[实用新型]一种带冠有冷涡轮转子叶片前缘冷却结构

说明书

本申请属于航空发动机涡轮转子叶片技术领域，特别涉及一种带冠有冷涡轮转子叶片前缘冷却结构。包括：叶片和前缘冷却部。所述叶片具有叶冠，所述叶冠上开设有除尘孔，所述叶片的前缘设置有冷却通道，所述冷却通道的一端与榫头连通，另一端与叶冠的除尘孔连通；所述前缘冷却部设置在所述叶片的前缘，所述前缘冷却部包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁之间设置有冲击腔，所述第一侧壁上开设有冲击孔，所述冲击孔连通所述冷却通道与所述冲击腔，所述第二侧壁上开设有气膜孔，所述气膜孔连通所述冲击腔与所述叶片的外部。本申请提高了叶片冷却效率，叶片温度更加均匀，降低热应力，提高强度储备及使用寿命。

技术领域

本申请属于航空发动机涡轮转子叶片技术领域，特别涉及一种带冠有冷涡轮转子叶片前缘冷却结构。

背景技术

随着发动机推力需求的不断增加，对涡轮性能和涡轮前温度的要求日渐提高，涡轮转子叶片在高温、高压的燃气环境中高速运转，工作环境十分恶劣。为提高涡轮效率，在大展弦比涡轮转子叶片上常设计成带冠结构，减小燃气沿叶尖的泄露，增加叶片的刚性和抗高周疲劳能力。对新一代发动机而言，涡轮进口温度大幅度提高，需要采取复杂的冷却措施降低叶片温度，保证叶片安全可靠工作。

目前带冠涡轮转子叶片前缘普遍采用对流冷却方式，冷却通道分为光滑通道或带肋等强制对流冷却结构通道。该冷却方式不能满足新一代发动机高涡轮前温度的工作环境要求，冷却效果较低，会导致叶片前缘烧蚀。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种带冠有冷涡轮转子叶片前缘冷却结构，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种带冠有冷涡轮转子叶片前缘冷却结构，包括：

叶片，所述叶片具有叶冠，所述叶冠上开设有除尘孔，所述叶片的前缘设置有冷却通道，所述冷却通道的一端与榫头连通，另一端与叶冠的除尘孔连通；

前缘冷却部，所述前缘冷却部设置在所述叶片的前缘，所述前缘冷却部包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述第二侧壁之间设置有冲击腔，所述第一侧壁上开设有冲击孔，所述冲击孔连通所述冷却通道与所述冲击腔，所述第二侧壁上开设有气膜孔，所述气膜孔连通所述冲击腔与所述叶片的外部。

可选地，所述前缘冷却部与所述叶片一体成型。

可选地，所述叶冠具有叶尖。

可选地，所述第一侧壁上沿所述叶片的高度方向开设有多个冲击孔。

可选地，所述第二侧壁上沿所述叶片的高度方向开设有多个气膜孔。

可选地，所述第二侧壁上沿所述叶片的同一高度方向开设有四个气膜孔。

可选地，所述气膜孔的轴线与所述第二侧壁形成一夹角。

可选地，所述叶片的同一高度方向开设的四个气膜孔的轴线与所述第二侧壁形成的夹角均不同。

可选地，靠近所述叶冠的所述第一侧壁上的冲击孔以及所述第二侧壁上的气膜孔均与所述叶冠具有预定距离。

实用新型至少存在以下有益技术效果：

本申请的带冠有冷涡轮转子叶片前缘冷却结构，提高了叶片冷却效率，叶片温度更加均匀，可以有效减小叶片前缘与叶盆、叶背侧温差，降低热应力，提高强度储备及使用寿命。

附图说明

图1是本申请一个实施方式的带冠有冷涡轮转子叶片前缘冷却结构整体示意图；

图2是本申请一个实施方式的带冠有冷涡轮转子叶片前缘冷却结构的叶片前缘示意图；