[發明專利]用于渦輪轉子葉片的末端罩蓋圓角

在審

• 申請號: 201910222701.2
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN110295955A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: W.S.澤米蒂斯;M.J.邁爾斯;R.R.皮爾森;J.C.佩里二世
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱鐵宏;金飛

本發明涉及用于渦輪轉子葉片的末端罩蓋圓角。具體地，一種渦輪轉子葉片包括翼型件、末端罩蓋以及在二者之間形成的圓角。圓角限定在相交部附近可變的圓角輪廓用于連接末端罩蓋和翼型件并且有助于空氣動力空氣流。圓角包括壓力側圓角。壓力側圓角包括壓力側圓角輪廓，其根據在具有笛卡爾坐標系中的X、Y和Z坐標值的第一點集內的點，如在表I中所列，其中，X、Y和Z為按英寸計距原點的距離并且當點通過平滑的連續弧線連接時，點限定壓力側圓角的壓力側圓角輪廓。第一點集包括位于每個基準平面的點1和點50之間的點并且包括點1和點50，該每個基準平面位于基準平面H和基準平面W之間并且包括基準平面H和基準平面W，如在表I中所列。

技術領域

本發明主要涉及結合渦輪轉子葉片使用的圓角，并且更具體地涉及在渦輪轉子葉片的翼型件和末端罩蓋之間使用的圓角（fillet）。

背景技術

至少一些已知的渦輪轉子葉片包括翼型件、平臺、柄部、沿著柄部的徑向內端部分延伸的燕尾榫，以及形成在翼型件的末端處的末端罩蓋。在至少一些已知的翼型件上，一體的末端罩蓋包括在翼型件的徑向外端上用以限定熱燃燒氣體必須穿過其流動的通道的一部分。已知的末端罩蓋和翼型件典型地在末端罩蓋和翼型件的相交部處包括具有預定大小和形狀的圓角。

在操作期間，形成在轉子葉片的此種末端罩蓋和翼型件之間的連接部由于旋轉引起的離心力和機械力而變得經受高度應力。形成在末端罩蓋和翼型件之間的圓角定制形狀以減小發生在該區域中的應力集中。然而，已知的圓角形狀仍允許降低構件有效壽命的應力集中的累積。另外，已知的圓角因由圓角產生的阻力和阻礙可降低發動機效率。因此，需要有改進的圓角形狀，其進一步地減輕應力集中，同時還空氣動力地操作以便提升發動機效率。

發明內容

本申請因此描述一種用于燃氣渦輪的渦輪的轉子葉片，其包括翼型件、末端罩蓋，以及形成在翼型件和末端罩蓋的相交部附近的圓角。圓角限定在相交部附近可變的圓角輪廓，用于連接末端罩蓋和翼型件并且有助于空氣動力空氣流。圓角包括形成在翼型件的壓力側和末端罩蓋的內表面之間的壓力側圓角，以及形成在翼型件的吸力側和末端罩蓋的內表面之間的吸力側圓角。壓力側圓角包括壓力側圓角輪廓，其基本上根據在具有笛卡爾坐標系中的X、Y和Z坐標值的第一點集內的點，如在表I中所列，其中，X、Y和Z為按英寸計距原點的距離并且當在第一點集內的點通過平滑的連續弧線連接時，該第一點集內的點限定壓力側圓角的壓力側圓角輪廓。第一點集包括在每個基準平面的點1和點50之間的點中的每個點并且包括點1和點50，該每個基準平面位于基準平面H和基準平面W之間并且包括基準平面H和基準平面W，如在表I中所列。

本申請還描述一種用于燃氣渦輪的渦輪的轉子葉片，其包括翼型件、末端罩蓋，以及形成在翼型件和末端罩蓋的相交部附近的圓角。圓角限定在相交部附近可變的圓角輪廓，用于連接末端罩蓋和翼型件并且有助于空氣動力空氣流。圓角包括形成在翼型件的壓力側和末端罩蓋的內表面之間的壓力側圓角，以及形成在翼型件的吸力側和末端罩蓋的內表面之間的吸力側圓角。吸力側圓角包括吸力側圓角輪廓，其基本上根據在具有笛卡爾坐標系中的X、Y和Z坐標值的第一點集內的點，如在表II中所列，其中，X、Y和Z為按英寸計距原點的距離并且當在第一點集內的點通過平滑的連續弧線連接時，該第一點集內的點限定吸力側圓角的吸力側圓角輪廓。第一點集包括在每個基準平面的點1和點50之間的點中的每個點并且包括點1和點50，該每個基準平面位于基準平面H和基準平面W之間并且包括基準平面H和基準平面W，如在表I中所列。

具體地，本發明還提供了以下技術方案。

技術方案1. 一種用于燃氣渦輪的渦輪的轉子葉片，包括：

翼型件，所述翼型件限定在凹入壓力側和側向相對的凸起吸力側之間，其中，所述壓力側和所述吸力側在相對的前緣和后緣之間以及在末端和內端之間延伸；

末端罩蓋，所述末端罩蓋附接至所述翼型件的外末端，所述末端罩蓋包括在其中內表面與外表面相對的平面構件；