[发明专利]关于频率调谐的涡轮叶片的方法、系统和/或设备

说明书

技术领域

本申请大体而言涉及用于对涡轮发动机的叶片进行频率调谐(frequency tuning)的方法、系统和/或设备，除非具体地陈述为其它情况，如本文所用的涡轮发动机意在包括所有类型的涡轮发动机，包括燃气涡轮发动机、航空发动机、蒸汽涡轮发动机和旋转式发动机。更具体而言，但并无限制意义，本申请涉及关于制造和/或修改涡轮叶片从而以改进一个或多个操作特征的方式来改变叶片频率的方法、系统和/或设备。

背景技术

在过去，通过修改叶片的翼面部分的形状和/或对叶片的根部做出某些重大修改来达成对涡轮叶片的固有频率调谐。但是，希望能修改涡轮叶片翼面的固有频率而无须修改翼面形状或对根部做出重大修改。

发明内容

因此，本申请描述了一种调谐具有基部和翼面部分的压缩机定子叶片以实现所希望的固有频率的方法，包括：a)识别压缩机定子叶片的固有频率；b)确定用于压缩机定子叶片的不同的目标固有频率；以及，c)以实现目标固有频率的一定量和以一定构造从压缩机定子叶片的基部的侧表面中的至少一个移除材料。

本申请还描述了一种压缩机定子叶片，其包括翼面部分和基部，基部基本上为矩形，具有侧表面以及径向内表面和径向外表面，这些侧表面包括压力侧、吸力侧、前面和尾面，该压缩机定子叶片包括形成于这些侧表面中的至少一个中的至少一个凹槽，凹槽被构造成使得压缩机定子叶片具有所希望的固有频率。

当结合附图和所附权利要求理解时，通过阅读优选实施例的下文的详细描述，本发明的这些和其它特点将会变得显然。

附图说明

结合附图，通过认真研究本发明的示范性实施例的下文更详细的描述，将更全面地了解和理解本发明的这些和其它目的和优点，在附图中：

图1是其中可使用本申请的某些实施例的示范性涡轮发动机的示意图示；

图2是图1的燃气涡轮发动机的压缩机部段的截面图；

图3是图1的燃气涡轮发动机的涡轮部段的截面图；

图4是常规定子叶片设计的视图；

图5是另一常规定子叶片设计的视图；

图6描绘了基部和翼面的整体构造；

图7是根据本发明的示范性实施例的具有侧凹槽的基部的图示；

图8是根据本发明的示范性实施例的具有侧凹槽的基部的图示；

图9是根据本发明的示范性实施例的具有侧凹槽的基部的图示；

图10是根据本发明的示范性实施例具有侧凹槽的基部的图示；

图11是侧凹槽的示范性轮廓的截面图；

图12是侧凹槽的示范性轮廓的截面图；

图13是侧凹槽的示范性轮廓的截面图；

图14是侧凹槽的示范性轮廓的截面图；以及

图15是侧凹槽的示范性轮廓的截面图。

具体实施方式

现参看附图，图1示出燃气涡轮发动机100的示意图示。一般而言，燃气涡轮发动机通过从热气体的加压流动提取能量而操作，热气体由燃料在压缩空气流中燃烧而产生。如图1所示，燃气涡轮发动机100可被构造成具有轴向压缩机106和燃烧器112，轴向压缩机106由共同轴杆或转子机械地结合到下游涡轮部段或涡轮110，燃烧器112定位于压缩机106与涡轮110之间。应当指出的是，下文的发明可用于所有类型的涡轮发动机，包括燃气涡轮发动机，蒸汽涡轮发动机，航空发动机等。在下文中，将关于燃气涡轮发动机对本发明展开描述。这些描述只是示范性的且决不以任何方式限制本发明。

图2示出可用于燃气涡轮发动机的示范性多级轴向压缩机118的视图。如图所示，压缩机118可包括多个级。每个级可包括一排(a rowof)压缩机转子叶片120，接着是一排压缩机定子叶片122。因此，第一级可包括绕中心轴杆旋转的一排压缩机转子叶片120，接着是在操作期间保持静止的一排压缩机定子叶片122。压缩机定子叶片122大体上在周向彼此隔开且绕旋转轴线固定。压缩机转子叶片120在周向隔开且附连到轴杆上，当轴杆在操作期间旋转时，压缩机转子叶片120绕轴杆旋转。如本领域技术人员将了解的那样，压缩机转子叶片120被构造成当绕轴杆自旋时，它们给予流经压缩机118的空气或工作流体动能。压缩机118可具有超过图2所示级的许多其它级。额外级可包括多个周向隔开的压缩机转子叶片120，接着是多个周向隔开的压缩机定子叶片122。