[发明专利]叶片部件及旋转机械

说明书

技术领域

本发明涉及叶片部件及旋转机械。

背景技术

众所周知，叶片部件是旋转机械中最重要的要素之一。例如，设于定子侧的叶片部件作为对工作流体进行整流的静叶片而发挥功能。而且，设于转子侧的叶片部件作为从工作流体回收能量或向工作流体提供能量的动叶片而发挥功能。

当在高温环境下使用这种叶片部件时，为了抑制在叶片部件产生的氧化减薄、疲劳，需要对叶片部件进行冷却。

例如，下述专利文献1所记载的静叶片具备：沿着涡轮半径方向延伸的叶片主体；和形成于该叶片主体的前端部并以与涡轮半径方向交叉的方式延伸的端壁，在叶片主体的内部形成有蛇形流路，该蛇形流路将分别沿着涡轮半径方向延伸的多个冷却流路连接成曲折状。并且，通过使冷却空气在该蛇形流路中流通，而实现叶片部件的冷却。

下述专利文献2中的动叶片采用了同样的冷却流路。

专利文献1：日本特开平10-299409号公报

专利文献2：日本特开2006-170198号公报

发明内容

然而，在上述的叶片部件中，如图13及图14所示，在蛇形流路74中流动的冷却空气c从内侧对叶片主体70进行冷却。

但是，在上述的叶片部件中，通常形成有圆角部73，该圆角部73将叶片主体70的端部71（基部）与端壁72（平台）平滑地连接。因此，如图14所示，在圆角部73的周边产生从蛇形流路74的折回部75到圆角部73的外表面的叶片壁的壁厚大的部位。由此，在该叶片壁壁厚大的部位，有可能无法通过冷却空气c来充分冷却。

本发明考虑到这种情况而作出，课题在于充分地进行圆角部的冷却。

本发明的叶片部件具备：叶片主体；端壁，设于上述叶片主体的叶片宽度方向上的端部，并以与上述叶片宽度方向交叉的方式延伸；圆角部，将上述叶片主体的端部与上述端壁平滑地连接；及冷却流路，使冷却介质在上述叶片主体和上述端壁的内部流通，并且沿着上述叶片宽度方向延伸的两条主流路由形成于上述端壁侧的折回流路以弯折的方式连接，上述叶片部件中，上述折回流路以在上述叶片主体的与翼型中心线交叉的截面上沿着上述圆角部的方式形成，并且上述折回流路的叶片厚度方向上的宽度形成得比上述主流路的叶片厚度方向上的流路宽度大。

这样一来，折回流路以在与翼型中心线交叉的截面上沿着圆角部的方式形成，因此从折回流路到圆角部的外表面的壁厚大致均匀。由此，能够抑制产生叶片壁的壁厚增大部位这一情况，从而可均匀且充分地对圆角部进行冷却。

而且，上述折回流路可以在其内表面具有沿着上述圆角部的外表面形成的冷却面。

这样一来，由于具有冷却面，因此能够更充分地对背对该冷却面的圆角部进行冷却。

而且，上述折回流路可以具有突出部，该突出部形成于上述叶片主体的叶片厚度方向的中央侧，并将上述冷却介质的流动方向引导至上述叶片厚度方向两侧。

这样一来，由于具有突出部，因此冷却介质被引导至叶片厚度方向两侧。由此，能够充分地对位于折回流路的叶片厚度方向两侧的圆角部进行冷却。

而且，上述折回流路可以在其与上述主流路中的上游侧流路之间的分隔壁上具备冷却孔，其中上述主流路中的上游侧流路位于上述折回流路的上游侧。

这样一来，在折回流路的冷却面附近流动的压缩空气被更新，冷却面的冷却性能进一步提高。

而且，上述冷却面距上述圆角部的外表面的距离可以形成为与从上述叶片主体的外表面到上述主流路的内表面的距离大致相同。

这样一来，由于距冷却面的圆角部的外表面的距离形成为与从叶片主体的外表面到主流路的内表面的距离大致相同，因此能够在叶片主体与圆角部之间均匀地进行冷却。

而且，上述冷却面可以沿着上述翼型中心线延伸。

这样一来，由于冷却面沿着翼型中心线延伸，因此能够在沿着翼型中心线的大范围内均匀且充分地对圆角部进行冷却。

而且，本发明的旋转机械具备上述的叶片部件。

这样一来，由于具备上述的叶片部件，因此能够提高叶片部件的冷却效果，提供一种可靠性高的旋转机械。

发明效果

根据本发明的叶片部件，能够在圆角部均匀且充分地进行冷却。

而且，根据本发明的旋转机械，能够提高可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的燃气轮机GT的概略结构的半剖视图。

图2是本发明的第一实施方式的涡轮T的要部放大剖视图，是图1的要部I的放大图。