[发明专利]泪滴形的部分跨距围带

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于涡轮机中的旋转叶片。更具体来说，本发明涉及在相邻叶片之间具有部分跨距围带的旋转叶片。

背景技术

如蒸汽或燃气涡轮机的涡轮机的流体流动路径大体上由固定壳体和转子形成。在此构造中，多个固定轮叶以周向阵列的方式附接到壳体上，并且径向向内延伸到流动路径中。类似地，多个旋转叶片以周向阵列的方式附接到转子上并且径向向外延伸到流动路径中。固定轮叶和旋转叶片布置成交替的排，以使得一排轮叶和直接下游排的叶片形成一“级”。该等轮叶用来引导流动路径，以使得该流动路径以正确的角度进入下游排的叶片中。叶片的翼型从工作流体中提取能量，从而产生驱动转子和附接到其上的负载所必需的动力。

涡轮机的叶片在它们以高速旋转时，可能经受振动和轴向扭转。为了解决这些问题，叶片通常包括在每个叶片的尖端与根段之间的中间径向距离处安置在翼型部分上的部分跨距围带。该等部分跨距围带通常连接到每个翼型的压力（凸）面和吸力（凹）面中的每一个上，以使得相邻叶片上的部分跨距围带彼此匹配地配合并且在转子的旋转期间沿彼此摩擦地滑动。

发明内容

在一个示例性但非限制性的实施例中，即本发明的第一个方面，提供了一种用于涡轮机的可旋转叶片，该可旋转叶片包括：翼型部分，其具有前缘和后缘、径向向内端和径向向外端；根段，其连接到翼型部分的径向向内端上；以及大体泪滴形的部分跨距围带，其定位在翼型部分上在根段与径向向外端之间，其中该部分跨距围带具有以下这样的横截面形状：如从该部分跨距围带的前缘所测量，该横截面形状的最大厚度位于从部分跨距围带的前缘到部分跨距围带的后缘延伸的弦长的20%至40%以内。

如上第一方面所述，其中所述最大厚度位于所述弦长的约30%处。

如上第一方面所述，其中所述最大厚度位于所述弦长的31%与37%之间。

如上第一方面所述，其中所述最大厚度位于所述弦长的31%处，并且其中所述部分跨距围带具有由表I中所列出的X-Y坐标所定义的轮廓。

如上第一方面所述，其中所述最大厚度位于所述弦长的36%处，并且其中所述部分跨距围带具有由表II中所列出的X-Y坐标所定义的轮廓。

如上第一方面所述，其中所述最大厚度位于所述弦长的37%处，并且其中所述部分跨距围带具有由表III中所列出的X-Y坐标所定义的轮廓。

如上第一方面所述，其中所述部分跨距围带沿所述翼型部分的径向长度大体位于中间。

如上第一方面所述，其中所述旋转叶片作为以下各项之一进行运行：

压缩机中的前级叶片，

燃气涡轮机中的后级叶片，或

蒸汽涡轮机中的低压段叶片。

如上第一方面所述，其中所述叶片的相邻叶片的对应压力面和吸力面上的部分跨距围带沿相邻的、大体Z形的接触面至少部分地配合。

如上第一方面所述，其中所述叶片的相邻叶片的对应压力面和吸力面上的部分跨距围带具有大体笔直的接触面。

在另一个示例性方面，提供了一种涡轮机，该涡轮机包括：可旋转地安装在定子内的转子，该转子包括轴；安装在该轴上的至少一个转子轮，该至少一个转子轮中的每一个包括安装在其上的多个径向向外延伸的叶片；并且其中每个叶片包括翼型部分，其具有前缘和后缘、径向向内端和径向向外端、压力面和吸力面；根段，其位于该翼型部分的径向向内端处；以及部分跨距围带，其定位在翼型部分上在根段与径向向外端之间、在压力面和吸力面上，其中该部分跨距围带具有大体泪滴形的横截面形状，如从该部分跨距围带的前缘所测量，该横截面形状的最大厚度位于在部分跨距围带的前缘与部分跨距围带的后缘之间延伸的弦长的20%至40%以内。

如上所述最大厚度位于所述弦长的31%处，并且其中所述部分跨距围带具有由表I中所列出的X-Y坐标所定义的轮廓。

如上所述最大厚度位于所述弦长的36%处，并且其中所述部分跨距围带具有由表II中所列出的X-Y坐标所定义的轮廓。

如上中所述最大厚度位于所述弦长的37%处，并且其中所述部分跨距围带具有由表III中所列出的X-Y坐标所定义的轮廓。

如上所述叶片作为以下各项之一工作：

压缩机中的前级叶片，

燃气涡轮机中的后级叶片，或

蒸汽涡轮机中的低压段叶片。

如上所述部分跨距围带沿所述翼型部分的径向长度大体位于中间。