[发明专利]涡轮机叶片护罩内核轮廓

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及具有翼型件(airfoil)和由该翼型件支撑的末 梢护罩的涡轮机叶片。更为具体地，本发明涉及由涡轮机叶片的翼型 件支撑的末梢护罩的内核轮廓。尽管本发明尤其用于燃气涡轮机，然 而成比例设计的使用也可应用于蒸汽涡轮机或飞行器发动机。

背景技术

[0002]用于涡轮机的叶片典型地包括翼型件、平台、柄部和燕 尾榫。燕尾榫固定在涡轮叶轮中的互补槽中。通常，翼型件包括一体 成形的末梢护罩。当然，包括翼型件和末梢护罩的叶片在运行过程中 可关于发动机中心线旋转，且翼型件和末梢护罩位于热气通道中。因 为末梢护罩安装在翼型件的末梢，在末梢护罩和翼型件末梢之间的末 梢护罩内圆角区域中产生大量应力。无论空心或实心的末梢护罩，典 型地设计用来平衡翼型件顶部周围护罩的质量分布。空心护罩的优点 在于提供了具有减轻重量的护罩，而保持了可观的结构刚度。这通常 导致翼型件至末梢护罩内圆角中较低的应力及提高的蠕变寿命。而 且，某些现有末梢护罩不覆盖翼型件喉部，这由于末梢护罩上的流泄 漏造成对级效率的负面影响。

发明内容

[0003]根据本发明的一个示范性实施例，提供了包括具有空心 末梢护罩的叶片翼型件的制品，所述空心末梢护罩具有空心核，该空 心核具有大体上根据表I中所列的以英寸为单位的笛卡尔坐标值X、 Y和Z的标称轮廓，其中核的形状由分布在护罩各表面周围的列出的 点云限定，并且末梢护罩的完整空心部分可通过经过列出的点限定光 滑板表面而构造。

[0004]本发明也可以包括具有空心末梢护罩的叶片翼型件的 制品实施，所述空心末梢护罩具有空心核，该空心核具有大体上根据 表I中所列的笛卡尔坐标值X、Y和Z的标称轮廓，在这样的笛卡尔 坐标系统中，该系统的原点位于点A处，点A位于翼型件中弧线和前 缘翼型件表面交叉点处的冷态转子中心线之上39.600英寸处，其正X 轴线由点A和点B限定，点B位于翼型件中弧线和后缘翼型件表面 交叉点处的冷态转子中心线之上39.600英寸处，其正X-Z面由点A、 B和点C限定，点C位于翼型件中弧线和翼型件后缘表面交叉点处的 冷态转子中心线之上49.862英寸处，而其Y轴线使用右手定则方法 限定，且其中X、Y和Z是以英寸为单位的距离，其中核的形状由分 布在护罩各表面周围的列出的点云限定，并且末梢护罩的完整空心部 分可通过经过列出的点限定光滑板表面而构造。

[0005]本发明还可以包括具有多个叶片的涡轮叶轮的制品实 施，各所述叶片包括翼型件和空心末梢护罩，所述空心末梢护罩具有 空心核，该空心核具有大体上根据表I中所示的以英寸为单位的笛卡 尔坐标值X、Y和Z的标称轮廓，其中核的形状由分布在护罩各表面 周围的列出的点云限定，并且末梢护罩的完整空心部分可通过经过列 出的点限定光滑板表面而构造。

附图说明

[0006]通过仔细研究结合附图的本发明当前优选示范性实施 例的下列更详细描述，将更完全地理解并领会本发明的这些和其它目 的和优点，在附图中：

[0007]图1为根据本发明的一个示范性实施例，具有第二级涡 轮机叶片末梢护罩的涡轮机部分的示意图，该涡轮机叶片末梢护罩具 有预先确定的护罩核轮廓；

[0008]图2描绘了具有全末梢护罩的涡轮机叶片；

[0009]图3显示了图2的叶片，且沿图2中所示截面移除了护 罩的顶部以显露内腔形状；

[0010]图4为图2的护罩的俯视图；以及

[0011]图5为护罩的另一内视图，此次沿图4中所示截面切开。

[0012]图6为涡轮机翼型件的立体图，示出了用于确定坐标系 统的点，该系统用于确定用于表I中所列的点的坐标；以及

[0013]图7为立体图，也示出了用于确定表I中所示的点的坐 标的坐标系统。

具体实施方式