[发明专利]燃气涡轮机动叶片的后缘梢端部部分的冷却

说明书

本发明涉及一种用于燃气涡轮机的动叶片以及包含动叶片的涡轮机动叶片组件和燃气涡轮机。动叶片包括翼型件，翼型件具有翼型件梢端部以及压力侧和吸力侧，压力侧和吸力侧在前缘和后缘处汇合并限定翼型件腔。凹槽状叶顶布置在翼型件梢端部部分处。凹槽状叶顶包括吸力侧导轨和压力侧导轨，吸力侧导轨和压力侧导轨在凹槽状叶顶的后缘梢端部部分处汇合并因此限定凹槽状叶顶凹穴。凹槽状叶顶凹穴包括梢端部冷却孔，梢端部冷却孔将来自翼型件腔的冷却空气提供给凹槽状叶顶凹穴。凹槽状叶顶的后缘梢端部部分包括倒角和凹槽，倒角朝向翼型件的压力侧设置，凹槽在倒角与凹槽状叶顶凹穴之间延伸以将来自凹槽状叶顶凹穴的冷却空气提供给倒角。

技术领域

本发明涉及燃气涡轮机，并且更具体地涉及用于对燃气涡轮机动叶片的后缘梢端部部分进行冷却的技术。

背景技术

如图4和图7中所示，常规的燃气涡轮机动叶片1'包括相对于燃气涡轮机的旋转轴线从动叶片平台径向向外延伸的翼型件100。翼型件100具有在翼型件100的前缘106与后缘108之间延伸的压力侧102和吸力侧104。翼型件100还包括翼型件梢端部100a，翼型件梢端部100a设置在翼型件100的径向向外的端部处。翼型件梢端部100a面向设置在翼型件100的径向更向外的定子的表面，并且翼型件梢端部100a总体限定了通过燃气涡轮机的热气体或燃烧气体路径的外表面。翼型件梢端部100a所面向的定子的表面可以是壳体的内表面或涡轮机护罩的内表面，诸如此类等。

翼型件梢端部100a和所面向的定子表面间隔开安置，即，以非接触的方式安置。换言之，在翼型件100的翼型件梢端部100a与所面向的定子表面之间包括径向间隙或缝隙，以避免在燃气涡轮机操作时翼型件100的翼型件梢端部100a与所面向的定子表面之间碰撞或摩擦的机会。然而，流动通过热气体路径的部分热气体，即，燃烧产物，通过径向间隙泄漏，而不是流过涡轮机动叶片翼型件100，并且因此导致效率降低。

因此，期望翼型件100的翼型件梢端部100a与所面向的定子表面之间的径向间隙保持得尽可能小，以使热气体的泄漏最小化。

为了保持径向间隙较小，以及为了在燃气涡轮机操作期间，在翼型件100的翼型件梢端部100a与所面向的定子表面之间发生意外接触的情况下保护翼型件本体不受结构损坏，在燃气涡轮机的领域中众所周知的是，采用设置在翼型件100的翼型件梢端部100a处并且朝向所面向的定子表面径向向外延伸的凹槽状叶顶结构60。

凹槽状叶顶60通常成形为定位在翼型件梢端部100a的周缘处并沿着翼型件梢端部100a的周缘延伸的导轨，例如，凹槽状叶顶60可以具有吸力侧导轨64和压力侧导轨62，吸力侧导轨64定位于吸力侧104的在翼型件梢端部100a处的周缘处并沿着吸力侧104的在翼型件梢端部100a处的周缘延伸，压力侧导轨62定位于压力侧102的在翼型件梢端部100a处的周缘处并沿着压力侧102的在翼型件梢端部100a处的周缘延伸。凹槽状叶顶60的吸力侧导轨64和压力侧导轨62在凹槽状叶顶60的后缘梢端部部分70处汇合。

此后，凹槽状叶顶60浸浴在热的燃烧产物、即热气体中，期望对凹槽状叶顶60进行冷却、特别是在后缘梢端部部分70处对凹槽状叶顶60进行冷却。通常，冷却孔102h在后缘梢端部部分70附近安置在翼型件100的侧表面上，即，安置在翼型件100的压力侧102和/或吸力侧104处。然而，常规技术中已知的这种冷却技术并不能为动叶片1'的凹槽状叶顶60的后缘梢端部部分70提供有效的冷却。

因此，本发明的目的是提供一种用于对燃气涡轮机动叶片的凹槽状叶顶的后缘梢端部部分进行有效冷却的技术。

发明内容

通过根据本公开内容所附的独立权利要求的一种用于燃气涡轮机的动叶片来实现以上目的。还提出了一种用于包括上述动叶片的燃气涡轮机的动叶片组件，以及一种包括前述动叶片的燃气涡轮机。从属权利要求中提供了本技术的有利实施方式。独立权利要求的特征可以与依赖于独立权利要求的权利要求的特征相结合，而从属权利要求的特征可以彼此结合。