部件偏轉(zhuǎn)，工作流體的泄漏流以與在主流體路徑中流動(dòng)的工作流體不同的角度或切向速度進(jìn)入主流體路徑。因此，泄漏流可能以比主流體路徑中的工作流體更大的入射角沖擊下游旋轉(zhuǎn)部件，從而在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中產(chǎn)生效率損失。隨著時(shí)間的推移，這種損失可能會(huì)增加運(yùn)營(yíng)費(fèi)用和燃料成本。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，提供了一種葉片(blade)。該葉片包括翼型件(airfoil)、聯(lián)接到翼型件的徑向內(nèi)端(radially inner end)的靜止部分(stationary portion)和聯(lián)接到靜止部分的泄漏流動(dòng)導(dǎo)葉組件泄漏流動(dòng)導(dǎo)葉組件包括限定在其中的多個(gè)通道(passages)。所述多個(gè)通道被定向成引起流過(guò)通道的工作流體的旋流速度(swirl velocity)。

其中，所述泄漏流動(dòng)導(dǎo)葉組件包括從第一端部軸向地延伸到相對(duì)的自由的第二端部的多個(gè)導(dǎo)葉，其中，所述第一端部聯(lián)接到所述靜止部分的下游端部。

其中，每個(gè)導(dǎo)葉包括從所述靜止部分的底部表面徑向地向外延伸的第一部分和相對(duì)于所述第一部分周向地延伸(extends circumferentially)的第二部分。

其中，所述多個(gè)導(dǎo)葉中的至少一個(gè)導(dǎo)葉的所述第二部分相對(duì)于所述至少一個(gè)導(dǎo)葉的所述第一部分以預(yù)定角度周向地延伸并且與相鄰導(dǎo)葉的所述第一部分在徑向方向上重疊(overlaps)。

其中，每個(gè)導(dǎo)葉通過(guò)焊接過(guò)程(welding process)、硬釬焊過(guò)程(brazingprocess)和粘合過(guò)程(bonding process)中的至少一種聯(lián)接到所述靜止部分。

其中，每個(gè)導(dǎo)葉使用增材制造過(guò)程(additive manufacturing process)和機(jī)加工過(guò)程(machining process)中的至少一種與固定葉片(fixed blade)一體地(integrally)形成。

其中，所述泄漏流動(dòng)導(dǎo)葉組件包括主體(body)，所述主體包括穿過(guò)其限定的多個(gè)孔(apertures)，所述多個(gè)孔限定所述多個(gè)通道。

其中，所述多個(gè)孔以預(yù)定的徑向角度延伸穿過(guò)所述主體。

其中，所述多個(gè)孔包括大體蜂窩形(honeycomb-shaped)的孔陣列(array ofapertures)。

其中，所述泄漏流動(dòng)導(dǎo)葉組件包括從第一端部基本上徑向地延伸到相對(duì)的自由的第二端部的多個(gè)導(dǎo)葉，其中，所述第一端部聯(lián)接到所述靜止部分的底部表面(bottomsurface)。

其中，所述多個(gè)導(dǎo)葉中的每一個(gè)相對(duì)于軸向中心線軸線以預(yù)定角度定位。