[实用新型]燃气透平动叶片的冷却通道结构

说明书

本实用新型涉及燃气轮机的透平动叶片的冷却系统，尤其是由于缸体与动、静叶片通道形成的过流冷却结构。

目前国内外在探讨燃气轮机转动的透平动叶片的冷却方案中，大多采取由压气机抽出空气作为冷却介质的冷却机构。如美国西屋电气公司申请的中国发明专利CN86104500所提出的《燃气透平动叶片冷却剂通道的改进结构》，该结构通过动叶片自身的内部孔道的气流对动叶片产生冷却作用；又如美国联合工艺公司申请的中国发明专利CN86108861所叙述的《薄膜冷却叶片和涡轮》，该冷却结构由动叶片内腔室气流穿过外部小孔缝而使动叶片外表产生冷却气膜而达到冷却效果；再如德国沃特.希伯特森申请的中国发明专利87101766所公开的《燃气轮机热负荷结构件的冷却方法。实施该方法的装置以及热负荷叶片的结构设置》，该冷却机构将冷却空气流经动叶片内壁，然后再通过动叶片壳体上的边界层范围的出口缝流出，以此起到冷却作用。

本实用新型的目的是要通过液态水作为冷却介质而提出一种燃气透平动叶片冷却通道结构，它能在降低工艺要求的情况下强化冷却效果。

其解决方案是：缸体通过相同冷却过流通道的复数段气缸件经螺栓刚性联接组成；将与气缸铸件为一体的静叶片设喷射燃气流的冲击孔道；相隔在静叶片之间的复数件动叶片通过转轴上的联接键组合成透平转子，在位于静叶顶空方的动叶轮毂段设相应的过流通道；转轴则通过缸体两端相同的轴承支承。

本实用新型因为缸体设计为过流夹层结构，所以易于实现水冷却的强化效果；同时着眼点放在采用供应方便，加工制造容易的普通锻件上，因此不考虑材料的特殊性能要求；另外各段之间采用便于装配于检修的水平中分面结构，所以易于实现防漏密封与连接定位。

实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是本实用新型提出的燃气透平动叶片冷却通道结构剖视图。

下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的具体结构细节及工作情况。

该结构缸体（26）通过具有相同冷却过流通道（5、14、20）的复数段气缸件（19）经螺栓（13）刚性连接组成。与气缸件（19）铸为一体的静叶片（10）设喷射燃气流的冲击孔道（18），冲击孔道（18）在缸体（26）形成的燃气流喷射流道具有进气端（17）和出气端（22）。相隔在静叶片（10）之间的复数件动叶片（4）通过转轴（16）上的联接键（15）组合成透平转子，动叶片（4）两侧端面设有油环槽（3）、气环弹簧槽（2）与气环槽（1）。在位于静叶顶空方（8）的动叶轮毂段（12）设相应的过流通道（27），轮毂段（12）的过流通道（27）设有轴向斜度为25度的泵水轮幅（11）。静叶顶空方（8）与动叶片（4）间的转动轴段（7）嵌有水封件（6、9）。转轴（16）则通过缸体（26）两端相同的轴承（25）支承，在两端轴承（26）内侧面设有防水密封件（24）。

燃气透平动叶片（4）的冷却液通过冷却液入口（21）经复数段气缸件（19）相同的过流通道（20、14、5）的循环秩序进入动叶轮毂段（12）的过流通道（27）后，从冷却液出口（23）流出。泵水轮幅（11）则加速冷却液流动的循环速度。