[发明专利]叶片、旋转机械及其组装方法有效

专利信息
申请号: 201711240288.X 申请日: 2017-11-30
公开(公告)号: CN108119189B 公开(公告)日: 2022-05-17
发明(设计)人: 王宇;S.莫里赛;郑小清;T.郭 申请(专利权)人: 通用电气公司
主分类号: F01D9/04 分类号: F01D9/04
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 肖日松;李强
地址: 美国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 叶片 旋转 机械 及其 组装 方法
【说明书】:

发明提供一种叶片、旋转机械及其组装方法。所述叶片包括翼型件、联接到翼型件的径向内端的静止部分和联接到静止部分的泄漏流动导叶组件。泄漏流动导叶组件包括限定在其中的多个通道。通道被定向成引起流过通道的工作流体的旋流速度。

技术领域

本公开的领域一般涉及旋转机械(rotary machine),更具体地,涉及一种与旋转机械一起使用的泄漏流动导叶组件(leakage flow guide vane assembly)。

背景技术

至少一些已知的旋转机械,包括但不限于一些已知的蒸汽涡轮,将来自流体源的工作流体通过外壳入口并沿着环形蒸汽路径引导。通常,涡轮级(turbine stages)定位在主流体路径(primary fluid path)内,使得工作流体流过后续涡轮级的固定叶片(fixedblades)和旋转的静叶(rotary vanes)。限定在静止部件和旋转部件之间的轴向间隙(axial gaps)有利于旋转部件的旋转。

在至少一些已知的旋转机械中,主流体路径中的高压工作流体可能泄漏到轴向间隙中并被引导到下游并被排回到主流体路径中。然而,由于主流体路径中的工作流体被静止部件和旋转部件偏转,工作流体的泄漏流以与在主流体路径中流动的工作流体不同的角度或切向速度进入主流体路径。因此,泄漏流可能以比主流体路径中的工作流体更大的入射角冲击下游旋转部件,从而在旋转机械中产生效率损失。随着时间的推移,这种损失可能会增加运营费用和燃料成本。

发明内容

在一个方面,提供了一种叶片(blade)。该叶片包括翼型件(airfoil)、联接到翼型件的径向内端(radially inner end)的静止部分(stationary portion)和联接到静止部分的泄漏流动导叶组件泄漏流动导叶组件包括限定在其中的多个通道(passages)。所述多个通道被定向成引起流过通道的工作流体的旋流速度(swirl velocity)。

其中,所述泄漏流动导叶组件包括从第一端部轴向地延伸到相对的自由的第二端部的多个导叶,其中,所述第一端部联接到所述静止部分的下游端部。

其中,每个导叶包括从所述静止部分的底部表面径向地向外延伸的第一部分和相对于所述第一部分周向地延伸(extends circumferentially)的第二部分。

其中,所述多个导叶中的至少一个导叶的所述第二部分相对于所述至少一个导叶的所述第一部分以预定角度周向地延伸并且与相邻导叶的所述第一部分在径向方向上重叠(overlaps)。

其中,每个导叶通过焊接过程(welding process)、硬钎焊过程(brazingprocess)和粘合过程(bonding process)中的至少一种联接到所述静止部分。

其中,每个导叶使用增材制造过程(additive manufacturing process)和机加工过程(machining process)中的至少一种与固定叶片(fixed blade)一体地(integrally)形成。

其中,所述泄漏流动导叶组件包括主体(body),所述主体包括穿过其限定的多个孔(apertures),所述多个孔限定所述多个通道。

其中,所述多个孔以预定的径向角度延伸穿过所述主体。

其中,所述多个孔包括大体蜂窝形(honeycomb-shaped)的孔阵列(array ofapertures)。

其中,所述泄漏流动导叶组件包括从第一端部基本上径向地延伸到相对的自由的第二端部的多个导叶,其中,所述第一端部联接到所述静止部分的底部表面(bottomsurface)。

其中,所述多个导叶中的每一个相对于轴向中心线轴线以预定角度定位。

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