專利名稱：用于渦輪機槳葉的冷卻流控制部件及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及渦輪機領域，更確切地說，涉及用于渦輪機槳葉的冷卻流控制部件及方法。
背景技術：
渦輪機通常包括可操作的連接到渦輪部分的壓縮機部分。渦輪機還包括可容納燃料和空氣的燃燒室，該燃料與空氣混合并燃燒，從而形成高能流體或高溫燃氣。高溫燃氣會輸送至通向渦輪葉片或槳葉的高溫燃氣路徑中。渦輪槳葉將高溫燃氣中的熱能轉(zhuǎn)換成機械轉(zhuǎn)動能，從而為諸如發(fā)電機、泵等提供動力。在運行期間，壓縮機排氣穿過渦輪槳葉，從而可 在渦輪部分的零部件的整個工作壽命期間提供冷卻。通常，壓縮機排氣會傳送到支撐多片渦輪槳葉的渦輪機轉(zhuǎn)子中。壓縮機排氣穿過渦輪機轉(zhuǎn)子進入多片槳葉中的每片槳葉，從而進行內(nèi)部冷卻。壓縮機排氣通過鳩尾部件(airfoil portion)進入每片潤輪槳葉,且穿過翼型部分,然后朝向安裝到潤輪部分的外殼的防護罩部件離開。雖然將壓縮機排氣轉(zhuǎn)移到槳葉中可有效進行冷卻，但這會降低渦輪機的整體運行效率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)示例性實施例的一方面，一種渦輪機槳葉包括底座部分，其具有延伸到第二端的第一端；以及翼型部分，其從所述底座部分的所述第一端延伸。所述翼型部分包括延伸到葉尖部分的第一端部分。多個冷卻通道通過所述渦輪機槳葉從所述底座部分的所述第一端延伸到葉尖，而且冷卻流控制部件布置在所述多個冷卻通道中的一個冷卻通道中。所述冷卻流控制部件在所述多個冷卻通道中的所述一個冷卻通道中至少形成部分流限制，以改變流過所述渦輪機槳葉的冷卻流。進一步的，所述冷卻流控制部件包括完全阻擋流過所述多個冷卻通道中的所述一 個冷卻通道的冷卻流的塞。進一步的，所述冷卻流控制部件包括延伸到第二端部分的第一端部分；以及在所述第一端部分與所述第二端部分之間延伸的通路。進一步的，所述通路包括錐形輪廓。進一步的,所述通路包括圓形截面。進一步的，所述通路包括非圓形截面。進一步的，所述多個冷卻通道中的每個冷卻通道包括具有第一直徑的第一冷卻通道部分，以及具有第二直徑的第二冷卻通道部分，所述第二直徑比所述第一直徑小，所述第一冷卻通道部分布置在所述底座部分中，且所述第二冷卻通道部分布置在所述翼型部分中。進一步的，所述冷卻流控制部件布置在所述多個冷卻通道中的所述一個冷卻通道的第一部分中。
進一步的，所述冷卻流控制部件布置在所述底座部分的所述第一端處。進一步的，所述渦輪機槳葉包括渦輪槳葉。根據(jù)示例性實施例的另一方面，一種對流過形成于渦輪機槳葉中的多個冷卻通路的冷卻流進行控制的方法包括暴露形成于所述渦輪機槳葉中的所述多個冷卻通路；將冷卻流控制部件插入所述冷卻通路中的至少一個冷卻通路中；以及通過所述冷卻流控制部件對流過所述渦輪機槳葉的冷卻流體流進行控制。進一步的，控制所述冷卻流體流包括完全阻擋通過所述多個冷卻通路中的所述至少一個冷卻通路的冷卻流體流。進一步的，完全阻擋冷卻流體流包括阻止冷卻流體進入多個冷卻流通路中的一個冷卻流通路。進一步的，對流體流進行控制包括通過所述冷卻流控制部件部分阻擋所述多個冷卻通路中的一個冷卻通路。
進一步的，部分阻擋所述冷卻通路中的所述一個冷卻通路包括使所述冷卻流通過形成于所述冷卻流控制部件中的孔。進一步的，包括從所述多個冷卻通路中的所述一個冷卻通路中拆卸所述冷卻流控制部件而不損壞所述渦輪機槳葉。根據(jù)示例性實施例的又一方面，一種渦輪機包括壓縮機部分；渦輪部分；以及布置在所述壓縮機部分與所述渦輪部分中的一個中的渦輪機槳葉。所述渦輪機槳葉包括底座部分，其具有延伸到第二端的第一端；以及翼型部分，其從所述底座部分的所述第一端延伸。所述翼型部分包括延伸到葉尖部分的第一端部分。多個冷卻通道通過所述渦輪機槳葉從所述底座部分的所述第一端延伸到葉尖，而且冷卻流控制部件布置在所述多個冷卻通道中的一個冷卻通道中。所述冷卻流控制部件在所述多個冷卻通道中的所述一個冷卻通道中至少形成部分流限制，以改變流過所述渦輪機槳葉的冷卻流。進一步的，所述冷卻流控制部件包括完全阻擋冷卻流流入所述多個冷卻通道中的所述一個冷卻通道的塞。進一步的，所述冷卻流控制部件包括延伸到第二端部分的第一端部分；以及在所述第一端部分與所述第二端部分之間延伸的通路。進一步的，所述通路包括錐形輪廓。通過以下說明并結(jié)合附圖可以更加清楚地了解這些和其他優(yōu)點以及特征。


本權利要求書詳細指出本發(fā)明的主題并明確要求其權利。通過以下具體實施方式
并結(jié)合附圖，可以清楚地了解本發(fā)明的上述和其他特征以及優(yōu)點，其中圖I為根據(jù)示例性實施例的包括設有冷卻流控制部件的槳葉的渦輪機的局部截面圖；圖2為根據(jù)示例性實施例的包括冷卻流通道的渦輪槳葉的透視圖；圖3為圖2的渦輪槳葉的底座部分的正視圖；圖4為圖2的渦輪槳葉的冷卻流通道的一部分的平面圖；圖5為根據(jù)示例性實施例的一方面的冷卻流控制部件的平面圖；圖6為圖5的冷卻流控制部件的截面圖7為根據(jù)示例性實施例的另一方面的冷卻流控制部件的平面圖；圖8為置于圖4的冷卻流通道中的圖7所示的冷卻流控制部件的平面圖；圖 9為圖7的冷卻流控制部件的截面圖；以及圖10為根據(jù)示例性實施例的又一方面的冷卻流控制部件的截面圖。
具體實施方式
部分參考附圖并以舉例方式介紹本發(fā)明的各項實施例和優(yōu)點以及特征。兀件符號列表 _
權利要求
1.一種渦輪機(2)槳葉，其包括 底座部分(56),其包括延伸到第二端的第一端； 翼型部分(58)，其從所述底座部分(56)的所述第一端延伸，所述翼型部分(58)包括延伸到葉尖部分的第一端部分(68)； 多個冷卻通道(80)，其通過所述渦輪機(2)槳葉從所述底座部分(56)的所述第一端延伸到葉尖；以及 冷卻流控制部件(90、104、119)，其布置在所述多個冷卻通道(80)中的ー個冷卻通道中，所述冷卻流控制部件(90、104、119)在所述多個冷卻通道(80)中的所述ー個冷卻通道中形成至少部分流限制，以改變流過所述渦輪機(2)槳葉的冷卻流。
2.根據(jù)權利要求I所述的渦輪機(2)槳葉，其中所述冷卻流控制部件(90、104、119)包括完全阻擋流過所述多個冷卻通道(80)中的所述ー個冷卻通道的冷卻流的塞。
3.根據(jù)權利要求I所述的渦輪機(2)槳葉，其中所述冷卻流控制部件(90、104、119)包括延伸到第二端部分(96、107)的第一端部分(95、106);以及在所述第一端部分與所述第ニ端部分(96、107)之間延伸的通路。
4.根據(jù)權利要求3所述的渦輪機(2)槳葉，其中所述通路包括錐形輪廓。
5.根據(jù)權利要求3所述的渦輪機(2)槳葉，其中所述通路包括圓形截面。
6.根據(jù)權利要求3所述的渦輪機(2)槳葉，其中所述通路包括非圓形截面。
7.根據(jù)權利要求I所述的渦輪機(2)槳葉，其中所述多個冷卻通道(80)中的每個冷卻通道包括具有第一直徑的第一冷卻通道部分，以及具有第二直徑的第二冷卻通道部分，所述第二直徑比所述第一直徑小，所述第一冷卻通道部分布置在所述底座部分(56)中，且所述第二冷卻通道部分布置在所述翼型部分(58)中。
8.根據(jù)權利要求7所述的渦輪機(2)槳葉，其中所述冷卻流控制部件(90、104、119)布置在所述多個冷卻通道(80)中的所述ー個冷卻通道的第一部分中。
9.根據(jù)權利要求I所述的渦輪機(2)槳葉，其中所述冷卻流控制部件(90、104、119)布置在所述底座部分(56)的所述第一端處。
10.根據(jù)權利要求I所述的渦輪機(2)槳葉，其中所述渦輪機(2)槳葉包括渦輪槳葉。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于渦輪機槳葉的冷卻流控制部件及方法。所述渦輪機槳葉包括底座部分，其具有延伸到第二端的第一端；以及翼型部分，其從所述底座部分的所述第一端延伸。所述翼型部分包括延伸到葉尖部分的第一端部分。多個冷卻通道通過所述渦輪機槳葉從所述底座部分的所述第一端延伸到葉尖，而且冷卻流控制部件布置在所述多個冷卻通道中的一個冷卻通道中。所述冷卻流控制部件在所述多個冷卻通道中的所述一個冷卻通道中至少形成部分流限制，以改變流過所述渦輪機槳葉的冷卻流。
文檔編號F01D5/18GK102817638SQ20121018967
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2011年6月10日
發(fā)明者R.普魯?shù)? K.P.戈帕蘭 申請人:通用電氣公司