涡轮转子叶片及包括其的燃气轮机的制作方法

文档序号:22744491发布日期:2020-10-31 09:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种涡轮转子叶片,包括叶片叶身,其特征在于,所述叶片叶身包括冷气通道和冲击板;

冷气通道,设置于所述叶片叶身内部;

冲击板,设置于所述叶片叶身内部;

其中,所述冲击板上设置冲击孔,所述冲击孔与所述冷气通道相连通,用于将冷气通道内的冷却空气经过冲击孔对叶片叶身的叶尖区域进行冲击强化冷却。

2.如权利要求1所述的涡轮转子叶片,其特征在于,所述冲击板上设置多个冲击孔,所述冲击孔的孔径小于所述冷气通道的内径。

3.如权利要求1所述的涡轮转子叶片,其特征在于,所述叶片叶身还包括顶部盖板,所述顶部盖板将所述叶片叶身内顶部形成一与所述冷气通道相连通的顶部空间;所述冲击板设置于所述顶部空间内,将所述顶部空间间隔为集气腔和冲击后腔室;

其中,所述集气腔与所述冷气通道连通;所述冲击后腔室通过冲击孔与所述集气腔相连通;

所述冲击后腔室的壁面上设置冷气孔,用于将冲击后腔室内的冷却空气通过所述冷气孔对叶片叶身的叶尖区域进行冷却。

4.如权利要求3所述的涡轮转子叶片,其特征在于,

所述冷气孔设置于所述顶部盖板;

所述冷气孔设置于所述冲击后腔室对应的叶片叶身的压力面和/或吸力面上;和/或

所述冷气孔设置于所述冲击后腔室对应的叶片叶身尾缘上。

5.如权利要求4所述的涡轮转子叶片,其特征在于,多个所述冷气通道末端均连通至一个集气腔,所述集气腔对应设置一个冲击板和一个冲击后腔室。

6.如权利要求4所述的涡轮转子叶片,其特征在于,多个所述冷气通道末端分别连通至至少两个集气腔;每个集气腔单独设置对应的冲击板和冲击后腔室。

7.如权利要求1所述的涡轮转子叶片,其特征在于,在冷气通道相对应的壁面上设置冷气通道气膜冷却孔,用于将冷气通道内的冷却空气通过所述冷气通道气膜冷却孔排出,对叶片叶身的叶尖区域进行冷却。

8.如权利要求1所述的涡轮转子叶片,其特征在于,

所述冷气通道在叶片叶身内部沿径向设置;

所述冷气通道的加工方式包括铸造、电化学或者电火花;

所述冷气通道在延伸方向包括一段通孔或者相互连通的多段通孔;其中,所述多段通孔的内径不同;

所述冷气通道内设置用于强化换热的肋片结构和/或柱肋结构;

所述涡轮转子叶片还包括湍流发生装置,所述湍流发生装置设置于所述冷气通道内部。

9.如权利要求1所述的涡轮转子叶片,其特征在于,

所述冲击孔加工方式包括铸造、电火花、激光或者机械加工;

所述冲击孔的孔型包括圆形、椭圆形、方形、菱形中的一种或多种;

多个所述冲击孔在冲击板上的排列方式为顺排或者交错排列。

10.一种燃气轮机,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的涡轮转子叶片。


技术总结
一种涡轮转子叶片及包括其的燃气轮机,其中涡轮转子叶片包括叶片叶身,所述叶片叶身包括冷气通道和冲击板;冷气通道,设置于所述叶片叶身内部;冲击板,设置于所述叶片叶身内部;其中,所述冲击板上设置冲击孔,所述冲击孔与所述冷气通道相连通,用于将冷气通道内的冷却空气经过冲击孔对叶片叶身顶部区域进行冲击强化冷却。本发明涡轮转子叶片内部采用了复杂的冷气通道结构,在叶片叶身内部冷气通道靠近叶尖区域采用了冲击强化冷却,利用转子叶片冷却空气压力裕度高,冲击冷却换热系数高的特点,降低转子叶片叶尖区域的金属温度,提高涡轮转子叶片寿命。

技术研发人员:张正秋;徐克鹏;陈春峰;王文三;蒋旭旭;陈江龙;杨珑
受保护的技术使用者:北京全四维动力科技有限公司
技术研发日:2020.07.27
技术公布日:2020.10.30
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