專利名稱：燃?xì)鉁u輪葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及燃?xì)鉁u輪葉片，其包括根部；具有前緣、后緣、徑向外尖端以及在前緣和后緣之間的壓力側(cè)和吸力側(cè)的翼型；以及從根部?jī)?nèi)的空氣入口開口貫穿翼型延伸到翼型的尖端頂部的壓力側(cè)和前緣處的多個(gè)空氣出口的冷卻空氣通道系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃?xì)鉁u輪在高溫運(yùn)行，該高溫可能達(dá)到1200攝氏度及更高。因此，渦輪葉片必須能夠承受這樣的高溫。為了延長(zhǎng)葉片的壽命，其通常包含冷卻系統(tǒng)來引導(dǎo)冷卻空氣通過葉片。燃?xì)鉁u輪葉片包括根部、平臺(tái)和從平臺(tái)向外延伸的翼型，翼型包括尖端、前緣和后緣。在燃?xì)鉁u輪運(yùn)轉(zhuǎn)期間，在渦輪葉片的一些區(qū)域中可產(chǎn)生高應(yīng)力。在翼型轂區(qū)域和轂處的后緣區(qū)域內(nèi)存在特定的壽命受限區(qū)，其在翼型的下游側(cè)形成相對(duì)薄的壁。由于其相對(duì)薄的結(jié)構(gòu)以及在運(yùn)轉(zhuǎn)期間的高應(yīng)力，后緣極易形成裂紋，這會(huì)導(dǎo)致翼型失效。冷卻系統(tǒng)包含內(nèi)部冷卻通道，其從燃?xì)鉁u輪的壓縮機(jī)接收空氣并使得空氣通過葉片。冷卻通道包括多個(gè)流路，其被設(shè)計(jì)成將渦輪葉片保持在相對(duì)均勻的溫度。不過，有時(shí)離心力和邊界層處的空氣流動(dòng)會(huì)阻止適度冷卻渦輪葉片的某些區(qū)，從而導(dǎo)致形成局部熱點(diǎn)，這會(huì)減少渦輪葉片的使用壽命。翼型中的冷卻系統(tǒng)可以包括冷卻空氣通路以便最大化翼型尖端和后緣中的對(duì)流冷卻，并且將一部分冷卻空氣通過翼型的尖端和后緣內(nèi)的冷卻孔排出。這樣的渦輪葉片是已知的，例如從美國(guó)專利5，192，192可知。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供在翼型尖端中具有高冷卻能力的燃?xì)鉁u輪葉片。根據(jù)本發(fā)明通過如上所述的燃?xì)鉁u輪葉片來實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，其中翼型尖端頂部處的空氣出口的密集度在壓力側(cè)上大于在吸力側(cè)上。使用這種手段，冷卻空氣或任意其他冷卻流體被更精確地引導(dǎo)到葉片運(yùn)轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生最多熱量的尖端部分。因?yàn)楦倩驔]有空氣被引導(dǎo)到尖端頂部的吸力側(cè)，所以大部分或全部冷卻空氣被分配用于冷卻尖端頂部的被加熱壓力側(cè)?？梢砸悦繂挝幻娣e尖端表面的出口橫截面來測(cè)量空氣出口的密集度，或者如果存在具有相同橫截面的多個(gè)出口，則可以以每單位尖端表面面積的出口數(shù)量來測(cè)量空氣出口的密集度。優(yōu)選地，尖端頂部的吸力側(cè)沒有空氣出口。尖端頂部可以被限定成尖端徑向面向外的部分。壓力側(cè)可以被限定成尖端的頂部的壓力側(cè)區(qū)段并且前緣可以被限定成尖端頂部的前緣區(qū)段。壓力側(cè)區(qū)段和吸力側(cè)區(qū)段，為方便起見稱為壓力側(cè)和吸力側(cè)，可以被限定成尖端頂部的從尖端的相應(yīng)外邊界延伸到尖端的骨架線或壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁之間中間的線的區(qū)域?？梢酝ㄟ^在骨架線切入翼型上游表面或壓力側(cè)表面的點(diǎn)處從骨架線測(cè)量±90度的區(qū)域來限定尖端的前緣。根據(jù)葉片類型，另一定義是從翼型前緣向后緣延伸一定距離的區(qū)域，該距離可以是前緣和后緣之間的距離的1/10。葉片尖端的頂部可以包括從尖端底部徑向向外延伸的一個(gè)或更多個(gè)肋。這樣的一個(gè)或更多個(gè)肋可以從前緣延伸到后緣或延伸該距離的一部分，兩個(gè)肋形成在其間的腔或室。這樣的一個(gè)或更多個(gè)肋用作密封器件來減少在葉片尖端和圍繞成排葉片的靜止外部密封之間流動(dòng)的泄漏氣體。優(yōu)選地，冷卻空氣出口位于從尖端底部徑向向外延長(zhǎng)翼型的壓力側(cè)壁的肋的內(nèi)側(cè)。優(yōu)選地，肋繞尖端的前緣以弓形延伸，空氣出口位于該肋的弓形所圍繞的前緣上。根據(jù)本發(fā)明的方面，尖端前緣附近，特別是前緣區(qū)段內(nèi)，每單位面積的空氣出口數(shù)量高于尖端頂部?jī)?nèi)每單位面積的空氣出口的平均數(shù)量。尖端的前緣的熱點(diǎn)可以以與非常有效地使用很少冷卻空氣相結(jié)合的最有效的方式被冷卻。優(yōu)選地，前緣上的空氣出口的密集度大于壓力側(cè)上的最大出口密集度。有利地，前緣上相鄰空氣出口之間的平均距離大于尖端壓力側(cè)上相鄰空氣出口之間的平均距離。這樣，冷卻空氣可以非常均等地分布于尖端的整個(gè)前緣區(qū)段。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，前緣處的空氣出口形成設(shè)置在尖端前緣處的一組空氣出口。使用這種方式，冷卻空氣也可以非常均等地分布于尖端的整個(gè)前緣區(qū)段。根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述組和最靠近所述組的空氣出口之間的最短距離大于所述組的直徑。雖然翼型尖端的前緣是在葉片運(yùn)轉(zhuǎn)期間生成很多熱量的熱點(diǎn)，但是翼型壓力側(cè)靠近前尖端的區(qū)段生成相當(dāng)少的熱量，少于朝向后緣進(jìn)一步向后的隨后區(qū)段。利用這種實(shí)施例，冷卻空氣僅被引導(dǎo)到熱區(qū)域，節(jié)省了產(chǎn)生很少熱量的位置處的空氣。優(yōu)選地，沒有空氣出口的區(qū)域被設(shè)置在所述組和最靠近所述組的壓力側(cè)上的空氣出口之間，這個(gè)區(qū)域沿從前緣到后緣的方向在直徑上大于所述組的直徑。根據(jù)本發(fā)明另一方面，尖端頂部的壓力側(cè)處的空氣出口成排地完全設(shè)置在尖端壓力側(cè)處的肋的內(nèi)側(cè)，不影響肋的厚度。因?yàn)槔呖赡芊浅１?，特別是在小葉片中，所以在沒有任何出口切口的情況下其機(jī)械強(qiáng)度保持較高。沿尖端壓力側(cè)在每個(gè)區(qū)段中產(chǎn)生的熱是不相等的。相對(duì)于沿壓力側(cè)的不同生熱情況來進(jìn)行冷卻，可以向較熱區(qū)域供應(yīng)更多冷卻空氣并且向較不熱區(qū)域供應(yīng)較少冷卻空氣。因此，有利的是，如果尖端頂部的壓力側(cè)處的空氣出口成排地設(shè)置在肋的內(nèi)側(cè)，則前緣和后緣之間中間處的空氣出口之間的距離大于更靠近后緣的空氣出口之間的距離。實(shí)現(xiàn)了類似的優(yōu)點(diǎn)如果尖端頂部的壓力側(cè)處的空氣出口成排地設(shè)置在肋的內(nèi)偵牝則前緣和后緣之間中間處的空氣出口之間的距離大于更靠近前緣的空氣出口之間的距離。結(jié)合或代替不同空氣出口分布的另一手段是設(shè)定不同的空氣出口橫截面，較熱區(qū)域內(nèi)的出口比較冷區(qū)域內(nèi)的出口具有更大的橫截面。具體地，最靠近后緣的空氣出口可比在前緣和后緣之間的中間處的空氣出口具有更大的空氣橫截面。在翼型后緣內(nèi)存在一個(gè)特殊的高應(yīng)力區(qū)域，其是翼型形成相對(duì)較薄邊緣的部分。因此，這個(gè)區(qū)域應(yīng)該被小心地冷卻以便防止形成會(huì)導(dǎo)致翼型失效的裂紋。在具有較大橫截面的情況下，可以實(shí)現(xiàn)有效冷卻。同樣有利的是，如果尖端頂部的壓力側(cè)處的空氣出口被設(shè)置在尖端的中間部分內(nèi)的第一區(qū)段內(nèi)以及尖端后緣處的第二區(qū)段內(nèi)，其中第一區(qū)段的出口被形成為(具體地被形成為圓孔)不同于第二區(qū)段的出口(其被優(yōu)選地形成為裂縫)。優(yōu)選地，第二區(qū)段的出口徑向指向外并且朝向后緣相對(duì)于徑向方向傾斜45度至80度，具體地相對(duì)于徑向方向傾斜68度至72度。渦輪的高壓區(qū)域內(nèi)的一些葉片可能小至幾厘米長(zhǎng)。因此，翼型的結(jié)構(gòu)是精細(xì)的，最精細(xì)的區(qū)域是后緣和相鄰區(qū)域。如果尖端包括底部和位于底部之上且至少部分圍繞底部的肋，第一區(qū)段的出口是底部?jī)?nèi)的孔，底部結(jié)束于通向后緣的途中，其端部空余處是被形成為裂縫的第二區(qū)段的出口，則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這種結(jié)構(gòu)的一致且可靠的冷卻。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，冷卻空氣通路包含至少兩個(gè)空氣通道系統(tǒng)，其中第一個(gè)直接在前緣內(nèi)部延伸并且第二個(gè)比第一個(gè)從前緣延伸得更遠(yuǎn)，優(yōu)選地延伸貫穿其整個(gè)長(zhǎng)度，第一通道系統(tǒng)向第一區(qū)段的空氣出口供給并且分離于第二區(qū)段的至少一個(gè)出口，并且第二通道系統(tǒng)向第二區(qū)段的至少一個(gè)空氣出口供給并且分離于第一區(qū)段的出口。在翼型的前緣內(nèi)，在葉片運(yùn)轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生很多熱量，流入靠近前緣延伸的通道內(nèi)的空氣被加熱到一定程度。因?yàn)榧舛说暮缶壱彩菬釁^(qū)域，所以其不應(yīng)僅被沿前緣已經(jīng)沿途被加熱過多的空氣來冷卻。通過將冷卻空氣分到兩個(gè)通道系統(tǒng)中，其中一個(gè)通道系統(tǒng)可以沿前緣引導(dǎo)冷卻空氣來使其冷卻并且第二通道系統(tǒng)內(nèi)的冷卻空氣可保持足夠冷從而仍足以冷卻尖端的后緣。如果第一通道系統(tǒng)僅向尖端頂部的出口供給空氣，并且第二通道系統(tǒng)將空氣供給到尖端頂部和尖端與基底之間的后緣的出口這兩個(gè)區(qū)域，則可以充分且可靠地冷卻尖端和后緣。為了可靠冷卻尖端的后緣處的熱區(qū)域，應(yīng)該防止由于葉片內(nèi)部由葉片旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的湍流原因阻止冷空氣到達(dá)靠近該熱區(qū)域的空氣出口。因此建議僅通過第二通道系統(tǒng)供給最靠近后緣設(shè)置的出口。如果第二區(qū)段的至少一個(gè)出口從尖端頂部的壓力側(cè)壁延伸到吸力側(cè)壁，則可以實(shí)現(xiàn)在壓力側(cè)及吸力側(cè)對(duì)靠近后緣的精細(xì)區(qū)域的充分冷卻。優(yōu)選地，這個(gè)出口開放到肋之內(nèi)，具體地開放到沿后緣完全圍繞出口的肋之內(nèi)。


雖然以具體指明并清楚要求本發(fā)明的權(quán)利要求來總結(jié)了說明書，不過現(xiàn)在將參考附圖僅通過示例方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中
圖1示出了包括根部和翼型的渦輪葉片的立體圖，
圖2示出了具有用于引導(dǎo)冷卻空氣通過翼型的通道的渦輪葉片的橫截面圖，以及圖3示出了翼型尖端的俯視圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1，示出了用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示例性渦輪葉片2。葉片2包括翼型4和根部6，該根部6用于常規(guī)地將葉片2固定到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子盤以便將葉片2支撐在渦輪的工作介質(zhì)流動(dòng)路徑內(nèi)，在此工作介質(zhì)氣體在其表面上施加原動(dòng)力。參考圖1和圖2，翼型4具有圍繞中空內(nèi)部14的外壁8。翼型外壁8包括大體凹入的壓力側(cè)壁10和大體凸出的吸力側(cè)壁12 (圖3)，所述壓力側(cè)壁10和吸力側(cè)壁12沿寬度方向分開從而在其間限定中空內(nèi)部
14。壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁10、12在上游前緣16和下游后緣18之間延伸并在上游前緣16和下游后緣18處被連結(jié)在一起。前緣16和后緣18軸向或弦向彼此分開。翼型4沿由翼型4的翼展限定的葉片2的縱向或徑向方向從徑向內(nèi)翼型平臺(tái)20向翼型4的尖端24的徑向外葉片尖端表面22徑向延伸。如圖2所示，在中空內(nèi)部14內(nèi)限定兩個(gè)冷卻流體通道系統(tǒng)26、28。冷卻流體通道系統(tǒng)26、28沿翼展方向延伸通過渦輪葉片2并且二者均流體連通于冷卻流體源且彼此分開。冷卻流體通道系統(tǒng)26、28均穿過翼型4并且在壓力側(cè)壁10和吸力側(cè)壁12之間沿其整個(gè)長(zhǎng)度延伸以便將熱量從翼型側(cè)壁10、12的表面?zhèn)鬟f到冷卻流體并且保持葉片2的溫度低于最大允許溫度。冷卻流體通道系統(tǒng)26包括徑向通道30和沿空氣流動(dòng)方向緊隨徑向通道30的軸向通道32。冷卻流體通道系統(tǒng)26從外壁8內(nèi)側(cè)的根部6的徑向內(nèi)端處的開口 34直接沿前緣16延伸、直接相鄰于前緣16從前緣16徑向內(nèi)開端直到尖端底部36從而形成與尖端24的延伸相平行的壁。貫穿該通路，通道系統(tǒng)26沒有分支從而將其冷卻空氣沿前緣16全部供應(yīng)到尖端底部36并且非常有效地冷卻前緣16。沿其進(jìn)一步路線，冷卻流體通道系統(tǒng)26，或更精確地，其軸向通道32結(jié)束于多個(gè)空氣出口 38、40、42，所有這些出口均設(shè)置在翼型4的尖端24處。因此，穿過內(nèi)部開口 34進(jìn)入冷卻流體通道系統(tǒng)26的所有冷卻空氣均被引導(dǎo)到尖端24頂部處的出口 38、40、42。第二冷卻流體通道系統(tǒng)28也開始于葉片2的根部6的徑向內(nèi)端中的開口 44并且沿翼展方向延伸到尖端24。不過，該系統(tǒng)28分叉成多個(gè)通道兩個(gè)平行徑向通道46、48，蜿蜒流動(dòng)通道50，尖端通道52，旁通通道54和后緣通道56。徑向通道46平行于前緣通道30延伸并且通向尖端通道52和蜿蜒流動(dòng)通道50。徑向通道48被攔截的徑向壁58分隔于徑向通道46、也平行于前緣通道30延伸并且通向尖端通道52和蜿蜒流動(dòng)通道50。蜿蜒流動(dòng)通道50開始于徑向通道46、48的端部，以兩個(gè)U形轉(zhuǎn)彎從徑向向外方向延伸成徑向向內(nèi)并再次徑向向外，并且通向后緣通道56。通過U形轉(zhuǎn)彎壁60來引導(dǎo)徑向向內(nèi)U形轉(zhuǎn)彎，該壁60界定U形轉(zhuǎn)彎并且以至少150度的角度從徑向向內(nèi)轉(zhuǎn)成徑向向外。后緣通道56可以結(jié)束于設(shè)置在后緣18內(nèi)的多個(gè)出口，其中圖1和圖2示出的特定實(shí)施例僅包括一個(gè)后端出口 62，其被形成為徑向裂縫并且延伸過后緣18的徑向長(zhǎng)度的80%。后緣通道56被成形為類似于沿其軸向側(cè)到出口(相應(yīng)地出口 62)中的后緣開放的徑向通路。旁通通道54將從開口 44延伸到徑向通道46、48的根部通道64直接連接于后緣通道56，從而將冷卻空氣直接從根部通道64引導(dǎo)到后緣通道56。旁通通道54在其從根部通道64到后緣通道56的路線期間彎曲，從而沿徑向向外方向通向后緣通道56的直接位于后緣18的出口裂縫處的區(qū)段，因此直接通向后緣18且相應(yīng)地通向后緣空氣出口 62。根部通道64完全位于葉片2的根部6內(nèi)，因此低于平臺(tái)20，即位于平臺(tái)20的徑向內(nèi)部。旁通通道64被定位成其長(zhǎng)度的至少一半(具體地多于其長(zhǎng)度的3/4)低于平臺(tái)20。為了向后緣通道56供應(yīng)充足的冷空氣，旁通通道54的最窄通道寬度66大于分出旁通通道54的根部通道64的寬度的一半。這個(gè)最窄寬度是翼型的翼弦寬度(從而前緣16和后緣18之間的長(zhǎng)度)的大約11%。在旁通通道54的這個(gè)最窄部分中，其垂直于通道寬度66的寬度，也就是說沿從吸力側(cè)壁14到壓力側(cè)壁10的方向的寬度，大于旁通通道54在其進(jìn)入后緣通道56的開放區(qū)域中沿從吸力側(cè)壁14到壓力側(cè)壁10的方向的寬度。在后緣通道56內(nèi)部，多個(gè)臺(tái)座68被定位成被流過后緣56的冷卻空氣所圍繞。臺(tái)座68被形成為圓形臺(tái)柱，其將壓力側(cè)壁10連接于吸力側(cè)壁12并且將外壁8中生成的熱量傳輸?shù)胶缶壨ǖ?6內(nèi)。相同類型的臺(tái)座68位于蜿蜒通道50和旁通通道54的下游區(qū)段內(nèi)，該下游區(qū)段延伸旁通通道54的總長(zhǎng)度的大約2/3，其中每單位面積的臺(tái)座68的數(shù)量在旁通通道54和后緣通道56內(nèi)可以是相同的。兩個(gè)冷卻空氣通道系統(tǒng)26、28為尖端24內(nèi)的出口 38、40、42、70供應(yīng)冷卻空氣，不過通道系統(tǒng)26僅供應(yīng)尖端24內(nèi)的出口 38、40、42而通道系統(tǒng)28供應(yīng)尖端24內(nèi)的至少一個(gè)空氣出口 70和翼型4的后緣處的至少一個(gè)空氣出口 62。圖3中最佳可見尖端24內(nèi)的空氣出口 38、40、42、70的設(shè)置。圖3以俯視圖示出了翼型2的尖端24。尖端24包括肋72或突出壁，其形成外壁8的徑向最外側(cè)區(qū)段、完全地繞尖端24的底部36延伸并且優(yōu)選地使得葉片2的長(zhǎng)度的1%_2%或翼型4的長(zhǎng)度的2%-3%抬升于底部36之上。底部36包含出口 38、40和灰塵出口 74，出口 38形成第一組，并且出口 40形成第二組。第一組出口 38被設(shè)置在尖端24的前緣16上和前緣區(qū)段76內(nèi)，為方便起見稱之為尖端24的頂部的前緣。這個(gè)區(qū)段76從前緣16延伸到圖3所示的假想線，該假想線與葉片2的骨架線80垂直并且穿過翼型4的上游表面或壓力側(cè)表面10。在圖3所示實(shí)施例中，這個(gè)區(qū)段76朝向后緣18延伸一定距離，該距離是前緣16和后緣18之間的距離的1/10。第二組出口 40被設(shè)置在尖端24的壓力側(cè)區(qū)段78，為方便起見稱之為尖端24的頂部的壓力側(cè)，其從壓力側(cè)壁10延伸到骨架線80。兩組出口 38、40均由第一冷卻空氣通道系統(tǒng)26供給。通過在底部36內(nèi)均設(shè)置成直接鄰近肋72的三個(gè)孔來形成第一組出口 38。通過在底部36內(nèi)也均設(shè)置成直接鄰近肋72的五個(gè)孔來形成第二組出口 40，但所述孔之間的距離比第一組出口 38中的寬。第一組的孔均具有比第二組的孔的直徑小的相同直徑。出口 40距彼此的距離不相等。中間出口 40距其相鄰出口 40的距離大于該組的最外側(cè)出口 40距其相鄰出口 40的距離。在兩組出口 38、40之間是從第一組延伸到第二組的無出口區(qū)。這個(gè)區(qū)沿從前緣16到后緣18的方向觀察要大于第一組出口 38的直徑并且大于第二組出口 40的孔之間的最長(zhǎng)距離。在如圖3所示從后緣18延伸到假想線大約延伸距前緣16距離的30%的尖端24后緣區(qū)段82 (為方便起見稱為尖端24的頂部的后緣)中，設(shè)置出口 42、70。它們被形成為槽或裂縫，其直接由肋72或突出壁界定并且徑向指向外并且朝向后緣18傾斜成與徑向方向成大約70度，其中O度是絕對(duì)徑向并且90度是平行于底部。由于這種傾斜，所以兩個(gè)出口 42、70均由壁徑向界定。通過底部36和將第一冷卻通道系統(tǒng)26分離于第二冷卻通道系統(tǒng)28的壁84來界定出口 42。通過壁84和通向肋72的后緣端部的壁86來界定出口 70。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)鉁u輪葉片(2)，包括:根部(6)、翼型(4)和冷卻空氣通道系統(tǒng)(26、28)，所述翼型(4)具有前緣(16)、后緣(18)、徑向外尖端(24)以及在所述前緣(16)和所述后緣(18)之間的壓力側(cè)和吸力側(cè)，所述冷卻空氣通道系統(tǒng)(26、28)從所述根部(6)內(nèi)的空氣入口開口(34、44)貫穿所述翼型(4)延伸到所述翼型(4)的所述尖端(24)的頂部的所述壓力側(cè)和所述前緣(16)處的多個(gè)空氣出口(38、40、42、70)， 其特征在于，所述翼型(4)的所述尖端(24)的頂部處的空氣出口(38、40)的密集度在所述壓力側(cè)上大于在所述吸力側(cè)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于在所述尖端(24)的所述前緣附近的每單位面積的空氣出口(38)的數(shù)量高于在所述尖端(24)的頂部?jī)?nèi)的每單位面積的空氣出口(38、40、42、72)的平均數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于所述前緣處的空氣出口(38)形成設(shè)置在所述尖端(24)的前緣處的一組空氣出口(38)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于所述組和最靠近所述組的在所述壓力側(cè)上的空氣出口(40)之間的最短距離大于所述組的直徑。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于所述尖端(24)的頂部的壓力側(cè)處的空氣出口(40)成排地完全設(shè)置在所述尖端(24)的壓力側(cè)處的肋(72)的內(nèi)側(cè)，不影響所述肋(72)的厚度。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于在所述尖端(24)的頂部的壓力側(cè)處的空氣出口(40)成排地設(shè)置在所述肋(72)的內(nèi)側(cè)，所述前緣(16)和所述后緣(18)之間中間處的空氣出口(40)之間的距離大于更靠近所述后緣(18)的空氣出口(40)之間的距離。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于在所述尖端(24)的頂部的壓力側(cè)處的空氣出口(40)成排地設(shè)置在所述肋(72)的內(nèi)側(cè)，所述前緣(16)和所述后緣(18)之間中間處的空氣出口(40)之間的距離大于更靠近所述前緣的空氣出口(40)之間的距離。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于最靠近所述后緣(18)的空氣出口(42、70)在空氣橫截面上大于在所述前緣(16)和所述后緣(18)之間的中間處的空氣出口(40)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于在所述尖端(24)的頂部處的空氣出口(40、70)被設(shè)置在所述尖端(24)的壓力側(cè)的中間部分內(nèi)的第一區(qū)段(78)內(nèi)以及在所述尖端(24)的后緣處的第二區(qū)段(82)內(nèi)，其中所述第一區(qū)段的出口(40)被形成為不同于所述第二區(qū)段的出口(42、70)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于所述第二區(qū)段的出口 (42、70)徑向指向外并且朝向所述后緣(18)相對(duì)于徑向方向傾斜45度至80度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于所述尖端包括底部(36)和位于所述底部(36)之上且至少部分圍繞所述底部(36)的肋(72)，所述第一區(qū)段的出口(40)是所述底部(36)內(nèi)的孔，所述底部(36)結(jié)束于通向所述后緣(18)的途中，其端部空余處是被形成為裂縫的所述第二區(qū)段的出口(42)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于所述冷卻空氣通路包含至少兩個(gè)空氣通道系統(tǒng)(26、28)，其中的第一通道系統(tǒng)沿所述前緣(16)延伸并且第二通道系統(tǒng)比所述第一通道系統(tǒng)從所述前緣(16)延伸更遠(yuǎn)的距離，所述第一通道系統(tǒng)(26)向所述第一區(qū)段(78)的空氣出口(38、40、42)供給并且被分離于所述第二區(qū)段(82)的至少一個(gè)出口(70)，并且所述第二通道系統(tǒng)(28)向所述第二區(qū)段(82)的至少一個(gè)空氣出口(70)供給并且被分離于所述第一區(qū)段(78)的出口(38、40、42)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于所述第一通道系統(tǒng)(26 )僅向所述尖端(24 )的頂部的出口( 38、40、42 )供給空氣，并且所述第二通道系統(tǒng)(28)將空氣供給到所述尖端(24)的頂部且供給到在所述尖端(24)和所述根部(6)之間的后緣的出口(62)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13中任一項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于僅由所述第二通道系統(tǒng)(28)來供給設(shè)置成最靠近所述后緣(18)的所述尖端(24)的出口(70)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-14中任一項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪葉片(2)， 特征在于所述第二區(qū)段(82)的出口(42、70)從所述尖端(24)的頂部的壓力側(cè)壁(10)延伸到吸力側(cè)壁(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪葉片(2)，其包括根部(6)、翼型(4)和冷卻空氣通道系統(tǒng)(26、28)，所述翼型(4)具有前緣(16)、后緣(18)、徑向外尖端(24)以及在所述前緣(16)和所述后緣(18)之間的壓力側(cè)和吸力側(cè)，所述冷卻空氣通道系統(tǒng)(26、28)從所述根部(6)內(nèi)的空氣入口開口(34、44)貫穿所述翼型(4)延伸到所述翼型(4)的所述尖端(24)頂部的所述壓力側(cè)和所述前緣處的多個(gè)空氣出口(38、40、42、70)。為了有效冷卻所述葉片(2)的所述尖端(24)，提出了所述翼型(4)的所述尖端(24)頂部處的空氣出口(38、40)的密集度在所述壓力側(cè)上要大于在所述吸力側(cè)上。
文檔編號(hào)F01D5/20GK103080477SQ201180030861
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者V.布雷格曼, M.佩圖霍夫斯基 申請(qǐng)人:西門子公司, Ooo西門子公司