專利名稱：用于冷卻葉片組件的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題大體而言涉及渦輪機葉片，且更具體而言涉及葉片組件構(gòu)件的冷卻設(shè)備。
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C系統(tǒng)被廣泛地用于例如發(fā)電的領(lǐng)域。常規(guī)燃?xì)廨啓C系統(tǒng)可包括壓縮機、 燃燒器和渦輪機。在燃?xì)廨啓C系統(tǒng)操作期間，在系統(tǒng)中的各種構(gòu)件經(jīng)受高溫流動，這可能會造成構(gòu)件故障。由于更高溫流動通常導(dǎo)致燃?xì)廨啓C系統(tǒng)的性能、效率和功率輸出提高，經(jīng)受高溫流動的構(gòu)件必須被冷卻以允許燃?xì)廨啓C系統(tǒng)在升高的溫度操作。在本領(lǐng)域中已知各種策略來冷卻各種燃?xì)廨啓C系統(tǒng)構(gòu)件。例如，冷卻介質(zhì)可從壓縮機導(dǎo)送且提供給各種構(gòu)件。在系統(tǒng)的渦輪機部段，冷卻介質(zhì)可用于冷卻各種渦輪機構(gòu)件。渦輪機葉片是必須被冷卻的熱氣體路徑構(gòu)件的一個實例。未完好密封的葉片柄可能會允許熱氣體進入柄，且熱氣體可造成葉片故障。例如，在某些柄中，當(dāng)進入柄的熱氣體在大約1900° F以上時，熱氣體可使柄密封銷蠕變和變形，且可使密封銷從柄擠出。另外， 熱氣體可損壞柄阻尼器銷和柄本身，導(dǎo)致葉片故障。在本領(lǐng)域中已知各種策略來冷卻葉片柄構(gòu)件且防止熱氣體攝入。例如，一種現(xiàn)有技術(shù)策略利用冷卻介質(zhì)的高壓流動來使柄腔增壓，向柄上的所有熱氣體攝入位置提供正回流裕度(positive kick-flowmargin)。這種正回流裕度防止熱氣體進入且損壞柄。但是， 必須從壓縮機導(dǎo)送以使柄腔增壓的冷卻介質(zhì)量很大，且通過壓縮機的此流動損失導(dǎo)致燃?xì)廨啓C系統(tǒng)的性能、效率和功率輸出損失。另外，被提供用于使柄腔增壓的大量冷卻介質(zhì)泄漏且從柄腔排到熱氣體路徑內(nèi)，導(dǎo)致此冷卻介質(zhì)浪費。因此，本領(lǐng)域需要一種葉片柄的冷卻設(shè)備。例如，下面這樣的冷卻設(shè)備將是有利的使從壓縮機導(dǎo)送的冷卻介質(zhì)量和在葉片柄冷卻期間浪費和損失的冷卻介質(zhì)量最小。另外，下面這樣的冷卻設(shè)備將是有利的在有效地冷卻葉片柄的同時使燃?xì)廨啓C系統(tǒng)的性能、 效率和功率輸出最高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見， 或者可通過實踐本發(fā)明來學(xué)習(xí)。在一實施例中，提供一種葉片組件，其包括平臺、翼面和柄。翼面可從平臺徑向向外延伸。柄可從平臺徑向向內(nèi)延伸。柄可包括壓力側(cè)側(cè)壁、吸力側(cè)側(cè)壁、上游側(cè)壁和下游側(cè)壁。側(cè)壁可至少部分地限定冷卻回路。冷卻回路可配置成接收冷卻介質(zhì)且提供冷卻介質(zhì)給翼面。上游側(cè)壁可至少部分地限定內(nèi)部冷卻通路且至少部分地限定外部攝入?yún)^(qū)。冷卻通路可被配置為從冷卻回路提供冷卻介質(zhì)的一部分到相鄰葉片組件的攝入?yún)^(qū)。參考下文的描述和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的這些和其它特點。方面和優(yōu)點將會更好地理解。附圖合并于本說明書中并構(gòu)成說明書的部分，附圖示出本發(fā)明的實施例且與
3描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。


針對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的本發(fā)明的全面并可實施的公開內(nèi)容，包括其最佳實施方式，在說明書中陳述，說明書參考附圖，在附圖中圖1是燃?xì)廨啓C系統(tǒng)的示意圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的--實施例的燃?xì)廨啓C系統(tǒng)的渦輪機部段的截面?zhèn)纫晥D
圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的--實施例的葉片組件的透視圖。
圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的--實施例的葉片組件的側(cè)視圖。
圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的--實施例的葉片組件的相對側(cè)視圖。
圖6是根據(jù)本公開內(nèi)容的--實施例的局部轉(zhuǎn)子組件的截面圖。
圖7是根據(jù)本公開內(nèi)容的--實施例的局部轉(zhuǎn)子組件的透視圖。
附圖標(biāo)記構(gòu)件
權(quán)利要求
1.一種葉片組件(30)，包括平臺(32)；翼面(34)，其從所述平臺(32)徑向向外延伸；以及柄(36)，其從所述平臺(3 徑向向內(nèi)延伸，所述柄包括壓力側(cè)側(cè)壁(42)、吸力側(cè)側(cè)壁(44)、上游側(cè)壁(46)和下游側(cè)壁(48)，這些側(cè)壁(42,44,46,48)至少部分地限定冷卻回路(90)，所述冷卻回路(90)被配置成接收冷卻介質(zhì)(％)且提供冷卻介質(zhì)(％)給翼面 (34)，所述上游側(cè)壁06)至少部分地限定內(nèi)部冷卻通路(80)且至少部分地限定外部攝入?yún)^(qū)(70)，所述冷卻通路(80)被配置成從所述冷卻回路(90)提供所述冷卻介質(zhì)(％)的一部分到相鄰葉片組件(30)的攝入?yún)^(qū)(70)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片組件(30)，其特征在于，所述上游側(cè)壁06)包括外表面 (62)、內(nèi)表面(64)、壓力側(cè)表面(66)和吸力側(cè)表面(68)，且其中所述攝入?yún)^(qū)(70)限定為與所述吸力側(cè)表面(68)和所述平臺(3 相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的葉片組件(30)，其特征在于還包括密封銷 (112)，所述密封銷(11 安置為與所述上游側(cè)壁G6)相鄰且被配置為提供所述葉片組件 (30)與相鄰葉片組件(30)之間的密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉片組件(30)，其特征在于，所述葉片組件(30)和相鄰葉片組件(30)還在它們之間限定攝入?yún)^(qū)(70)，且提供給所述攝入?yún)^(qū)(70)的所述冷卻介質(zhì)(95) 與相鄰葉片組件(30)的密封銷(112)的至少一部分相互作用，冷卻所述密封銷(112)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3至4中任一項所述的葉片組件(30)，其特征在于，所述冷卻通路 (80)包括外部冷卻通路開口(84)，所述冷卻通路開口(84)相對于熱氣流08)定位于所述密封銷(112)上游。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的葉片組件(30)，其特征在于，所述冷卻通路 (80)包括外部冷卻通路開口(84)，所述冷卻通路開口(84)相對于熱氣流08)基本上與所述密封銷(11 對準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的葉片組件(30)，其特征在于還包括阻尼器銷(116)，其安置為與所述平臺(32)相鄰，所述阻尼器銷(116)包括前端(117)和尾端(118)， 所述前端(117)安置為與所述上游側(cè)壁G6)相鄰，所述尾端(118)安置為與所述下游側(cè)壁 (48)相鄰，所述阻尼器銷(116)被配置成阻尼所述葉片組件(30)與相鄰葉片組件(30)之間的振動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的葉片組件(30)，其特征在于，所述葉片組件(30)和相鄰葉片組件(30)還在它們之間限定攝入?yún)^(qū)(70)，且提供給所述攝入?yún)^(qū)(70)的冷卻介質(zhì)(95)與相鄰葉片組件(30)的阻尼器銷(116)的前端(117)的至少一部分相互作用，冷卻所述前端(117)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的葉片組件(30)，其中所述冷卻介質(zhì)(％)可在所述攝入?yún)^(qū)(70)中與熱氣流08)混合，冷卻所述熱氣流08)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的葉片組件(30)，其中所述冷卻介質(zhì)(％)提供攝入屏障，所述攝入屏障防止熱氣流08)進入所述攝入?yún)^(qū)(70)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種葉片組件(30)冷卻設(shè)備。該葉片組件(30)包括平臺(32)、翼面(34)和柄(36)。翼面(34)可從平臺(32)徑向向外延伸。柄(36)可從平臺(32)徑向向內(nèi)延伸。柄(36)可包括壓力側(cè)側(cè)壁(42)、吸力側(cè)側(cè)壁(44)、上游側(cè)壁(46)和下游側(cè)壁(48)。這些側(cè)壁(42，44，46，48)可至少部分地限定冷卻回路(90)。冷卻回路(90)可被配置成接收冷卻介質(zhì)(95)且提供冷卻介質(zhì)(95)給翼面(34)。上游側(cè)壁(46)可至少部分地限定內(nèi)部冷卻通路(80)且至少部分地限定外部攝入?yún)^(qū)(70)。冷卻通路(80)可被配置為從冷卻回路(90)提供冷卻介質(zhì)(95)的一部分到相鄰葉片組件(30)的攝入?yún)^(qū)(70)。
文檔編號F01D5/18GK102200031SQ20111008063
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月22日
發(fā)明者D·M·約翰遜 申請人:通用電氣公司