[发明专利]涡轮叶片

说明书

技术领域

本发明大体上涉及涡轮叶片及用于冷却涡轮叶片的方法。

背景技术

涡轮广泛用于工业和商业操作中。用于生成电能的典型的商业蒸汽或燃气涡轮包括静止和旋转翼型件或叶片的交错级。例如，静止导叶可附接于静止构件，如，包绕涡轮的外壳，并且旋转叶片可附接于定位成沿涡轮的轴向中心线的转子。压缩的工作流体如但不限于蒸汽、燃烧气体或空气流过涡轮，并且静止导叶加速和引导压缩的工作流体到旋转叶片的随后的级上，以将运动给予旋转叶片，因此使转子转动并且执行功。

围绕或绕过涡轮叶片泄漏的压缩的工作流体降低了涡轮的效率。为了减少绕过旋转叶片的压缩的工作流体的量，外壳可包括静止的护罩节段，其包绕旋转叶片的各级，并且各个旋转叶片可包括在外径向末端处的末端盖，其减小了护罩节段与旋转叶片之间的空隙。尽管有效地减小或防止围绕旋转叶片的泄漏，但护罩节段与末端盖之间的相互作用可导致升高的局部温度，其可降低低循环疲劳极限，并且/或者导致末端盖处的增大的蠕变。结果，冷却介质可供应成在流过冷却通路之前在各个旋转叶片内流动，以在旋转叶片的末端盖上面提供膜冷却。

在特定的设计中，各个末端盖可包括外表面，其至少部分地由边沿包绕。边沿和外表面可至少部分地限定在边沿、外表面与包绕的护罩节段之间的末端腔，其也称为声响末端腔。以该方式，冷却介质可供应至末端腔来在于边沿上面流动并且流出末端腔之前从末端盖除去热。然而，在旋转叶片的吸入侧上面流动的冷却介质可破坏在旋转叶片上面的压缩工作流体的流动，并且/或者降低旋转叶片的操作效率。结果，改进的涡轮叶片和用于冷却涡轮叶片的方法将为有用的。

发明内容

本发明的方面和优点在以下描述中在下文阐明，或者可从描述清楚，或者可通过实施本发明学习。

本发明的一个实施例为一种涡轮叶片，其包括外表面，以及包绕外表面的至少一部分的边沿。边沿中的沟槽围绕外表面的至少一部分延伸。

本发明的另一个实施例为一种包括外表面的涡轮叶片。压力侧壁沿外表面的第一部分从前缘延伸至后缘。与压力侧壁相对的吸入侧壁沿外表面的第二部分从前缘延伸至后缘。压力侧壁或吸入侧壁中的至少一个中的凹槽围绕外表面的至少一部分延伸。

本发明还可包括一种包括外表面的涡轮叶片。第一壁包绕外表面的至少一部分。第二壁包绕第一壁的至少一部分，以限定第一壁与第二壁之间的沟槽，并且沟槽围绕外表面的至少一部分延伸。

本领域技术人员将在审阅说明书时更好认识到此类实施例及其它实施例的特征和方面。

附图说明

包括对本领域技术人员而言的本发明的最佳模式的本发明的完整且开放的公开在包括参照附图的说明书的其余部分中更具体地阐明，在该附图中：

图1为在本发明的范围内的示例性涡轮级的透视图；

图2为根据本发明的一个实施例的图1中所示的涡轮叶片的俯视平面图；

图3为根据本发明的一个实施例的图1中所示的涡轮叶片的俯视透视图；

图4为根据本发明的一个实施例的图1中所示的涡轮叶片的径向截面视图；以及

图5为根据本发明的备选实施例的图1中所示的涡轮叶片的径向截面视图。

具体实施方式

现在将进行对本发明的实施例的详细参照，其一个或更多个实例在附图中示出。详细描述使用数字和字母符号来表示附图中的特征。附图和描述中相似或类似的符号用于表示本发明的相似或类似的部分。如本文使用的，用语第一、第二和第三可以可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，并且不旨在表示独立构件的位置或重要性。此外，用语上游和下游是指流体通道中的构件的相对位置。例如，如果流体从构件A流至构件B，则构件A在构件B的上游。相反，如果构件B从构件A接收流体流，则构件B在构件A的下游。

各个实例经由阐释本发明来提供，而不限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，在本发明中可进行改型和变化，而不脱离其范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可在另一个实施例上使用来产生又一个实施例。因此，意图是本发明覆盖归入所附权利要求及其等同方案的范围内的此类改型和变化。