[發(fā)明專利]渦輪機轉(zhuǎn)子葉片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810650809.7
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN109113796A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R.A.布里廷厄姆
• 申請（專利權(quán)）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: 郭帆揚;譚祐祥

本公開涉及一種渦輪轉(zhuǎn)子葉片。所述轉(zhuǎn)子葉片包括翼型件和聯(lián)接到所述翼型件的尖端護罩。所述尖端護罩包括側(cè)表面。所述翼型件和所述尖端護罩限定第一冷卻通道。所述尖端護罩還限定與所述第一冷卻通道流體連通的第二通道。所述第二冷卻通道從所述第一冷卻通道延伸到由所述側(cè)表面限定的第一出口。所述第一出口構(gòu)造成將冷卻劑流引導(dǎo)到第一相鄰轉(zhuǎn)子葉片的尖端護罩圓角上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及渦輪機。更具體地說，本發(fā)明涉及用于渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片。

背景技術(shù)

燃?xì)鉁u輪發(fā)動機大體上包括壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段和渦輪區(qū)段。壓縮機區(qū)段逐步增大進入燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的空氣的壓力，并且將此壓縮空氣供應(yīng)到燃燒區(qū)段。被壓縮的空氣和燃料(例如，天然氣)在燃燒區(qū)段內(nèi)混合并且在一個或多個燃燒室內(nèi)燃燒以產(chǎn)生高壓和高溫燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段流到其中它們經(jīng)膨脹以發(fā)揮作用的渦輪區(qū)段中。舉例來說，燃燒氣體在渦輪區(qū)段中的膨脹可使連接到發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生電力。

渦輪區(qū)段大體上包括多個轉(zhuǎn)子葉片。每個轉(zhuǎn)子葉片包括位于燃燒氣體流內(nèi)的翼型件。在這方面，轉(zhuǎn)子葉片從流過渦輪區(qū)段的燃燒氣體提取動能和/或熱能。一些轉(zhuǎn)子葉片可包括尖端護罩，所述尖端護罩聯(lián)接到翼型件的徑向外端。尖端護罩降低通過轉(zhuǎn)子葉片滲漏的燃燒氣體的量。

轉(zhuǎn)子葉片通常在極高的溫度環(huán)境中操作。因此，每個轉(zhuǎn)子葉片的尖端護罩可限定冷卻劑可通過其流動的各個冷卻通道。不過，冷卻通道可能只對尖端護罩的某些部分例如各個圓角(fillet)提供有限的冷卻。這可能限制轉(zhuǎn)子葉片的操作溫度和/或轉(zhuǎn)子葉片的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)的各方面和優(yōu)點將部分地在下面的描述中闡述，或者可以從所述描述顯而易見，或者可以通過實踐本發(fā)明技術(shù)來了解。

在一方面，本公開涉及一種用于渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片。所述轉(zhuǎn)子葉片包括翼型件和聯(lián)接到所述翼型件的尖端護罩。所述尖端護罩包括側(cè)表面。所述翼型件和所述尖端護罩限定第一冷卻通道。所述尖端護罩還限定與所述第一冷卻通道流體連通的第二通道。所述第二冷卻通道從所述第一冷卻通道延伸到由所述側(cè)表面限定的第一出口。所述第一出口構(gòu)造成將冷卻劑流引導(dǎo)到第一相鄰轉(zhuǎn)子葉片的尖端護罩圓角上。

在另一方面，本公開涉及一種渦輪機，其包括具有多個轉(zhuǎn)子葉片的渦輪區(qū)段。所述多個轉(zhuǎn)子葉片的第一轉(zhuǎn)子葉片包括翼型件；以及聯(lián)接到所述翼型件的尖端護罩。所述尖端護罩包括側(cè)表面。所述翼型件和所述尖端護罩限定第一冷卻通道。所述尖端護罩還限定與所述第一冷卻通道流體連通的第二通道。所述第二冷卻通道從所述第一冷卻通道延伸到由所述側(cè)表面限定的第一出口。所述第一出口構(gòu)造成將冷卻劑流引導(dǎo)到所述多個轉(zhuǎn)子葉片的第二轉(zhuǎn)子葉片的尖端護罩圓角上。

本公開技術(shù)方案1提供一種用于渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片，所述轉(zhuǎn)子葉片包括：翼型件；以及聯(lián)接到所述翼型件的尖端護罩，所述尖端護罩包括側(cè)表面，所述翼型件和所述尖端護罩限定第一冷卻通道，所述尖端護罩還限定與所述第一冷卻通道流體連通的第二冷卻通道，所述第二冷卻通道從所述第一冷卻通道延伸到由所述側(cè)表面限定的第一出口，所述第一出口構(gòu)造成將冷卻劑引導(dǎo)到第一相鄰轉(zhuǎn)子葉片的尖端護罩圓角上。

技術(shù)方案2：根據(jù)技術(shù)方案1所述的轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述第一出口構(gòu)造成以足夠的速度排出所述冷卻劑，以橫越所述出口和所述尖端護罩圓角之間的間隙，使得所述冷卻劑沖擊到所述第一相鄰轉(zhuǎn)子葉片的尖端護罩圓角上。

技術(shù)方案3：根據(jù)技術(shù)方案1所述的轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述尖端護罩完全限定所述第二冷卻通道。

技術(shù)方案4：根據(jù)技術(shù)方案1所述的轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述尖端護罩包括從所述尖端護罩的徑向外表面向外延伸的密封軌，所述第二冷卻通道沿所述密封軌延伸。

技術(shù)方案5：根據(jù)技術(shù)方案1所述的轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述尖端護罩包括塞子，所述塞子定位在所述第一冷卻通道的徑向外端中，以引導(dǎo)所述冷卻劑流過所述第一冷卻通道進入所述第二冷卻通道中。