[发明专利]涡轮机的动叶片及其制造方法

说明书

本发明涉及一种涡轮机的转子叶片（10），包括：叶片根部（11）；叶片翼型（12），其具有流动前缘（13）、流动后缘（14）和流动导向表面（15），所述流动导向表面在流动前缘（13）和流动后缘（14）之间延伸，其中，叶片根部（11）和叶片翼型（12）的径向内区段（17）由钢材料制造，并且叶片翼型（12）的径向外区段（18）由较轻重量的材料制造。

技术领域

本发明涉及一种涡轮机的动叶片。此外，本发明涉及一种制造此类动叶片的方法。

背景技术

在涡轮机中，诸如例如在蒸汽涡轮、燃气涡轮、压缩机等中，一方面采用动叶片，且另一方面采用导向叶片。导向叶片是定子侧的固定叶片。动叶片是转子侧叶片，即与轴一起旋转的叶片。

涡轮机的动叶片包括叶片根部和叶片叶部。叶片根部用于将动叶片安装到轴或转子基体。从叶片根部出发，叶片叶部向外侧径向地延伸。动叶片的叶片叶部包括流动前缘、流动后缘和流动导向表面，所述流动导向表面在流动前缘和流动后缘之间延伸。在径向外侧，动叶片通常由叶片尖端界定。

从实践已知的动叶片是通过或者铣削或者锻造所制造的组件。

存在制造具有更低的重量的动叶片的需要。

发明内容

从此出发，本发明基于以下目的：创造一种涡轮机的新型动叶片以及一种用于制造此类动叶片的方法。

该目的通过根据本发明所述的动叶片来解决。根据本发明，叶片根部和叶片叶部的径向内区段由钢材料制造。叶片叶部的径向外区段由较轻的材料制造。就此处呈现的本发明而言，首次提出了一种涡轮机的动叶片，该动叶片的叶片叶部在径向内区段中由钢材料制造且在径向外区段中由较轻的材料制造。较轻的材料是轻金属合金材料或陶瓷材料或其组合。通过这样做，可以将涡轮机的动叶片制造为具有更低的重量。在此应指出的是，叶片叶部的内区段和外区段以牢固地材料结合的方式连接，而不仅仅是例如以形状锁合的方式连接。

根据有利的进一步发展，在叶片叶部的径向内区段和叶片叶部的径向外区段之间形成过渡区域，该过渡区域由钢材料和轻金属合金材料的混合物制造。在径向内区段和径向外区段之间提供此类过渡区域允许以特别有利的方式将叶片叶部的径向外区段联结到径向内区段。

根据有利的进一步发展，在流动前缘的区域中，从叶片根部出发，径向内区段延伸达叶片叶部的径向高度的最少10％且最多98％，优选地最多60％，特别优选地最多50％。在流动后缘的区域中，从叶片根部出发，径向内区段延伸达叶片叶部的径向高度的最少10％且最多98％，优选地最多60％，特别优选地最多50％。通过这样做，有可能制造具有低的重量的动叶片。

优先地，与流动后缘的区域中的情况相比，叶片叶部的径向内区段在流动前缘的区域中具有较小的径向延伸量，且因此叶片叶部的径向外区段在流动前缘的区域中具有较大的径向延伸量。本发明的该进一步发展是基于这样的认识，即，在流动前缘的区域中，为改善抗腐蚀性，比起在流动后缘的区域中，径向外区段应向径向内侧移动得更远。

根据有利的进一步发展，在叶片叶部的径向内区段和叶片叶部的径向外区段之间的过渡区域中形成材料凹口部（notching）和/或材料增厚部。通过过渡区域中的材料凹口部和/或材料增厚部，可以进一步改善腐蚀防护。

附图说明

从以下描述获得本发明的优选的进一步发展。本发明的示例性实施例通过附图更详细地解释而不限于此。在附图中示出了：

图1是根据本发明的第一动叶片的示意化表示；

图2是根据本发明的第二动叶片的示意化表示；

图3是根据本发明的第三动叶片的示意化表示；

图4是根据本发明的第四动叶片的示意化表示；

图5是根据本发明的第五动叶片的示意化表示；