本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪的葉片以及制造所述葉片的方法。

具體地，本發(fā)明涉及被安裝在發(fā)電站中用于產(chǎn)生電能的燃?xì)鉁u輪的定子葉片。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪的定子葉片通常由內(nèi)部被設(shè)置了冷卻回路的細(xì)長主體限定。冷卻流體，通常是從產(chǎn)生能量的機(jī)組壓縮機(jī)抽出的空氣，流過冷卻回路。

在已知類型的燃?xì)鉁u輪定子葉片中，流過冷卻回路的空氣基本上有兩個功能：冷卻功能和密封功能。

冷卻功能通過沿葉片的主體被布置的由冷卻回路供給的多個冷卻孔被實(shí)現(xiàn)；密封功能通過在與葉片的錨定部分相連的定子環(huán)上形成的密封開口被實(shí)現(xiàn)；所述密封開口由冷卻回路供給。所述開口被布置以利用來自冷卻回路的空氣填充由定子葉片、定子環(huán)、和轉(zhuǎn)子形成的空腔，并防止在渦輪機(jī)中放出的熱氣體占據(jù)所述空腔。

但是，被提供給所述空腔的空氣流通常不足以阻止熱氣體的進(jìn)入，在燃?xì)鉁u輪的效率和燃?xì)鉁u輪部件的可靠性上有明顯的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目標(biāo)之一是生產(chǎn)用于燃?xì)鉁u輪的葉片，它沒有本文所指出的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)；具體地，本發(fā)明的目標(biāo)之一是生產(chǎn)能在功能與構(gòu)造方面以簡單廉價的方式使密封和冷卻功能最優(yōu)化的燃?xì)鉁u輪葉片。

根據(jù)所述目標(biāo)，本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)鉁u輪的葉片，其包括：

主體；

冷卻回路，其被供以冷卻流體，并包含被至少部分地布置在所述主體內(nèi)的第一通道和至少一個第二通道；第一通道具有第一入口和第一出口；第二通道具有與第一入口不同的第二入口和與第一出口不同的至少一個第二出口。

通過這種方式，具有分別獨(dú)立的入口的兩種不同的通道的存在允許分別穿過第一出口和第二出口的冷卻流體流的調(diào)節(jié)和優(yōu)化。

因此，例如，在設(shè)計階段，有可能確定兩種通道的入口的尺寸，從而獲得分別穿過第一出口和第二出口的冷卻流體的預(yù)定流量。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，葉片包括被連接到主體且在使用中適于被連接到燃?xì)鉁u輪的定子殼體的第一錨定部分；以及被連接到主體且在使用中適于被連接到燃?xì)鉁u輪的各自的定子環(huán)的第二錨定部分；第一入口和第二入口被形成在第一錨定部分中；第一出口被形成在第二錨定部分中且第二出口沿著主體被形成。

用于錨定到定子殼體的錨定部分以及用于錨定到定子環(huán)的錨定部分的存在確定了燃?xì)鉁u輪的定子葉片。這這種情況下，具有各自的獨(dú)立入口的兩種不同的通道存在允許調(diào)節(jié)和優(yōu)化冷卻流體的密封流流量和冷卻流流量，因此防止由定子葉片、定子環(huán)和轉(zhuǎn)子所限定的腔體被渦輪機(jī)中釋放的熱氣體填充。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，第一通道和第二通道是連通的。

通過這種方式，還可以通過確定第一通道和第二通道之間的連接部的尺寸分別調(diào)節(jié)流過第一出口和第二出口的流。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，第一連接管道被配置以具有可變截面。通過該方式，連接管道的尺寸確定被簡化。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，葉片包括被布置在第一入口和第二入口之一的區(qū)域中并被配置以減小第一入口或第二入口的流動截面的至少一個計量板。

通過該方式，可能進(jìn)一步調(diào)節(jié)進(jìn)入第一或第二通道的流。因此，還可能分別調(diào)節(jié)流過第一出口和第二出口的流量值。例如，在第一和第二通道之間的連接管道上或在第一和第二通道的入口和出口上存在制造缺陷的情況下，所述方案是很有用的。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，計量板具有至少一個第一孔。通過該方式，還可能通過確定第一孔的尺寸調(diào)節(jié)進(jìn)入第一或第二通道的流。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，計量板被形成從而使第一孔具有可變截面。

通過該方式，進(jìn)入第一或第二通道的流的調(diào)節(jié)被簡化。

本發(fā)明的另一個目標(biāo)是提供一種燃?xì)鉁u輪葉片的制造方法，它保證渦輪機(jī)中的熱膨脹氣體不侵入由定子葉片和轉(zhuǎn)子所限定的空腔。

根據(jù)所述目標(biāo)，本發(fā)明涉及一種燃?xì)鉁u輪葉片的制造方法，其包括步驟：

形成具有冷卻回路的葉片，冷卻回路包括一個第一通道和至少一個第二通道；第一通道具有第一入口和第一出口；第二通道具有不同于第一入口的第二入口和至少一個第二出口；

給第一入口和第二入口提供預(yù)定的冷卻流體流量；

檢測分別流過第一出口和第二出口的冷卻流體的流量；

將流過第一出口和第二出口的冷卻流體的流量與各自的參照值進(jìn)行比較；

減小第一入口和第二入口之一的流動截面。

因?yàn)樗龇椒?，有可能校正任何制造錯誤，從而保證渦輪機(jī)中的熱膨脹氣體不侵入由定子葉片和轉(zhuǎn)子所限定的腔體。

附圖說明

通過下面的參考附圖的非限制性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，其中：

圖1是包含根據(jù)本發(fā)明的葉片的燃?xì)鉁u輪的一部分的示意圖，為了清楚起見，部分零件被切開且部分零件被移除；

圖2是根據(jù)本發(fā)明圖1的葉片的截面圖，為了清楚起見，部件被移除；

圖3是圖1的葉片的細(xì)節(jié)的立體圖，為了清楚起見，部分零件被切開且部分零件被移除。

具體實(shí)施方式

在圖1中，附圖標(biāo)記1表示用于產(chǎn)生電能的發(fā)電站(為了簡明未示出)的燃?xì)鉁u輪2的一部分。

發(fā)電站是已知的類型，并包括內(nèi)側(cè)有空氣流的壓縮機(jī)(未示出)、供以燃料和來自壓縮機(jī)的空氣的燃燒室、燃?xì)鉁u輪2和被機(jī)械地連接到燃?xì)鉁u輪2和壓縮機(jī)的軸并被連接到配電網(wǎng)(未示出)的發(fā)電機(jī)(未示出)。

燃?xì)鉁u輪2沿著縱軸線A延伸并包括定子4和圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子5(在圖1都部分地被示出)。

定子4包括：圍繞軸線A沿燃?xì)鉁u輪2的整個長度延伸且是靜止的定子殼體7(圖1中被部分地示出)，以軸線A為中心、由定子殼體7支撐并沿軸線A被依次布置的多個定子環(huán)8，以及多個定子葉片10。定子葉片10被分成多個列并關(guān)于軸線A被徑向地布置。每個定子葉片10被固定到定子殼體7和各自的定子環(huán)8。

轉(zhuǎn)子5包括被連接到彼此的多個轉(zhuǎn)子環(huán)12，從而限定圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)的單一元件、以及被分成多個列且關(guān)于軸線A被徑向地布置的多個轉(zhuǎn)子葉片13。

每個轉(zhuǎn)子葉片13具有一個自由端14和被連接到相應(yīng)的轉(zhuǎn)子12的一個端部15。

定子環(huán)8圍繞轉(zhuǎn)子環(huán)12延伸，并彼此隔開，從而使轉(zhuǎn)子葉片13的徑向列和定子葉片10的徑向列沿軸線A交替。

多個轉(zhuǎn)子環(huán)12、定子環(huán)8和定子殼體7限定了膨脹通道16，來自燃燒室的熱氣體從中流過。

每個定子葉片10包括細(xì)長的主體18、第一錨定部分19和第二錨定部分21，細(xì)長的主體18關(guān)于軸線A沿徑向延伸B的各自的軸線延伸，第一錨定部分19被連接到主體18的一個端部20，并在使用中被連接到定子殼體7，第二錨定部分21被連接到主體18的與端部20相反的一個端部22并在使用中被連接到各自的定子環(huán)8。

在使用中，在被連接時，相鄰定子葉片10的第二錨定部分21和各自的定子環(huán)8限定了環(huán)形密封腔23。

定子環(huán)8具有多個密封開口24，它們在密封腔23和開口的環(huán)形腔25之間建立了連通。環(huán)形腔25由定子環(huán)8、被連接到定子環(huán)8的定子葉片的錨定部分21以及在定子環(huán)8的附近的轉(zhuǎn)子環(huán)12限定。

參見圖2，每個定子葉片10還包括被供以冷卻流體的冷卻回路28。

冷卻回路28包括至少一個第一冷卻通道29，優(yōu)選彎曲成U形，以及第二冷卻通道30。

因此，第一冷卻通道29由大致上平行于軸線B主要伸入主體18內(nèi)的兩個分支31限定。

第二冷卻通道29大致上沿軸線B主要伸入主體18內(nèi)。

第一冷卻通道29具有被形成在第一錨定部分19中的第一入口32和被形成在第二錨定部分21中的第一出口33。

第二冷卻通道30具有被形成在第一錨定部分19中的第二入口35和沿著主體18被形成的多個出口孔36。

第一入口32和第二入口35基本上被并排地布置。

第一冷卻通道29和第二冷卻通道30優(yōu)選地被連接。

具體地，第一冷卻通道29和第二冷卻通道30通過兩個連接管道37，兩個連接管道37優(yōu)選地是平行的且垂直于軸線B延伸。

在未被示出的第一變型中，存在兩個以上的連接管道。

在未被示出的第二變型中，第一冷卻通道29和第二冷卻通道30通過被恰當(dāng)?shù)卮_定尺寸的單一連接管道被連接。

在未被示出的第三變型中，第一冷卻通道29和第二冷卻通道30之間的一個或多個連接管道的流動截面是可調(diào)節(jié)的，例如通過使用被連接到具有可變截面開口的連接管道的計量板，或者任何其他能遮擋與其相連的連接管道的截面的裝置。

參見圖3，被形成在第一錨定部分19上的第二冷卻通道30的第二入口35優(yōu)選地被連接到被配置以減小第二入口35的流動截面的計量板40。

在本文所描述和示出的非限制實(shí)施例中，計量板40具有兩個孔41并具有與第二入口35的截面基本相同的形狀。計量板40到第二入口35的連接決定了第二入口35的流動截面的減小?？?1被恰當(dāng)?shù)囟ǔ叽纾瑥亩@得所需要的流動截面減小。

優(yōu)選地，計量板40被焊接到第一錨定部分19。

在未被示出的第一變型中，計量板具有一個單一的流動孔。

在未被示出的第二變型中，有多于兩個的流動孔。

在未被示出的第三變型中，計量板被定形以限定一個或多個具有可調(diào)節(jié)流動截面的孔。例如，計量板能具有被配置以部分地或完全地關(guān)閉計量板的一個或多個孔的移動構(gòu)件。替代地，計量板由可彼此連接且被定形以共同限定可變截面開口的第一部分和第二部分限定。例如，第一部分和第二部分能在多個位置被幾何地連接，從而限定可變截面開口。

在其他變型中，所述板沒有孔且完全地關(guān)閉與其相連的入口，從而減少100％的入口流量。

參見圖1，在冷卻回路28中循環(huán)的冷卻流體優(yōu)選地是來自吸出回路41(被示意性地示出)的空氣，吸出回路被配置以從發(fā)電機(jī)組壓縮機(jī)中抽出空氣并將空氣提供給被形成在定子殼體7中的多個定子腔43。通過第一入口32和第二入口35，每個定子腔43與相同列的全部定子葉片的冷卻回路28連通。

每個定子葉片10的冷卻回路28通過第一入口32和第二入口35接收來自各自的定子腔43的總空氣流量QTOT，并將冷卻空氣流量QR通過沿著主體18被形成的多個出口孔36提供給膨脹通道26，將密封空氣流量QS通過第一出口33提供給密封腔23。

在設(shè)計階段，第一入口32和第二入口35，第一出口33、出口孔36和連接管道37被定尺寸，從而使密封流量QS和冷卻流量QR等于各自的參考值。

但是，葉片通過鑄造被制造，并且制造缺陷的存在不保證密封流量QS和冷卻流量QR的參考值被真實(shí)地觀察到。

為了避免該問題，一種制造方法被采用，它包括在剛制造出的葉片上進(jìn)行性能測試，在測試期間流出第一出口33的密封流量QS和穿過出口孔36的冷卻流量QR被檢測。

如果密封流量QS和/或冷卻流量QR沒有反映出參考值，則所述制造方法提供第一入口32和第二入口35之一或入口32和35兩者的流動截面的減小。

具體地，所述方法通過被恰當(dāng)確定尺寸的計量板40的連接提供第二入口35的流動截面的減小。

計量板40的尺寸還有助于進(jìn)一步調(diào)節(jié)給第二冷卻通道30的空氣供應(yīng)，并且因此調(diào)節(jié)冷卻空氣的流量QR。

應(yīng)當(dāng)明白，如果密封流量QS和冷卻流量QR反映了參考值，計量板40不被使用。

最后，對本文所描述的葉片和方法做出改動和變化而不脫離所附權(quán)利要求的范圍是顯然的。