[發(fā)明專利]基于樣條曲線設(shè)計(jì)的渦輪葉片緣板

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810176163.3
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108252747A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志強(qiáng);李立華;王俊;潘曉聰
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州智慧能源科技有限公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14;F01D5/30
• 代理公司: 深圳市沈合專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44373
• 代理人: 沈祖鋒

本發(fā)明提出一種基于樣條曲線設(shè)計(jì)的渦輪葉片緣板，包括緣板本體，所述緣板本體具有上端面和下端面，所述上端面與所述渦輪葉片連接，所述下端面與一榫齒連接，所述緣板本體整體呈曲線形結(jié)構(gòu)，所述緣板本體具有第一端和與所述第一端相反的第二端，所述緣板本體在靠近所述第一端的位置向上拱起以形成一凸起部，所述凸起部具有一圓形頂尖，所述緣板本體在靠近所述第二端的位置向下凹陷以形成一下凹部，所述下凹部具有一尾流曲面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種渦輪葉片緣板，特別涉及一種基于樣條曲線設(shè)計(jì)的渦輪葉片緣板。

背景技術(shù)

在燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中，從燃燒室出來的高溫、高速、高壓的流體工質(zhì)在流動過程中不斷膨脹，在經(jīng)過渦輪葉片部位的流道時，流體流動十分復(fù)雜，其中伴隨著流道渦、二次流等能量損失現(xiàn)象。而傳統(tǒng)的渦輪葉片緣板大多是平直的規(guī)則長方體，這樣的渦輪葉片緣板會不可避免地阻礙流體工質(zhì)的自由膨脹，造成能量損失加劇，前一級渦輪與后一級渦輪氣流流通過渡不流暢等問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種基于樣條曲線設(shè)計(jì)的渦輪葉片緣板，以有效解決上述提出的至少一種問題。

本發(fā)明提供一種基于樣條曲線設(shè)計(jì)的渦輪葉片緣板，包括緣板本體，所述緣板本體具有上端面和下端面，所述上端面與所述渦輪葉片連接，所述下端面與一榫齒連接，所述緣板本體整體呈曲線形結(jié)構(gòu)，所述緣板本體具有第一端和與所述第一端相反的第二端，所述緣板本體在靠近所述第一端的位置向上拱起以形成一凸起部，所述凸起部具有一圓形頂尖，所述緣板本體在靠近所述第二端的位置向下凹陷以形成一下凹部，所述下凹部具有一尾流曲面。

在一實(shí)施例中，所述渦輪葉片包括葉片表面和葉片根部，所述緣板本體的上端面自所述凸起部至所述下凹部之間的部位與所述葉片根部圓滑過渡連接，所述緣板本體的下端面自所述凸起部的位置向下延伸出一第一連接部，所述緣板本體的下端面自所述下凹部的位置向下延伸出一第二連接部，所述第一連接部和第二連接部用于與所述榫齒連接。

在一實(shí)施例中，所述凸起部與所述第一端之間形成前伸部，所述前伸部與所述第一連接部之間以圓弧過渡連接，所述下凹部與所述第二端之間形成后延部，所述后延部與所述第二連接部之間以圓弧過渡連接，所述凸起部與所述下凹部之間形成緣板過渡部。

在一實(shí)施例中，所述前伸部的上端面為弧形面。

在一實(shí)施例中，所述前伸部在朝向所述第一端的下緣設(shè)計(jì)為圓弧面，所述后延部在朝向所述第二端的下緣設(shè)計(jì)為圓弧面。

在一實(shí)施例中，所述第一連接部與所述緣板過渡部之間以圓弧過渡連接，所述第二連接部與所述緣板過渡部之間以圓弧過渡連接。

在一實(shí)施例中，所述前伸部的厚度大于所述緣板過渡部的厚度，所述后延部的厚度大于所述緣板過渡部的厚度。

在一實(shí)施例中，所述緣板過渡部與所述緣板的軸向方向呈17度。

在一實(shí)施例中，所述前伸部的下緣圓弧面的圓弧曲線為11度，所述后延部的下緣圓弧面的圓弧曲線為11度。

綜上所述，本發(fā)明提出一種基于樣條曲線的渦輪葉片緣板，解決傳統(tǒng)的渦輪葉片緣板平直規(guī)則的平面體，因阻礙流體工質(zhì)的自由膨脹而導(dǎo)致能量損失加劇的問題。所述渦輪葉片緣板符合流體氣動性能，能提高渦輪效率、延緩材料疲勞失效。緣板與葉片根部樣條曲線平滑過渡，避免流道渦、二次流的出現(xiàn)和擴(kuò)張，進(jìn)而提高效率。緣板本體的前伸部和后延部采用封嚴(yán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免流體工質(zhì)從徑向間隙中泄漏，使流體工質(zhì)盡可能用于做功和避免高溫流體工質(zhì)泄漏，造成整個轉(zhuǎn)子溫度場的不均衡影響材料性能。同時緣板前伸和后延的曲面體可以解決前一級渦輪與后一級渦輪氣流流通過渡不流暢、葉根漏氣等問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明渦輪葉片、緣板和榫齒的組合結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明渦輪葉片的葉根與緣板本體圓角過渡的結(jié)構(gòu)示意圖。