燃氣渦輪導葉的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及一種用于燃氣渦輪的導葉，并且更具體地，其提供一種創(chuàng)新導葉，該創(chuàng)新導葉具有改進的柔性，導致了減小從導葉后緣到導葉平臺的過渡部處的應力，而不干擾此類構(gòu)件的冷卻方案。
【背景技術(shù)】
[0002]如公知的，用于燃氣渦輪的標準構(gòu)造構(gòu)想出了剛性地連接于殼體的多個導葉，該殼體包繞由安裝在其上的葉片引導的旋轉(zhuǎn)軸。具體而言，各個導葉包括翼型件，該翼型件連接于導葉平臺，該導葉平臺繼而固持到外殼體中。在熱燃燒氣體穿過殼體來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸時，導葉經(jīng)歷高溫，并且出于此類原因，它們需要被冷卻。典型地，冷卻構(gòu)造具有通過平臺進入導葉至翼型件的冷卻介質(zhì)。為了使能量轉(zhuǎn)換過程的效率最大化，翼型件區(qū)段為相對薄的。相比之下，它們附接于其的平臺區(qū)段更厚，以便向翼型件提供適合的支承。
[0003]圖1和圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的設計，分別以透視和平面視圖繪出了燃氣渦輪導葉，燃氣渦輪導葉大體上以附圖標記100指示，并且包括具有后緣部分121的導葉翼型件12，以及包括鉤部分210的導葉平臺200。此外，導葉平臺200包括楔形面壓力側(cè)202和與其相對的楔形面吸入側(cè)201。
[0004]參照圖3，示出了包封到虛線框C中的圖1和圖2的燃氣渦輪導葉10的一部分的透視圖。圖3中不可見的是楔形面吸入側(cè)，其與導葉平臺200的楔形面壓力側(cè)202和翼型件12的前緣相對。
[0005]現(xiàn)在參照以下圖4，為了保持導葉平臺200的適當冷卻，最大表面預期對于沖擊冷卻為可接近的，尤其是對于前級導葉。冷卻介質(zhì)流以箭頭A指示。因此，導葉鉤部分210轉(zhuǎn)移到導葉平臺200的上游端和下游端處的極限位置，因此形成開向冷卻空氣側(cè)的腔。通過將下游側(cè)鉤部分210定位在最下游位置處，其幾乎與翼型件12的后緣端121沿徑向方向?qū)R。由于嚴格需要冷卻來確保構(gòu)件的壽命，故導葉平臺200為必要地厚的以允許適當?shù)膬?nèi)部冷卻特征。因此，靠近翼型件后緣121的鉤部分210導致了從翼型件后緣121到導葉平臺200的過渡部處的非常剛性的結(jié)構(gòu)。
[0006]此類非柔性結(jié)構(gòu)引起局部的高應力。因此，需要大量的冷卻空氣來將壽命保持在對發(fā)動機性能具有消極影響的合理水平處。
[0007]參照圖5，示出了前述技術(shù)問題的已知解決方案。為了提高導葉平臺200的柔性，鉤部分210向內(nèi)轉(zhuǎn)移，因此產(chǎn)生長的懸突物112。然而，并非所有渦輪構(gòu)造允許此類設計，并且在任何情況下，該解決方案引起冷卻區(qū)域可損害高負載部分的壽命的嚴重減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于通過提供大致如獨立權(quán)利要求1中限定的燃氣渦輪導葉來解決前述技術(shù)問題。
[0009]優(yōu)選實施例在對應的從屬權(quán)利要求中限定。
[0010]根據(jù)將僅為了示例性且非限制的目的在以下詳細描述中描述的優(yōu)選實施例，本解決方案教導了通過在導葉平臺上引入局限于導葉翼型件的后緣部分附近的材料削減部分來提高導葉平臺的柔性。
[0011]有利地，此類材料削減部分是局部修改，其可在不干擾平臺和翼型件的冷卻方案的情況下引入。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的方面，該方面提供了一種燃氣渦輪導葉，其包括導葉平臺、連接于導葉平臺的導葉翼型件，導葉翼型件包括導葉后緣，其中渦輪導葉還包括形成在導葉平臺上并且局限于導葉后緣附近的材料削減部分。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，導葉平臺包括楔形面壓力側(cè)、楔形面吸入側(cè)，以及從楔形面吸入側(cè)延伸至楔形面壓力側(cè)的周向凹槽。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例，材料削減部分為形成在周向凹槽的基壁上的倒角。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的又一個方面，倒角形成在基壁的自由端部分上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的又一個方面，倒角形成在基壁上以便沿其產(chǎn)生階梯區(qū)域。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的又一個方面，倒角具有包括在5到20mm的范圍中的縱向程度。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例，材料削減部分為盲孔。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的又一個方面，盲孔具有包括在5到20mm的范圍中的所述導葉平臺內(nèi)的深度。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的又一個方面，導葉平臺包括沿楔形面延伸的密封槽
□ O
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的又一個方面，盲孔形成在導葉平臺上作為密封槽口的末端延伸部。
【附圖說明】
[0022]本發(fā)明的前述目的和伴隨的優(yōu)點中的許多個將變得更容易認識到，因為其通過參照連同附圖進行時的以下詳細描述而變得更好理解，其中:
圖1和2分別示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的燃氣渦輪導葉的透視圖和平面視圖；
圖3示出了包封到圖1和2的虛線框C中的燃氣渦輪導葉的一部分的透視圖；
圖4示出了圖1的燃氣渦輪導葉的頂部側(cè)向截面視圖；
圖5示出了關(guān)于圖3中所示的部分的不同設計的現(xiàn)有技術(shù)的燃氣渦輪導葉的透視圖；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的燃氣渦輪導葉的一部分的透視圖；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的變型的燃氣渦輪導葉的一部分的透視圖； 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的燃氣渦輪導葉的一部分的透視圖；
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的變型的燃氣渦輪導葉的一部分的透視圖。
【具體實施方式】
[0023]參照圖6，示出了大體上以附圖標記I表示的燃氣渦輪導葉。為了清楚起見，圖6僅示出了根據(jù)本發(fā)明的燃氣渦輪導葉I的一部分，其對應于關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)所示的部分，該部分為包封在繪出整個導葉的圖1和2的虛線框C中的部分。
[0024]燃氣渦輪導葉I包括導葉翼型件3，其包括導葉后緣32。前緣在圖中不可見。導葉翼型件連接于導葉平臺2。類似于關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的導葉的導葉平臺包括楔形面壓力側(cè)21和與其相對的楔形面吸入側(cè)(圖中不可見)。
[0025]具體而言，導葉I包括形成在導葉平臺2上局限于導葉后緣32附近的材料削減部分4。
[0026]根據(jù)第一示例性實施例，這里表示為非限制性實例，削減部分以倒角4形式獲得。更具體而言，導葉平臺2包括從平臺的楔形面壓力側(cè)21延伸至楔形面吸入側(cè)的周向凹槽6。有利地，倒角4形成在周向凹槽6的基壁61上。更具體而言，倒角位于基壁61的自由端部分611上。然而，倒角4還可沿周向凹槽6的基壁61定位。
[0027]接下來轉(zhuǎn)到圖7，示出了本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的變型。具體而言，在該情況下，倒角4形成在基壁61上，以便沿其產(chǎn)生階梯區(qū)域612。在兩個實施例中，倒角4可通過加工構(gòu)件或借助于本領域技術(shù)人員已知的任何其它適合的工藝來獲得。作為優(yōu)選，倒角4具有包括在5到20mm的范圍中的縱向程度。
[0028]以此類方式，平臺的修改保持在導葉平臺2的后緣32附近，因此不干擾導葉的冷卻方案，并且同時實現(xiàn)平臺的剛性的顯著減小。這導致了在操作期間由構(gòu)件經(jīng)歷的較小機械應力。
[0029]現(xiàn)在參照以下圖8，其以透視圖示出了本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例。因此，材料削減部分以盲孔5形式獲得，在導葉翼型件3的后緣32附近形成在導葉平臺2上。
[0030]類似地，盲孔可通過加工構(gòu)件或通過本領域技術(shù)人員已知的任何其它手段來獲得。
[0031]作為優(yōu)選，盲孔5可具有包括在5到20mm的范圍中的導葉平臺2中的深度。
[0032]如圖所示，導葉平臺2還包括位于導葉平臺2的楔形面壓力側(cè)21上的密封槽口7。
[0033]參照最后的圖9，示出本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的變型。具體而言，有利地，盲孔5形成在導葉平臺2上作為密封槽口 7的末端延伸部。換言之，在該變型中，密封槽口 7還朝導葉翼型件3的后緣32的近側(cè)延伸。
[0034]盡管已經(jīng)關(guān)于優(yōu)選實施例完整描述了本發(fā)明，但明顯的是，修改可引入在其范圍內(nèi)，而不認為應用由這些實施例限制，而是由以下權(quán)利要求的內(nèi)容限制。
【主權(quán)項】
1.一種燃氣渦輪導葉(I)，包括: 導葉平臺(2); 連接于所述導葉平臺(2)的導葉翼型件(3)，所述導葉翼型件(3)包括導葉后緣(32); 所述渦輪導葉(I)的特征在于其還包括形成在所述導葉平臺(2)上并且局限于所述導葉后緣(31)附近的材料削減部分(4，5)。2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的燃氣渦輪導葉(I)，其特征在于，所述導葉平臺(2)包括楔形面壓力側(cè)(21)、楔形面吸入側(cè)，以及從所述楔形面壓力側(cè)(21)延伸至所述楔形面吸入側(cè)的周向凹槽(6)。3.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的燃氣渦輪導葉(I)，其特征在于，所述材料削減部分(4)為形成在所述周向凹槽(6)的基壁(61)上的倒角(4)。4.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的燃氣渦輪導葉(I)，其特征在于，所述倒角(4)形成在所述基壁(61)的自由端部分(611)上。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃氣渦輪導葉(I)，其特征在于，所述倒角(4)形成在所述基壁(61)上，以便沿其產(chǎn)生階梯區(qū)域(612)。6.根據(jù)權(quán)利要求3至權(quán)利要求5中任一項所述的燃氣渦輪導葉(I)，其特征在于，所述倒角(4)具有包括在5到20_的范圍中的深度。7.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的燃氣渦輪導葉(I)，其特征在于，所述材料削減部分(5)為盲孔(5)。8.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的燃氣渦輪導葉(I)，其特征在于，所述盲孔(5)具有包括在5到20mm的范圍中的所述導葉平臺(2)內(nèi)的深度。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的燃氣渦輪葉片(I)，其特征在于，所述導葉平臺(2)包括沿所述楔形面壓力側(cè)(21)延伸的密封槽口( 7)。10.根據(jù)權(quán)利要求8和權(quán)利要求9所述的燃氣渦輪導葉(I)，其特征在于，所述盲孔(5)形成在所述導葉平臺(2)上作為所述密封槽口(7)的末端延伸部。
【專利摘要】本發(fā)明大體上涉及一種用于燃氣渦輪的導葉，并且更具體地，其提供一種創(chuàng)新導葉，該創(chuàng)新導葉具有改進的柔性，導致了減小從導葉后緣到導葉平臺的過渡部處的應力，而不干擾此類構(gòu)件的冷卻方案。本發(fā)明教導了通過在導葉平臺上引入局限于導葉翼型件的后緣部分附近的材料削減部分來提高導葉平臺的柔性。
【IPC分類】F01D9/02
【公開號】CN105715309
【申請?zhí)枴緾N201510949667
【發(fā)明人】H.布蘭德, M.維德梅
【申請人】通用電器技術(shù)有限公司