專利名稱：一種燃機(jī)透平動葉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種透平動葉，具體涉及一種中低熱值重型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中的燃機(jī)透平動葉。
背景技術(shù)：
隨著目前重型燃?xì)廨啓C(jī)中的氣體燃燒溫度的升高，在燃?xì)庾游缌鞯纼?nèi)的透平葉片直接暴漏在較高的熱負(fù)荷環(huán)境中，尤其在葉片葉身及頂部熱負(fù)荷顯著增加，導(dǎo)致葉片容易產(chǎn)生氧化且出現(xiàn)蠕變損壞。雖然目前透平材料和工藝已有長足的進(jìn)展，但面臨日益增高的燃?xì)馔钙饺肟跍囟?，葉片的溫度和熱應(yīng)力水平逐漸增大的條件下，現(xiàn)有的透平葉片出現(xiàn)了冷卻效率低的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的透平葉片出現(xiàn)了冷卻效率低的問題。進(jìn)而提供一種燃機(jī)透平動葉。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種高效冷卻的中低熱值燃機(jī)透平動葉包括葉根、中間體和通流徑向下緣板，中間體為空心中間體，通流徑向下緣板上設(shè)有多個(gè)通流孔，葉根、中間體和通流徑向下緣板由下至上依次設(shè)置，所述中低熱值燃機(jī)透平動葉還包括葉片工作部分，葉片工作部分設(shè)置在通流徑向下緣板上，葉片工作部分包括第一冷卻回路部分、第二冷卻回路部分、中間肋和多個(gè)中間紊流激發(fā)器，第一冷卻回路部分和第二冷卻回路部分由左至右依次設(shè)置在通流徑向下緣板上，中間肋的上部開有傾斜向上的孔，中間肋設(shè)置在第一冷卻回路部分和第二冷卻回路部分之間，多個(gè)中間紊流激發(fā)器由上至下依次設(shè)置在第一冷卻回路部分和第二冷卻回路部分內(nèi)，第一冷卻回路部分的葉片進(jìn)氣側(cè)設(shè)有三排向上傾斜的前緣出氣氣膜孔，第二冷卻回路部分的葉片出氣側(cè)設(shè)有一排尾緣出氣氣膜孔，第一冷卻回路部分和第二冷卻回路部分的頂端設(shè)有多個(gè)與內(nèi)腔蛇形冷卻管道相連的頂部出氣氣膜孔，所述第一冷卻回路部分包括多根第一肋條和多個(gè)第一紊流激發(fā)器，多根第一肋條徑向傾斜設(shè)置在通流徑向下緣板上，并組成蛇形冷卻管道，且每相鄰兩根第一肋條之間留有間隙，每相鄰兩根第一肋條之間的葉片壓力側(cè)和吸力側(cè)由上至下依次設(shè)有多個(gè)第一紊流激發(fā)器，靠近外部的第一肋條上由上至下依次設(shè)有多個(gè)沖擊孔，與所述靠近外部的第一肋條相鄰的第一肋條上部設(shè)有多個(gè)分流孔；所述第二冷卻回路部分包括多根第二肋條和多個(gè)第二紊流激發(fā)器，多根第二肋條徑向傾斜設(shè)置在通流徑向下緣板上，并組成蛇形冷卻管道，且相鄰兩根第二肋條之間留有間隙，多個(gè)第二紊流激發(fā)器由上至下依次設(shè)置在兩根第二肋條之間的葉片壓力側(cè)和吸力側(cè)上，靠近中間肋處的第二個(gè)第二肋條上部設(shè)有多個(gè)壓力平衡孔，第二冷卻回路部分的出氣側(cè)側(cè)壁上設(shè)有集氣腔，集氣腔內(nèi)包含多個(gè)擾流件和多個(gè)突起釘。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果1.本實(shí)用新型在多根肋條組成的蛇形管道的直通道內(nèi)，矩形通道的葉片壓力側(cè)和吸力側(cè)分別設(shè)有紊流激發(fā)器，有效的增加了葉片內(nèi)流換熱效率，保證葉片表面有較好的溫度場和較小的熱應(yīng)力梯度。2.本實(shí)用新型的第一冷卻回路部分上設(shè)有整排沖擊孔，使冷卻流體流向葉片前緣，最終由前緣氣膜孔噴出。同時(shí)，還增加了分流孔和壓力平衡孔，提高了葉片蛇形管道末端的冷卻流體壓力，有效的降低了葉片末端處的溫度。3.本實(shí)用新型的在不增加整個(gè)透平系統(tǒng)的總體冷氣量的情況下，通過透平葉片結(jié)構(gòu)的調(diào)整，有效的降低了葉片金屬表面溫度和熱應(yīng)力，避免了葉片易被燒壞的問題。

圖1是本實(shí)用新型的整體外部結(jié)構(gòu)主視圖，圖2是圖1的軸側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本實(shí)用新型葉片工作部分的剖視圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1-圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一種高效冷卻的中低熱值燃機(jī)透平動葉包括葉根1、中間體2和通流徑向下緣板3，中間體2為空心中間體，通流徑向下緣板3上設(shè)有多個(gè)通流孔，葉根1、中間體2和通流徑向下緣板3由下至上依次設(shè)置，所述中低熱值燃機(jī)透平動葉還包括葉片工作部分4，葉片工作部分4設(shè)置在通流徑向下緣板3上，葉片工作部分4包括第一冷卻回路部分23、第二冷卻回路部分24、中間肋6和多個(gè)中間紊流激發(fā)器11，第一冷卻回路部分23和第二冷卻回路部分24由左至右依次設(shè)置在通流徑向下緣板3上，中間肋6的上部開有傾斜向上的孔18，中間肋6設(shè)置在第一冷卻回路部分23和第二冷卻回路部分24之間，多個(gè)中間紊流激發(fā)器11由上至下依次設(shè)置在第一冷卻回路部分23和第二冷卻回路部分24內(nèi)，第一冷卻回路部分23的葉片進(jìn)氣側(cè)設(shè)有三排向上傾斜的前緣出氣氣膜孔19，第二冷卻回路部分24的葉片出氣側(cè)設(shè)有一排尾緣出氣氣膜孔20，第一冷卻回路部分23和第二冷卻回路部分24的頂端設(shè)有多個(gè)與內(nèi)腔蛇形冷卻管道相連的頂部出氣氣膜孔21，所述第一冷卻回路部分23包括多根第一肋條7和多個(gè)第一紊流激發(fā)器8，多根第一肋條7徑向傾斜設(shè)置在通流徑向下緣板3上，并組成蛇形冷卻管道，且每相鄰兩根第一肋條7之間留有間隙，每相鄰兩根第一肋條7之間的葉片壓力側(cè)和吸力側(cè)由上至下依次設(shè)有多個(gè)第一紊流激發(fā)器8，靠近外部的第一肋條7上由上至下依次設(shè)有多個(gè)沖擊孔9，與所述靠近外部的第一肋條7相鄰的第一肋條7上部設(shè)有多個(gè)分流孔10 ；所述第二冷卻回路部分24包括多根第二肋條12和多個(gè)第二紊流激發(fā)器13，多根第二肋條12徑向傾斜設(shè)置在通流徑向下緣板3上，并組成蛇形冷卻管道，且相鄰兩根第二肋條12之間留有間隙，多個(gè)第二紊流激發(fā)器13由上至下依次設(shè)置在兩根第二肋條12之間的葉片壓力側(cè)和吸力側(cè)上，靠近中間肋6處的第二個(gè)第二肋條12上部設(shè)有多個(gè)壓力平衡孔14，第二冷卻回路部分24的出氣側(cè)側(cè)壁上設(shè)有集氣腔15，集氣腔內(nèi)包含多個(gè)擾流件16和多個(gè)突起釘17。本實(shí)用新型在使用時(shí)是把一個(gè)空心的透平葉片，放入熱流道內(nèi)，葉片內(nèi)通入冷氣，冷氣經(jīng)過葉片內(nèi)部通道，從葉片表面噴出來，噴出來的冷氣貼附在葉片表面，形成一層氣膜，保護(hù)葉片不被高溫燃?xì)馇治g，同時(shí)還提高了透平葉片的冷卻效率。本實(shí)施方式的冷卻流體從葉根I的底部進(jìn)入葉片工作部分4，部分流體流經(jīng)通流徑向下緣板3處時(shí)通過孔噴出部分流體，最終通過通流徑向下緣板3噴出形成，冷卻葉片緣板外表面。大部分冷卻流體一方面通過葉根I的四個(gè)進(jìn)氣孔5進(jìn)氣，另一方面通過前緣出氣氣膜孔19進(jìn)氣，尾緣出氣氣膜孔20和頂部出氣氣膜孔21出氣，實(shí)現(xiàn)了對葉片進(jìn)行多方位的冷卻，冷卻效率高。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的每相鄰兩根第一肋條7之間的間隙和相鄰兩根第二肋條12之間的間隙均為由下至上漸縮的間隙。如此設(shè)置，冷卻效果好。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的第一紊流激發(fā)器
8、中間紊流激發(fā)器11和第二紊流激發(fā)器13均為“人”字形肋片。如此設(shè)置，單獨(dú)蛇形管道可看做一帶有圓角的矩形通道管路，在靠近壓力側(cè)和吸力側(cè)的通道內(nèi)，設(shè)置“人”字形肋片，有效的提高了葉片壓力側(cè)和吸力側(cè)的表面換熱系數(shù)。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的“人”字形肋片的夾角為110° -130°。如此設(shè)置，葉片壓力側(cè)和吸力側(cè)的表面換熱系數(shù)為最佳，其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
三相同。
權(quán)利要求1.一種燃機(jī)透平動葉，它包括葉根(I)、中間體(2 )和通流徑向下緣板(3 )，中間體(2 )為空心中間體，通流徑向下緣板(3)上設(shè)有多個(gè)通流孔，葉根(I)、中間體(2)和通流徑向下緣板(3)由下至上依次設(shè)置，其特征在于所述中低熱值燃機(jī)透平動葉還包括葉片工作部分(4)，葉片工作部分(4)設(shè)置在通流徑向下緣板(3)上，葉片工作部分(4)包括第一冷卻回路部分(23)、第二冷卻回路部分(24)、中間肋(6)和多個(gè)中間紊流激發(fā)器(11)，第一冷卻回路部分(23)和第二冷卻回路部分(24)由左至右依次設(shè)置在通流徑向下緣板(3)上，中間肋(6)的上部開有傾斜向上的孔(18)，中間肋(6)設(shè)置在第一冷卻回路部分(23)和第二冷卻回路部分(24)之間，多個(gè)中間紊流激發(fā)器(11)由上至下依次設(shè)置在第一冷卻回路部分(23)和第二冷卻回路部分(24)內(nèi)，第一冷卻回路部分(23)的葉片進(jìn)氣側(cè)設(shè)有三排向上傾斜的前緣出氣氣膜孔(19)，第二冷卻回路部分(24)的葉片出氣側(cè)設(shè)有一排尾緣出氣氣膜孔(20)，第一冷卻回路部分(23)和第二冷卻回路部分(24)的頂端設(shè)有多個(gè)與內(nèi)腔蛇形冷卻管道相連的頂部出氣氣膜孔(21)，所述第一冷卻回路部分(23)包括多根第一肋條(7)和多個(gè)第一紊流激發(fā)器(8)，多根第一肋條(7)徑向傾斜設(shè)置在通流徑向下緣板(3)上，并組成蛇形冷卻管道，且每相鄰兩根第一肋條(7)之間留有間隙，每相鄰兩根第一肋條(7)之間的葉片壓力側(cè)和吸力側(cè)由上至下依次設(shè)有多個(gè)第一紊流激發(fā)器(8)，靠近外部的第一肋條(7)上由上至下依次設(shè)有多個(gè)沖擊孔(9)，與所述靠近外部的第一肋條(7)相鄰的第一肋條(7)上部設(shè)有多個(gè)分流孔(10);所述第二冷卻回路部分(24)包括多根第二肋條(12)和多個(gè)第二紊流激發(fā)器(13)，多根第二肋條(12)徑向傾斜設(shè)置在通流徑向下緣板(3)上，并組成蛇形冷卻管道，且相鄰兩根第二肋條(12)之間留有間隙，多個(gè)第二紊流激發(fā)器(13)由上至下依次設(shè)置在兩根第二肋條(12)之間的葉片壓力側(cè)和吸力側(cè)上，靠近中間肋(6)處的第二個(gè)第二肋條(12)上部設(shè)有多個(gè)壓力平衡孔(14)，第二冷卻回路部分(24)的出氣側(cè)側(cè)壁上設(shè)有集氣腔(15)，集氣腔內(nèi)包含多個(gè)擾流件(16)和多個(gè)突起釘(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃機(jī)透平動葉，其特征在于所述每相鄰兩根第一肋條(7)之間的間隙和相鄰兩根第二肋條(12)之間的間隙均為由下至上漸縮的間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燃機(jī)透平動葉，其特征在于所述第一紊流激發(fā)器(8)、中間紊流激發(fā)器(11)和第二紊流激發(fā)器(13 )均為“人”字形肋片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燃機(jī)透平動葉，其特征在于所述“人”字形肋片的夾角為 110。 -130。。
專利摘要一種燃機(jī)透平動葉，它涉及一種中低熱值燃機(jī)透平動葉。本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的透平葉片出現(xiàn)了冷卻效率低的問題。本實(shí)用新型的葉根、中間體和通流徑向下緣板由下至上依次設(shè)置，所述中低熱值燃機(jī)透平動葉的葉片工作部分設(shè)置在通流徑向下緣板上，葉片工作部分包括第一冷卻回路部分、第二冷卻回路部分、中間肋和多個(gè)中間紊流激發(fā)器，第一冷卻回路部分和第二冷卻回路部分由左至右依次設(shè)置在通流徑向下緣板上，中間肋的上部開有傾斜向上的孔，中間肋設(shè)置在第一冷卻回路部分和第二冷卻回路部分之間，多個(gè)中間紊流激發(fā)器由上至下依次設(shè)置在中間肋上。本實(shí)用新型用于中低熱值燃機(jī)系統(tǒng)。
文檔編號F01D5/18GK202900329SQ20122064448
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者呂智強(qiáng), 張宏濤, 馮永志, 趙俊明, 席會杰, 姜東坡, 慕粉娟, 于寧, 鄒建偉, 張春梅, 周馳 申請人:哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司