[发明专利]改进的涡轮叶片冷却系统

说明书

本文公开了一种冷却涡轮叶片(440)。所述冷却涡轮叶片具有基部(442)和翼型件(441)，所述基部包括冷却空气入口(481)和通道(483)，所述翼型件包括在所述基部处开始且在所述翼型件的后缘(447)处的冷却空气出口(471)处结束的多弯曲热交换路径(470)。所述翼型件还包括表皮(460)，所述表皮包围尖端壁(461)和内翼梁(462)。

介绍

本公开大体上关于燃气涡轮发动机。更具体地，本申请涉及一种具有改进的冷却能力的涡轮叶片。

内部冷却型涡轮叶片可在叶片内包括通道和轮叶(空气偏转器)。可以铸造这些中空叶片。在铸造具有内部冷却通路的中空燃气涡轮发动机叶片时，将烧制的陶瓷芯放置在陶瓷熔模型壳模具中，以在铸造翼型件中形成内部冷却通路。用于熔模铸造中空翼型件的烧制的陶瓷芯通常具有翼型形状的区域，其具有薄横截面前缘区和后缘区。在前缘区与后缘区之间，芯可包括细长和其它形状的开口，以便形成多个内部壁、基座、湍流器、肋以及分离铸造翼型件中的冷却通路和/或驻留在其中的类似特征。

本公开旨在克服发明人发现的一个或多个问题。

附图说明

本公开的实施例的细节(关于其结构和操作)可部分地通过研究附图来搜集，在附图中相同的附图标记指代相同的部分，并且其中：

图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图；

图2是示例性涡轮转子组件的轴向视图；

图3是图2的一个涡轮叶片的等距视图；

图4是图3的涡轮叶片的剖面侧视图；

图5是沿着图4的线5–5截取的冷却涡轮叶片的横截面；

图6是沿着图4的线6–6截取的冷却涡轮叶片的横截面；

图7是沿着图4的线7–7截取的冷却涡轮叶片的横截面；

图8是沿着图4的线8–8截取的冷却涡轮叶片的横截面；

图9是图3的涡轮叶片的一部分的剖面透视图；

图10是图3的涡轮叶片的一部分的剖面透视图；

图11是图3的涡轮叶片的一部分的剖面透视图；

图12是图3的涡轮叶片的一部分的剖面透视图；以及

图13是图3的涡轮叶片的一部分的剖面透视图。

具体实施方式

下文结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种实施例的描述，而不旨在表示可以实践本公开的仅有的实施例。为了透彻理解实施例，详细描述包括具体细节。然而，没有这些具体细节，本公开对本领域技术人员也是显而易见的。在一些情况下，为了使描述简洁，以简化形式展示了熟知的结构和部件。

图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图。为了清楚和便于解释起见，(在该图和其它附图中)省略或放大了某些表面。此外，本公开可能提及前向方向和后向方向。通常，除非另有说明，否则对“前向”和“后向”的所有提及均与主空气(即，在燃烧过程中使用的空气)的流动方向相关联。例如，前向为相对于主气流的“上游”，而后向为相对于主气流的“下游”。

另外，本公开通常可提及燃气涡轮发动机的旋转中心轴线95，其一般可由燃气涡轮发动机的轴120(由多个轴承组件150支撑)的纵向轴线限定。中心轴线95可以与各种其它发动机同心部件共有或共用。除非另有说明，否则对径向、轴向和周向方向以及测量的所有提及均指中心轴线95，并且诸如“内”和“外”的术语一般表示远离更小的或更大的径向距离，其中径向96可以是垂直于中心轴线95并且从该中心轴线向外辐射的任何方向。