[发明专利]用于涡轮系统的动叶组件

说明书

技术领域

本文所公开的主题大体上涉及涡轮系统，并且更具体而言，涉及用于涡轮系统的动叶组件。

背景技术

涡轮系统在诸如发电的领域中广泛使用。例如，常规燃气涡轮系统包括压缩机、燃烧器和涡轮。在燃气涡轮系统的操作期间，系统中的各种部件经受高温流，这可能导致部件失效。由于较高温度的流通常导致燃气涡轮系统的增加的性能、效率和功率输出，所以经受高温流的部件必须冷却以允许燃气涡轮系统在增加的温度下操作。

本领域已知用于冷却各种燃气涡轮系统部件的各种策略。例如，冷却介质可从压缩机被路由并提供至各种部件。在系统的压缩机段和涡轮段中，冷却介质可用于冷却各种压缩机部件和涡轮部件。

动叶是必须冷却的热气体路径部件的一个示例。例如，诸如翼型件、平台、柄部和燕尾件的动叶的各个部分设置在热气体路径中且暴露于相对高的温度，并且因此需要冷却。各种冷却通道和冷却管路可限定在动叶的各个部分中，并且冷却介质可流过各种冷却通道和冷却管路以冷却动叶。

需要冷却的动叶的一个具体部分为尖端围带。尖端围带位于动叶翼型件的尖端上，并且接合相邻的围带块(block)以便为热气体路径提供密封。典型的尖端围带包括与围带块的配合部分相交的一个或多个轨道(rail)。然而，尖端围带的已知设计不包括用于冷却这些轨道的足够的冷却设备。例如，典型的尖端围带不在轨道中提供用于冷却它们的冷却通道。

因此，用于涡轮系统的改进的动叶组件将是本领域所需要的。特别地，包括用于冷却尖端围带的改进的冷却设备的动叶组件将是有利的。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在下面的描述中提出，或者可从该描述显而易见，或者可通过实施本发明来了解。

在一个实施例中，公开了一种动叶组件。动叶组件包括：翼型件，该翼型件具有大体空气动力学的轮廓且限定尖端；和从翼型件大体径向向内延伸的下本体部分。动叶组件还包括尖端围带，该尖端围带设置在翼型件的尖端上且包括主体和轨道。轨道包括外表面。外表面限定微沟槽。动叶组件还包括构造在外表面上的覆盖层。

参考下面的描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。被合并到该说明书中并组成其一部分的附图展示了本发明的实施例，并且与该描述一起用来解释本发明的原理。

附图说明

针对本领域普通技术人员的本发明的完全和充分的公开，包括其最佳模式，在参考附图的说明书中阐述，在附图中：

图1是根据本公开的一个实施例的燃气涡轮系统的示意图；

图2是根据本公开的一个实施例的动叶组件的透视图；

图3是根据本公开的一个实施例的动叶组件的尖端围带的近距离透视图；

图4是根据本公开的另一实施例的动叶组件的尖端围带的近距离透视图；

图5是根据本公开的另一实施例的动叶组件的尖端围带的近距离透视图；

图6是根据本公开的一个实施例的尖端围带轨道的剖视图；

图7是根据本公开的另一实施例的尖端围带轨道的剖视图；以及

图8是根据本公开的另一实施例的尖端围带轨道的剖视图。

部件列表

10   燃气涡轮系统

12   压缩机

14   燃烧器

16   涡轮

18   轴

20   热气体路径

30   动叶组件

32   翼型件

34   下本体部分

36   平台

38   柄部

42   压力侧

44   吸力侧

46   前缘

48   后缘

50   根部

52   尖端

60   尖端围带

62   主体

64   轨道

66   外表面

68   内表面

70   冷却通道

80   微沟槽

82   覆盖层

84   深度

86   宽度

88   长度

90   压室

92   排出口

110   尖端围带基底

112   金属覆层

114   粘结覆层

116   热障覆层(第一)

118   热障覆层(第二)。

具体实施方式