[发明专利]涡轮叶片以及燃气轮机、涡轮叶片的中间加工品、涡轮叶片的制造方法

说明书

一种涡轮叶片、燃气轮机、涡轮叶片的中间加工品、涡轮叶片的制造方法，其中，具备：叶片主体(51)，形成中空形状；腔(52、53、54)，设于叶片主体(51)的内部；以及冷却通道(55)，从腔(52、53、54)向叶片主体(51)的后端部开口，作为冷却通道(55)，设有：第一通道(81)，设于第三腔(54)侧并且宽度从第三腔(54)侧朝叶片主体(51)的后端部变窄；以及第二通道(82)，设于叶片主体(51)的后端部侧并且宽度从第三腔(54)侧朝叶片主体(51)的后端部为固定。

技术领域

本发明涉及一种用作燃气轮机的静叶或动叶的涡轮叶片、应用该涡轮叶片的燃气轮机、用于制造涡轮叶片的中间加工品、用于制造涡轮叶片的涡轮叶片的制造方法。

背景技术

一般的燃气轮机由压缩机、燃烧器和涡轮构成。然后，从空气引入口引入的空气被压缩机压缩而变成高温/高压的压缩空气，在燃烧器中对该压缩空气供给燃料并使其燃烧，由此获得高温/高压的燃烧气体(工作流体)，通过该燃烧气体驱动涡轮，并驱动连结于该涡轮的发电机。

这样构成的涡轮中，例如，静叶的叶片主体的长尺寸方向的一端部被外侧护罩支承，另一端部被内侧护罩支承。然后，从外侧护罩导入叶片主体内的冷却空气沿着叶片主体的内壁面流动，由此冷却该叶片主体的内壁面，之后，从形成于叶片主体的冷却孔向外部排出并沿着叶片主体的外壁面流动，由此冷却该叶片主体的外壁面。此外，导入叶片主体内的冷却空气在形成于叶片主体的后端部的冷却通道流动并向外部排出，由此冷却该叶片主体的后端部。

作为应用这种静叶的冷却构造的燃气轮机，例如，在下述专利文献1中有所记载。在该专利文献1所述的涡轮静叶中，形成于叶片主体的后端部的冷却通道配置有多个冷却销，并且形成在出口部排列有多个基座的喷嘴形状。然后，该冷却通道形成其宽度朝出口部变窄的尖细形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-287511号公报

发明内容

发明要解决的问题

对于静叶，为了提高叶片主体的冷却性能，希望使后端部的冷却通道的宽度变窄，并且使空气阻力系数(Cd值)变小。因此，以往，叶片主体的冷却通道为朝出口部收缩的尖细形状。但是，因为叶片主体的冷却通道是尖细形状，所以为了将出口部的顶端开口宽度设定为适当宽度而要求高精度的加工技术，存在加工成本增加的问题。

本发明是解决上述问题的发明，其目的在于提供一种降低叶片后端部的冷却通道的阻力来谋求叶片的冷却性能的提高，并且抑制制造成本的增加的涡轮叶片、燃气轮机、涡轮叶片的中间加工品、涡轮叶片的制造方法。

技术方案

用于达成上述目的的本发明的涡轮叶片，其特征在于，具备：叶片主体，形成中空形状；腔，设于所述叶片主体的内部；以及冷却通道，从所述腔向所述叶片主体的后端部开口，其中，所述冷却通道具有：第一通道，设于所述腔侧并且宽度从所述腔侧朝所述叶片主体的后端部变窄；以及第二通道，设于所述叶片主体的后端部侧并且宽度从所述腔侧朝所述叶片主体的后端部为固定。

因此，通过设置宽度变窄的第一通道来作为冷却通道，能够适当地调整从冷却通道向外部排出的冷却空气量，通过继第一通道之后设置宽度固定的第二通道，能够降低流路阻力而降低冷却空气量。其结果是，能够降低叶片后端部的冷却通道的阻力来谋求叶片的冷却性能的提高，并且能够抑制制造成本的增加。

在本发明的涡轮叶片中，其特征在于，所述第二通道设有流量调整机构。

因此，在第二通道设有流量调整机构，能够通过流量调整机构整流并适当地排出冷却空气。

在本发明的涡轮叶片中，其特征在于，所述流量调整机构沿着所述叶片主体的所述第二通道上的长尺寸方向，隔开规定间隔地设有多个柱。