本申請(qǐng)和所得專利大體上涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),并且更具體地涉及修改的渦輪葉片燕尾部和/或盤燕尾槽口,其設(shè)計(jì)成使安裝的渦輪葉片的負(fù)載路徑圍繞盤中的應(yīng)力集中特征和/或渦輪葉片自身中的應(yīng)力集中特征轉(zhuǎn)向。
背景技術(shù):
燃?xì)鉁u輪盤可包括限定其間的燕尾槽口的、圍繞盤的外周邊的一定數(shù)量的沿周向間隔的燕尾部。燕尾槽口中的各個(gè)可將渦輪葉片沿軸向接收在其中。渦輪葉片可具有翼型件部分,以及具有與燕尾槽口互補(bǔ)的形狀的葉片燕尾部。渦輪葉片可由空氣冷卻,該空氣進(jìn)入穿過盤中的冷卻槽口和穿過形成在葉片的燕尾部分中的凹槽或槽口。典型地,冷卻槽口可通過交替的燕尾部和燕尾槽口圍繞其沿周向延伸。
葉片燕尾部與燕尾槽口之間的界面位置由于懸置的葉片負(fù)載和應(yīng)力集中幾何形狀而潛在地為壽命有限的位置。在過去,燕尾后切口用于某些渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中來減輕此類應(yīng)力。然而,這些后切口本質(zhì)上較小,并未優(yōu)化成平衡盤上的應(yīng)力減小、渦輪葉片上的應(yīng)力減小,以及渦輪葉片的使用壽命。
因此,存在對(duì)改進(jìn)的渦輪葉片和/或盤以及其間的相互作用的期望。此類改進(jìn)的渦輪葉片和/或盤可針對(duì)改進(jìn)的渦輪葉片壽命和改進(jìn)的系統(tǒng)效率促進(jìn)總體應(yīng)力減小,而不消極地影響渦輪葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)和所得專利因此提供了一種用于減小渦輪盤和渦輪葉片中的至少一個(gè)上的應(yīng)力的方法。該方法可包括以下步驟:(a)確定關(guān)于基準(zhǔn)線的用于燕尾后切口的開始線,(b)確定用于燕尾后切口的切割角,以及(c)根據(jù)開始線和切割角從葉片燕尾部或盤燕尾槽口中的至少一個(gè)除去材料來形成燕尾后切口?;鶞?zhǔn)線可定位成離葉片燕尾部的前面大約2.886英寸(大約72.796毫米),并且其中步驟(a)實(shí)踐成使得對(duì)于燕尾部的壓力側(cè),燕尾后切口的開始線在前方向上離基準(zhǔn)線至少大約2.566英寸(大約65.176毫米)。
本申請(qǐng)和所得專利還提供了一種渦輪葉片。渦輪葉片可包括翼型件和葉片燕尾部,葉片燕尾部對(duì)應(yīng)于渦輪盤中的燕尾槽口定形,葉片燕尾部具有壓力側(cè)和吸入側(cè),其中葉片燕尾部包括根據(jù)優(yōu)化葉片幾何形狀確定尺寸和位置的燕尾后切口。沿燕尾軸線限定燕尾后切口的長度的燕尾后切口的開始線關(guān)于基準(zhǔn)線確定,該基準(zhǔn)線沿燕尾軸線的中心線定位成離葉片燕尾部的前面大約2.866英寸(大約72.796毫米),并且其中對(duì)于燕尾部的壓力側(cè),燕尾后切口的開始線在前方向上離基準(zhǔn)線至少大約2.566英寸(大約65.176毫米)。
本申請(qǐng)和所得專利還提供一種渦輪轉(zhuǎn)子,其包括與轉(zhuǎn)子盤聯(lián)接的一定數(shù)量的渦輪葉片,各個(gè)葉片包括翼型件和葉片燕尾部,并且轉(zhuǎn)子盤包括對(duì)應(yīng)于葉片燕尾部定形的一定數(shù)量的燕尾槽口,葉片燕尾部和燕尾槽口中的至少一個(gè)包括根據(jù)葉片和盤幾何形狀確定尺寸和位置的燕尾后切口。沿燕尾軸線限定燕尾后切口的長度的燕尾后切口的開始線關(guān)于基準(zhǔn)線確定,該基準(zhǔn)線沿燕尾軸線的中心線定位成離葉片燕尾部的前面2.866英寸(72.796毫米),并且其中對(duì)于燕尾部的壓力側(cè),燕尾后切口的開始線在前方向上離基準(zhǔn)線至少2.566英寸(大約65.176毫米)。
技術(shù)方案1. 一種用于減小渦輪盤和渦輪葉片中的至少一個(gè)上的應(yīng)力的方法,其中多個(gè)渦輪葉片能夠附接于所述盤,并且其中所述渦輪葉片中的各個(gè)包括能夠接合在所述盤中的對(duì)應(yīng)形狀的燕尾槽口中的葉片燕尾部,所述葉片燕尾部具有壓力側(cè)和吸入側(cè),所述方法包括:
(a)確定關(guān)于基準(zhǔn)線的用于燕尾后切口的開始線,所述開始線沿燕尾軸線限定所述燕尾后切口的長度;
(b)確定用于所述燕尾后切口的切割角;以及
(c)根據(jù)所述開始線和所述切割角從所述葉片燕尾部或所述盤燕尾槽口中的至少一個(gè)除去材料來形成所述燕尾后切口,其中所述開始線和所述切割角根據(jù)葉片和盤幾何形狀優(yōu)化,以最大化所述盤上的應(yīng)力減小、所述葉片上的應(yīng)力減小、所述渦輪葉片的使用壽命以及保持或改進(jìn)所述渦輪葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能之間的平衡,其中所述基準(zhǔn)線沿所述燕尾軸線的中心線定位成離所述葉片燕尾部的前面大約2.866英寸(大約72.796毫米),并且其中步驟(a)實(shí)踐成使得對(duì)于所述燕尾部的所述壓力側(cè),所述燕尾后切口的所述開始線在前方向上離所述基準(zhǔn)線至少大約2.566英寸(大約65.176毫米)。
技術(shù)方案2. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,對(duì)于所述燕尾部的所述吸入側(cè),所述燕尾后切口的所述開始線在后方向上離所述基準(zhǔn)線至少大約2.566英寸(大約65.176毫米)。
技術(shù)方案3. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,對(duì)于所述燕尾部的所述吸入側(cè)或所述壓力側(cè),所述燕尾后切口的所述開始線離所述基準(zhǔn)線至少大約2.646英寸(大約67.208毫米)。
技術(shù)方案4. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法,其特征在于,步驟(b)實(shí)踐成使得所述切割角對(duì)于所述壓力側(cè)后切口和所述吸入側(cè)后切口中的各個(gè)而言最大為兩度。
技術(shù)方案5. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法,其特征在于,步驟(b)實(shí)踐成使得所述切割角對(duì)于所述壓力側(cè)后切口和所述吸入側(cè)后切口中的各個(gè)而言最大為1.3度。
技術(shù)方案6. 根據(jù)技術(shù)方案5所述的方法,其特征在于,所述開始線和所述切割角的優(yōu)化通過執(zhí)行關(guān)于所述葉片和盤幾何形狀的有限元分析來實(shí)踐。
技術(shù)方案7. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,步驟(b)通過確定多個(gè)切割角以限定具有非平面表面的所述燕尾后切口來實(shí)踐。
技術(shù)方案8. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,步驟(c)通過從所述葉片燕尾部除去材料來實(shí)踐。
技術(shù)方案9. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,步驟(c)通過從所述盤燕尾槽口除去材料來實(shí)踐。
技術(shù)方案10. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,步驟(c)通過從所述葉片燕尾部和從所述盤燕尾槽口除去材料來實(shí)踐。
技術(shù)方案11. 根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法,其特征在于,步驟(c)進(jìn)一步實(shí)踐成使得基于從所述葉片燕尾部和所述盤燕尾槽口除去的所述材料的得到的角不超過所述切割角。
技術(shù)方案12. 一種渦輪葉片,包括翼型件和葉片燕尾部,所述葉片燕尾部對(duì)應(yīng)于渦輪盤中的燕尾槽口定形,所述葉片燕尾部具有壓力側(cè)和吸入側(cè),其中所述葉片燕尾部包括燕尾后切口,其根據(jù)葉片幾何形狀確定尺寸和位置,以最大化所述盤上的應(yīng)力減小、所述葉片上的應(yīng)力減小、所述渦輪葉片的使用壽命,以及保持或改進(jìn)所述渦輪葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能之間的平衡,其中沿燕尾軸線限定所述燕尾后切口的長度的所述燕尾后切口的開始線關(guān)于基準(zhǔn)線確定,所述基準(zhǔn)線沿所述燕尾軸線的中心線定位成離所述葉片燕尾部的前面大約2.866英寸(大約72.796毫米),并且其中對(duì)于所述燕尾部的所述壓力側(cè),所述燕尾后切口的所述開始線在前方向上離所述基準(zhǔn)線至少大約2.566英寸(大約65.176毫米)。
技術(shù)方案13. 根據(jù)技術(shù)方案12所述的渦輪葉片,其特征在于,對(duì)于所述燕尾部的所述吸入側(cè),所述燕尾后切口的所述開始線在后方向上離所述基準(zhǔn)線至少大約2.566英寸(大約65.176毫米)。
技術(shù)方案14. 根據(jù)技術(shù)方案12所述的渦輪葉片,其特征在于,對(duì)于所述燕尾部的所述吸入側(cè)或所述壓力側(cè),所述燕尾后切口的所述開始線離所述基準(zhǔn)線至少大約2.646英寸(大約67.208毫米)。
技術(shù)方案15. 根據(jù)技術(shù)方案13所述的渦輪葉片,其特征在于,用于所述壓力側(cè)后切口和所述吸入側(cè)后切口中的各個(gè)的切割角最大為兩度。
技術(shù)方案16. 根據(jù)技術(shù)方案13所述的渦輪葉片,其特征在于,用于所述壓力側(cè)后切口和所述吸入側(cè)后切口中的各個(gè)的切割角最大為1.3度。
技術(shù)方案17. 根據(jù)技術(shù)方案12所述的渦輪葉片,其特征在于,所述燕尾后切口具有非平面表面。
技術(shù)方案18. 一種渦輪轉(zhuǎn)子,包括與轉(zhuǎn)子盤聯(lián)接的多個(gè)渦輪葉片,各個(gè)葉片包括翼型件和葉片燕尾部,并且所述轉(zhuǎn)子盤包括多個(gè)燕尾槽口,其對(duì)應(yīng)于所述葉片燕尾部定形,所述葉片燕尾部具有壓力側(cè)和吸入側(cè),其中所述葉片燕尾部和所述燕尾槽口中的至少一個(gè)包括燕尾后切口,其根據(jù)葉片和盤幾何形狀確定尺寸和位置,以最大化所述轉(zhuǎn)子盤上的應(yīng)力減小、所述葉片上的應(yīng)力減小、所述渦輪葉片的使用壽命以及保持或改進(jìn)所述渦輪葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能之間的平衡,其中沿燕尾軸線限定所述燕尾后切口的長度的所述燕尾后切口的開始線關(guān)于基準(zhǔn)線確定,所述基準(zhǔn)線沿所述燕尾軸線的中心線定位成離所述葉片燕尾部的前面2.866英寸(72.796毫米),并且其中對(duì)于所述燕尾部的所述壓力側(cè),所述燕尾后切口的所述開始線在前方向上離所述基準(zhǔn)線至少2.566英寸(大約65.176毫米)。
技術(shù)方案19. 根據(jù)技術(shù)方案18所述的渦輪轉(zhuǎn)子,其特征在于,對(duì)于所述燕尾部的所述吸入側(cè),所述燕尾后切口的所述開始線在后方向上離所述基準(zhǔn)線至少0.22英寸(5.59毫米)。
技術(shù)方案20. 根據(jù)技術(shù)方案18所述的渦輪轉(zhuǎn)子,其特征在于,對(duì)于所述燕尾部的所述吸入側(cè)或所述壓力側(cè),所述燕尾后切口的所述開始線離所述基準(zhǔn)線至少大約2.646英寸(大約67.208毫米)。
在審閱連同若干附圖進(jìn)行時(shí)的以下詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求時(shí),本申請(qǐng)和所得專利的這些及其它特征和改進(jìn)將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言變得顯而易見。
附圖說明
圖1為示出壓縮機(jī)、燃燒器、渦輪和負(fù)載的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
圖2為具有附接的渦輪葉片的渦輪盤節(jié)段的透視圖。
圖3為圖2的渦輪葉片的吸入側(cè)的透視圖。
圖4為圖2的渦輪葉片的壓力側(cè)的透視圖。
圖5為具有如可在本文中描述的渦輪葉片燕尾部的渦輪葉片的局部透視圖。
圖6為圖5的渦輪葉片燕尾部的局部截面視圖。
圖7為如可在本文中描述的渦輪葉片燕尾部的備選實(shí)施例的局部透視圖。
部件列表
10 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)
15 壓縮機(jī)
20 空氣
25 燃燒器
30 燃料
35 燃燒氣體
40 渦輪
45 軸
50 負(fù)載
55 盤節(jié)段
60 葉片
65 燕尾槽
70 燕尾部
75 翼型件
100 葉片
105 翼型件
110 燕尾部
120 柄腳
130 后切口
140 槽口柄腳
145 前面
150 開始點(diǎn)
160 長度
170 切割角
200 葉片。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照附圖,其中相似標(biāo)記遍及若干視圖表示相似元件,圖1示出了如可在本文中使用的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意圖。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括壓縮機(jī)15。壓縮機(jī)15壓縮空氣20的進(jìn)入流。壓縮機(jī)15將空氣20的壓縮流輸送至燃燒器25。燃燒器25使空氣20的壓縮流與燃料30的加壓流混合,并且點(diǎn)燃混合物以產(chǎn)生燃燒氣體流35。盡管僅示出了單個(gè)燃燒器25,但燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括任何數(shù)量的燃燒器25。燃燒氣體流35進(jìn)而輸送至渦輪40。燃燒氣體流35驅(qū)動(dòng)渦輪40以便產(chǎn)生機(jī)械功。渦輪40中產(chǎn)生的機(jī)械功經(jīng)由軸45驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)15,以及外部負(fù)載50如發(fā)電機(jī)等。
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可使用天然氣、各種類型的合成氣、液體燃料和/或其它類型的燃料和它們的混和物。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可為由General Electric Company(Schenectady, New York)提供的一定數(shù)量的不同燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的任一種,包括但不限于如7或9系列重型燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)等的那些。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可具有不同構(gòu)造,并且可使用其它類型的構(gòu)件。其它類型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)也可在本文中使用。多個(gè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、其它類型的渦輪和其它類型的發(fā)電裝備也可在本文中一起使用。
圖2為具有燃?xì)鉁u輪葉片60的燃?xì)鉁u輪盤節(jié)段55的實(shí)例的透視圖。盤節(jié)段55可包括燕尾槽口65,其接收對(duì)應(yīng)形狀的葉片燕尾部70以將渦輪葉片60裝固于盤55。圖3和圖4示出了包括翼型件75和葉片燕尾部70的渦輪葉片60的相對(duì)側(cè)。圖3示出了渦輪葉片60的壓力側(cè),而圖4示出了渦輪葉片12的吸入側(cè)。燕尾槽口65典型地稱為"軸向進(jìn)入"槽口,其中葉片60的燕尾部70可沿大體上軸向方向插入到燕尾槽口65中,即,與盤55的軸線大體上平行但偏斜。
葉片燕尾部70與盤燕尾槽口65之間的界面表面可經(jīng)受應(yīng)力集中。應(yīng)力集中特征的實(shí)例可為冷卻槽口。如以上所述,渦輪葉片60和盤55的上游面或下游面可設(shè)有環(huán)形冷卻槽口,該環(huán)形冷卻槽口圍繞其沿周向延伸并且穿過各個(gè)燕尾部70和燕尾槽口65的徑向內(nèi)部分。冷卻空氣(例如,壓縮機(jī)排放空氣等)可供應(yīng)至冷卻槽口,其進(jìn)而將冷卻空氣供應(yīng)到燕尾槽口65的徑向內(nèi)部分中,用于傳送穿過葉片60的基部部分中的凹槽或槽口(未示出),用于冷卻葉片翼型件部分75的內(nèi)部。
應(yīng)力集中特征的第二實(shí)例可為葉片固持線槽口。葉片60和盤55的上游面或下游面可設(shè)有環(huán)形固持槽口,該環(huán)形固持槽口圍繞其沿周向延伸,穿過各個(gè)燕尾部70和燕尾槽口65的徑向內(nèi)部分。葉片固持線可插入到固持線槽口中,其進(jìn)而提供用于葉片的軸向固持。在這些實(shí)例中的任一個(gè)和在類似情形中,應(yīng)力集中可潛在地為渦輪盤55和/或渦輪葉片60的壽命有限的位置。
圖5和6示出了如可在本文中描述的渦輪葉片100的實(shí)例。葉片100可包括類似于以上所述的翼型件105和燕尾部110。燕尾部110可包括在燕尾部壓力側(cè)和燕尾部吸入側(cè)上延伸的一個(gè)或更多個(gè)壓力面或柄腳120。盡管本文中示出了一個(gè)柄腳120,但可使用任何數(shù)量的柄腳120。取決于渦輪種類以及葉片和盤的級(jí),一個(gè)或更多個(gè)后切口130可在葉片燕尾部柄腳120的吸入側(cè)后端部和壓力側(cè)前端部中的任一個(gè)或兩者上制作。作為備選,后切口130還可在燕尾部槽口65中的一定數(shù)量的槽口柄腳140(見圖2)中制作。后切口130可通過從柄腳120除去預(yù)定量的材料來形成。材料可使用任何適合的過程如磨削或銑削過程等除去。此外,這些過程可與用于形成葉片燕尾部110(和/或盤燕尾槽口65)的對(duì)應(yīng)過程相同或類似。
待除去的材料的量和因此后切口130的尺寸可通過首先找出關(guān)于基準(zhǔn)線M的用于燕尾后切口130的開始線150來確定,即,沿燕尾軸線限定燕尾后切口130的從其的長度160的開始線150。切割角170也可確定用于后切口130。開始線150和切割角170可根據(jù)葉片和盤幾何形狀優(yōu)化,以便最大化渦輪盤55上的應(yīng)力減小、渦輪葉片100的應(yīng)力減小、渦輪葉片100的使用壽命,以及保持或改進(jìn)渦輪葉片100的空氣動(dòng)力學(xué)性能之間的平衡。就此而言,如果燕尾后切口130過大,則后切口130可具有對(duì)渦輪葉片100的壽命的消極影響。如果燕尾后切口130太小,則盡管渦輪葉片100的壽命可最大化,但渦輪葉片與盤之間的界面中的應(yīng)力集中可不最小化,使得盤可不受益于最大化壽命。
后切口130可為平面或非平面的。在該背景下,切割角170可限定為開始切割角。對(duì)于一些渦輪種類,切割角170可與開始線150有關(guān),直到后切口130足夠深而使得葉片燕尾部110的葉片加載面失去與盤燕尾槽口65的接觸。一旦失去與盤燕尾槽口65的接觸,則限定的包線(envelope)外的任何深度或形狀的切割將是可接受的。如果葉片燕尾部110和盤燕尾槽口65包括一個(gè)或更多個(gè)柄腳120,140,則用于后切口130的開始線150和/或切割角170可對(duì)于一定數(shù)量的柄腳120,140中的各個(gè)而言單獨(dú)確定。燕尾后切口130可形成在渦輪葉片100(和/或燕尾槽口65)的壓力側(cè)和吸入側(cè)中的一個(gè)或兩者中。
用于燕尾后切口130的開始線150和切割角170可通過執(zhí)行關(guān)于葉片和盤的幾何形狀的有限元分析來確定。基于發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)的虛擬熱和結(jié)構(gòu)負(fù)載可施加于葉片100和盤55的有限元網(wǎng)格,以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)。無后切口的幾何形狀和一系列變化的后切口幾何形狀可使用有限元模型來分析。后切口幾何形狀與葉片和盤的應(yīng)力之間的傳遞函數(shù)可從有限元分析推斷出。預(yù)計(jì)的應(yīng)力接著可使用專有材料數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),以便預(yù)計(jì)用于各個(gè)后切口幾何形狀的葉片和盤壽命以及葉片空氣動(dòng)力學(xué)性能。最佳后切口幾何形狀和可接受的后切口幾何形狀范圍可通過考慮葉片和盤壽命以及葉片空氣動(dòng)力學(xué)性能兩者來確定。
用于各個(gè)燕尾后切口130的優(yōu)化的開始線150和切割角170因此可通過使用有限元分析來確定,以便最大化渦輪盤上的應(yīng)力減小、渦輪葉片上的應(yīng)力減小、渦輪葉片的使用壽命以及保持或改進(jìn)燃?xì)鉁u輪葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能之間的平衡。盡管將描述特定大小,但本文中所述的渦輪葉片100不一定意指限于此類特定大小。最大燕尾后切口可通過從基準(zhǔn)線W到所示開始線150的標(biāo)稱距離測(cè)量。通過有限元分析,確定了較大的燕尾后切口將導(dǎo)致犧牲燃?xì)鉁u輪葉片的可接受的壽命。在描述最佳大小時(shí),單獨(dú)的值可確定用于葉片燕尾部110和/或盤燕尾槽口65的一定數(shù)量的柄腳120,140。
在該實(shí)例中,基準(zhǔn)線M還可根據(jù)葉片或盤幾何形狀變化?;鶞?zhǔn)線W可沿燕尾軸線的中心線S定位在離葉片或盤燕尾部的前面145的固定距離處。在該實(shí)例中,基準(zhǔn)線M可離后切口130的開始線150大約2.646英寸(大約67.208毫米)。然而,基準(zhǔn)線M可離開始線150或前面145范圍從大約一英寸到大約3.5英寸(大約25到大約89毫米)或更大。其它長度可在本文中使用。基準(zhǔn)線W提供用于定位優(yōu)化的燕尾后切口開始線的用于各個(gè)渦輪種類的各個(gè)級(jí)的葉片和盤的可識(shí)別的參考點(diǎn)。在該實(shí)例中,后切口130可優(yōu)化用于由General Electric Company(Schenectady, New York)提供的9E.04燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第二級(jí)。
后切口130的長度160可為大約0.22英寸(大約5.588毫米),即,從開始線150到前面145。然而,長度160可范圍從大約0.15到大約0.3英寸(大約3.81到大約7.62毫米)。假定該范圍,基準(zhǔn)線W因此可定位成離燕尾部110的前面145大約2.866英寸(大約72.796毫米),并且假定以上描述的后切口長度的范圍,可離開始線150范圍從大約2.716英寸到大約2.566英寸(大約68.986到大約65.176毫米)。(然而,這假設(shè)了基準(zhǔn)線W的位置保持固定。不同的基準(zhǔn)線W也可在本文中使用。)其它距離可在本文中使用。切割角170還可確定用于燕尾后切口130。在該實(shí)例中,切割角170可為大約1.3度。然而,切割角170可范圍從大約0.7度到大約2.0度。其它切割角170可在本文中使用。其它適合的尺寸、形狀和構(gòu)造可在本文中使用。
圖7示出了如可在本文中描述的渦輪葉片200的又一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)例中,渦輪葉片200可具有帶兩個(gè)柄腳120的燕尾部110。各個(gè)柄腳120上的后切口130的長度160因此可變化。后切口130的開始線150可在離如以上所述的基準(zhǔn)線M的大致相同距離處,但具有可變后切口長度160。切割角170可為大約1.2度。其它大小和其它角可在本文中使用。
預(yù)期的是,燕尾后切口可在正常熱氣體路徑檢查過程期間形成為單元。利用該布置,葉片負(fù)載路徑應(yīng)當(dāng)圍繞盤中的高應(yīng)力區(qū)域和/或葉片應(yīng)力集中特征轉(zhuǎn)向。包括關(guān)于基準(zhǔn)線的優(yōu)化的開始線和優(yōu)化的切割角的卸壓切口參數(shù)限定燕尾后切口,其最大化燃?xì)鉁u輪盤中的應(yīng)力減小、燃?xì)鉁u輪葉片中的應(yīng)力減小、燃?xì)鉁u輪葉片的使用壽命以及保持或改進(jìn)燃?xì)鉁u輪葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能之間的平衡。減小的應(yīng)力集中用于減少燃?xì)鉁u輪盤中的受壓,由此實(shí)現(xiàn)相當(dāng)大的總體盤疲勞壽命益處。
應(yīng)當(dāng)顯而易見的是,前文僅涉及本申請(qǐng)和所得專利的某些實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本文中作出許多變化和改型,而不脫離如由以下權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的大體精神和范圍。