[實用新型]一種渦輪葉片以及使用該葉片的航空發動機

有效

• 申請號: 201820189716.4
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN207847704U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 李文斌
• 申請（專利權）人: 沈陽昊銳機械設備制造有限公司
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種渦輪葉片，包括外殼(1)、長隔板(22)以及短隔板(21)，其中:所述外殼(1)包括外層壁(11)和內層壁(12)，所述外層壁(11)上設置有氣膜孔(110)，所述內層壁(12)上設置有沖擊孔(120)；所述氣膜孔(110)具體為橫截面為菱形的孔狀結構；其中菱形的較小內角角度為48.5°?52.5°。本實用新型對氣膜孔的形狀、排列方式等做出了優選的技術限定；從而可以更為合理的分配各個冷卻單元、冷卻腔室的流量，并調整局部位置的換熱情況，實現渦輪葉片的局部精細設計，本實用新型具有可預期的較為巨大的經濟價值和社會價值。

技術領域

本實用新型涉及渦輪葉片結構設計和應用技術領域，特別提供了一種渦輪葉片以及使用該葉片的航空發動機。

背景技術

現有技術中，隨著航空發動機技術的發展，對渦輪葉片冷卻技術的發展也提出了更高的要求，渦輪葉片必須采用新型高效的冷卻結構，但是現有技術始終未能有效地提高渦輪葉片的綜合冷卻效果，導致現有技術仍舊存在渦輪葉片的綜合冷卻效果比較差的技術問題。申請號為201620157119.4的中國專利披露了現有技術中的一種渦輪葉片以及使用該葉片的航空發動機；但是其只適用于一種情況；現有技術中仍有很多亟待解決的技術問題。人們迫切希望獲得一種適合其他應用要求的技術效果較好的渦輪葉片以及使用該葉片的航空發動機。

實用新型內容

本實用新型的目是提供一種技術效果優良的渦輪葉片以及使用該葉片的航空發動機。

本實用新型一種渦輪葉片，包括外殼1、長隔板22以及短隔板21，其中:所述外殼1包括外層壁11和內層壁12，所述外層壁11上設置有氣膜孔110，所述內層壁12上設置有沖擊孔120；所述短隔板21連接在所述外層壁11和所述內層壁12之間且將所述外層壁11和所述內層壁12之間的空間分割為至少兩個冷卻單元；所述長隔板22設置在所述內層壁12圍成內腔內且將所述內腔分割為至少兩個冷卻腔室；

所述短隔板21的數目為至少兩個，且在所述外層壁11或所述內層壁12的厚度方向上存在兩個與所述長隔板22重疊的所述短隔板21；所述短隔板21和/或所述長隔板22的最大延伸方向與所述渦輪葉片的縱向方向相同；

至少兩個以上所述冷卻單元中各所述冷卻單元的容積彼此不同，其中:各所述冷卻單元上的所述氣膜孔110的數目或所述沖擊孔120的數目彼此相同，或者，各所述冷卻單元上的所述氣膜孔110的數目彼此相同并且各冷卻單元上的所述沖擊孔120的數目也彼此相同；

或者，至少兩個以上所述冷卻單元中各所述冷卻單元的容積彼此相同，其中:各所述冷卻單元上的所述氣膜孔110的數目或所述沖擊孔120的數目彼此不同，或者，各所述冷卻單元上的所述氣膜孔110的數目彼此不同并且各所述冷卻單元上的所述沖擊孔120的數目也彼此不同。

其特征在于：所述氣膜孔110具體為橫截面為菱形的孔狀結構；其中菱形的較小內角角度為48.5°-52.5°。此種菱形橫截面外輪廓結構的氣膜孔110有利于加工(可選用激光加工)，且能夠有效控制葉片工作時氣膜孔110的流通阻力；此處較小的較小內角角度為48.5°-52.5°是經過創造性試驗最后獲得的優選的技術方案；與之對應的較大的內角角度值是180°與前述的較小內角角度值之差。

進一步優選：所述孔狀結構的菱形的氣膜孔110的較小內角角度為50.2°-52.2°。這一優選數值對應具有最優的技術效果。推薦在工程中優先使用此優選范圍內的參數值。

氣膜孔110按照陣列形式布置，每列個數為21-23個；單個渦輪葉片上的氣膜孔110列數為25-27列；氣膜孔110孔口處的橫截面積為2.8mm²-4.2mm²。氣膜孔110的排列方式以及每行或者每列的個數關系到進排氣效果，前述參數值是經過大量創造性試驗優化得到的優選技術內容。