具有由多个部件和对流冷却孔形成的倒角凹槽梢部的涡轮叶片的制作方法
【专利摘要】公开了一种用在维修系统中的凹槽梢部(10)，凹槽梢部由从涡轮叶片(18)的梢部(16)径向向外延伸并停留在由中间弦构件(21)隔开的压力侧和抽吸侧焊接构件(17,19)上的压力侧外焊肋(12)和抽吸侧外焊肋(14)形成。压力和抽吸侧外焊肋可分别沿涡轮叶片的压力侧(20)和抽吸侧(22)定位。压力侧外焊肋可包括具有膜冷却孔(26)的倒角压力侧(24)，排出口定位在膜冷却孔中。压力和抽吸侧焊接构件可构造成以过延伸侧表面将中间弦构件保持到位。
【专利说明】具有由多个部件和对流冷却孔形成的倒角凹槽梢部的涡轮叶片
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及涡轮叶片，更具体地涉及用于涡轮叶片的翼面梢部。
【背景技术】
[0002]通常，燃气轮机包括压缩空气的压缩机、将压缩的空气与燃料混合并点燃混合物的燃烧器以及用于产生功率的涡轮叶片组件。燃烧器通常在超过2500华氏度的高温下操作。典型的涡轮压缩机构造使涡轮叶片组件暴露于这些高温。结果，涡轮叶片必须由能够经受这种高温的材料制成。
[0003]通常，涡轮叶片由位于一端的根部和位于涡轮叶片的相对一端的纵长部形成，纵长部形成从联接到根部的平台向外延伸的叶片。该叶片通常由与根部相对的梢部、前缘和后缘构成。涡轮叶片的梢部通常具有梢部特征，以减少涡轮的气体路径中环形段与叶片之间的间隙大小，从而防止梢部泄露流，这减少了涡轮叶片产生的扭矩量。梢部特征通常指的是凹槽梢部(squealer tip),并通常结合到叶梢，以帮助减少润轮级的气动损失。这些特征设计成使叶梢和环形段之间的泄露最少。
【发明内容】
[0004]公开了一种凹槽梢部，其可用在维修系统中，并由压力侧外焊肋和抽吸侧外焊肋形成，抽吸侧外焊肋从涡轮叶片梢部径向向外延伸并停留在由中间弦构件分开的压力侧和抽吸侧焊接构件上。压力和抽吸侧外焊肋可分别沿涡轮叶片的压力侧和抽吸侧定位。压力侧外焊肋可包括具有压力侧膜冷却孔的倒角压力侧，排放口定位在压力侧膜冷却孔中。压力侧膜冷却孔可构造为具有一个或多个锥形部分的扩散冷却孔，用于降低冷却流体的速度、增加对流表面，从而提高冷却系统效率。压力和抽吸侧焊接构件可构造成以过延伸侧表面(over extending side surface)保持中间弦构件到位。
[0005]涡轮叶片可由大致纵长叶片形成，大致纵长叶片具有前缘?’后缘;位于第一端的梢部；在大致与第一端相对的第二端联接到叶片的根部，用于支撑叶片以及将叶片联接到盘；以及由定位在大致纵长叶片内的至少一个空腔形成的内部冷却系统。凹槽梢部可由第一梢盖构件和第二梢盖构件形成。第二梢盖构件可由压力侧焊接构件和抽吸侧焊接构件形成，第一梢盖构件可由定位在压力和抽吸侧焊接构件之间的中间弦构件形成。中间弦构件可包括上游接触表面和下游接触表面，上游接触表面与大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得上游接触表面的最内角比上游接触表面的最外角在上游方向上延伸得更远，下游接触表面与大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得下游接触表面的最内角比下游接触表面的最外角在下游方向上延伸得更远。压力侧焊接构件可具有下游接触表面，该下游接触表面与大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得下游接触表面的最外角比下游接触表面的最内角在下游方向上延伸得更远。抽吸侧焊接构件可具有上游接触表面，该上游接触表面与大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得上游接触表面的最外角比上游接触表面的最内角在上游方向上延伸得更远。中间弦构件可在最内角焊接到大致纵长叶片。
[0006]压力侧外焊肋可从压力侧焊接构件径向向外延伸，使得压力侧外焊肋沿径向向外比抽吸侧焊接构件的外表面延伸得更远。压力侧外焊肋可具有倒角压力侧表面，使得压力侧的最外角定位在压力侧外焊肋的压力侧表面的所有其它方位的下游。倒角压力侧表面可在压力侧外焊肋的整个上游侧范围内延伸。压力侧外焊肋可由第一材料形成，压力侧焊接构件、抽吸侧焊接构件和中间弦构件可由不同于第一材料的第二材料形成。压力侧外焊肋可具有外侧表面，该外侧表面与大致纵长叶片的形成压力侧的外表面对齐。
[0007]—个或多个压力侧膜冷却孔可定位在压力侧外焊肋中，具有出口和入口，所述出口位于所述压力侧外焊肋的倒角压力侧表面中，所述入口将所述至少一个压力侧膜冷却孔与形成所述内部冷却系统的所述空腔联接起来。一个或多个中间弦膜冷却孔可定位在中间弦构件中，具有出口和入口，所述出口位于中间弦构件的外表面中，所述入口将至少一个中间弦膜冷却孔与形成内部冷却系统的至少一个空腔联接起来。
[0008]抽吸侧外焊肋可从所述抽吸侧焊接构件径向向外延伸，使得所述抽吸侧外焊肋沿径向向外比所述压力侧焊接构件的外表面延伸得更远。抽吸侧外焊肋可具有外侧表面，该外侧表面与大致纵长叶片的形成抽吸侧的外表面对齐。抽吸侧外焊肋可由第一材料形成，压力侧焊接构件、抽吸侧焊接构件和中间弦构件可由不同于第一材料的第二材料形成。热障涂层可包含在形成大致纵长叶片的压力和抽吸侧的外表面上以及压力侧焊接构件、抽吸侧焊接构件和中间弦构件的外表面上。
[0009]可通过重新加工梢部来维修涡轮叶片。特别地，一种维修涡轮叶片的方法可包括通过移除大致纵长叶片上的现存梢部结构来制备叶梢。可通过将表面研磨平坦来制备梢部。可通过研磨或其它适当方法移除现存梢部结构。在将中间弦构件放置在梢部上之前，可施加预焊接过多热处理。可通过将中间弦构件定位在覆盖形成内部冷却系统的空腔的梢部上来形成凹槽梢部。可通过将中间弦构件焊接在叶梢上而将中间弦构件保持到位。可通过焊接使压力侧焊接构件形成在中间弦构件的上游侧，抽吸侧焊接构件形成在中间弦构件的下游侧。在至少一个实施例中，压力侧焊接构件和抽吸侧焊接构件的径向外表面可被研磨成与中间弦构件的径向外表面平齐。
[0010]可形成从压力侧焊接构件径向向外延伸的压力侧外焊肋。压力侧外焊肋可沿径向向外比抽吸侧焊接构件的外表面延伸得更远。压力侧外焊肋可由材料的堆焊形成。可形成从抽吸侧焊接构件径向向外延伸的抽吸侧外焊肋。抽吸侧外焊肋可沿径向向外比压力侧焊接构件的外表面延伸得更远。抽吸侧外焊肋可由材料的堆焊形成。倒角压力侧表面可形成在压力侧外焊肋上，使得压力侧的最外角定位在压力侧外焊肋的压力侧表面的所有其它方位的下游。
[0011]该方法还可包括将热障涂层施加到形成大致纵长叶片的压力和抽吸侧的外表面以及压力侧焊接构件、抽吸侧焊接构件和中间弦构件的外表面上。可经由钻孔或其它适当方法在压力侧外焊肋中确立穿过热障涂层的一个或多个压力侧膜冷却孔。如上所述，可经由钻孔或其它适当方法在中间弦构件中确立穿过热障涂层的一个或多个中间弦膜冷却孔。
[0012]本发明的优点是用在涡轮发动机内的叶片可以如本文所述构造的凹槽梢部来维修，从而在重新装配在燃气轮机发动机中时提高叶片的可操作性。
[0013]本发明的另一优点在于，具有以与压力和抽吸侧焊接构件不同的材料形成的压力和抽吸侧外焊肋、倒角表面、对流冷却孔的构造的凹槽梢部与包括不具有这些元件的凹槽梢部的叶片相比，实现了性能的增加。
[0014]本发明的又一优点是，复合角扩散膜冷却孔的锥形截面增加了凹槽梢部内的对流冷却表面和冷却覆盖面积。
[0015]本发明的另一优点是，凹槽梢部在凹槽梢部中具有更可靠的对流冷却，用于更高的叶梢寿命，从而降低梢部泄露流。
[0016]本发明的还一优点是，倒角表面使冷却孔定位在热点的表面上，使冷却孔具有用于更好冷却的更长长度。
[0017]本发明的另一优点是，冷却孔还在倒角表面处提供出口膜冷却，从而降低通常为热点的位置处的翼面温度，热点是具有增加的温度的材料区域。
[0018]下面更详细地描述这些和其它实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]结合进本说明书并作为本说明书一部分的附图示出所公开发明的实施例，并与下列描述一起公开本发明的原理。
[0020]图1是具有凹槽梢部的涡轮叶片的透视图；
[0021]图2是位于图1所示涡轮叶片前缘的凹槽梢部的细节图；
[0022]图3是图1所示凹槽梢部的顶视图；
[0023]图4是在图1的截线4-4处截取的涡轮叶片梢部的部分截面图；
[0024]图5是定位在压力侧肋内的复合角扩散膜冷却孔的详细前视图；
[0025]图6是定位在压力侧肋内的复合角扩散膜冷却孔的详细顶视图；
[0026]图7是涡轮叶片的凹槽梢部的前缘的替代视图；
[0027]图8是在图1的截线4-4处截取的涡轮叶片的部分截面图，移除了凹槽梢部，并准备装配凹槽梢部；
[0028]图9是图8所示涡轮叶梢的部分截面图，中间弦构件装配在压力和抽吸侧焊接构件之间；
[0029]图10是图9所示涡轮叶梢的部分截面图，压力和抽吸侧外焊肋分别装配在压力和抽吸侧焊接构件上；
[0030]图11是具有压力侧焊接构件的倒角上游压力侧表面的图10所示涡轮叶梢的部分截面图；以及
[0031]图12是图11所示涡轮叶梢的部分截面图，膜冷却孔装配在压力侧焊接构件和中间弦构件中，并具有热障涂层。
【具体实施方式】
[0032]如图1-12所示，公开了可用于维修系统的凹槽梢部10，其由压力侧外焊肋12和抽吸侧外焊肋14形成，抽吸侧外焊肋14从涡轮叶片18的梢部16径向向外延伸并停留在由中间弦构件21分开的压力侧和抽吸侧焊接构件17、19上。压力和抽吸侧外焊肋12、14可分别沿涡轮叶片18的压力侧和抽吸侧20、22定位。压力侧外焊肋12可包括具有压力侧膜冷却孔26的倒角压力侧24，排放口 28定位在该压力侧膜冷却孔26中。压力侧膜冷却孔26可构造为具有一个或多个锥形部分56的扩散冷却孔，用于降低冷却流体的速度，增加对流表面，从而提高冷却系统效率。压力和抽吸侧焊接构件17、19可构造成以过延伸侧表面23保持中间弦构件21到位。
[0033]如图1所示，涡轮叶处18可由大致纵长叶片30形成，大致纵长叶片具有前缘32和后缘34。大致纵长叶片30可包括位于第一端36的梢部16和在大致与第一端36相对的第二端40处联接到叶片30的根部38，根部38用于支撑叶片18，并用于将叶片18联接到盘。内部冷却系统42可由定位在大致纵长叶片30内的至少一个空腔44形成。冷却系统42可具有任何适当构造，以在工作气体涡轮发动机中使用时冷却涡轮叶片18。上面列出的涡轮叶片18及其相关部件可由本领域已知或有待发现或确认的任何适当材料形成。
[0034]如图11和12所示，凹槽梢部10可由第一梢盖构件11和第二梢盖构件13形成。第二梢盖构件13可由压力侧焊接构件17和抽吸侧焊接构件19形成。第一梢盖构件11可由定位在压力和抽吸侧焊接构件17、19之间的中间弦构件21形成。中间弦构件21可包括锥形上游接触表面25和下游接触表面33，锥形上游接触表面与大致纵长叶片30的纵轴27不正交且不平行，使得上游接触表面25的最内角29比上游接触表面25的最外角31在上游方向上延伸得更远；下游接触表面与大致纵长叶片30的纵轴27不正交且不平行，使得下游接触表面33的最内角35比下游接触表面33的最外角37在下游方向延伸得更远。中间弦构件可在最内角29、35处以比如但并不限于IN625和Hastalloy W的材料作为易延展填料焊接到大致纵长叶片30。
[0035]压力侧焊接构件17可在压力侧20和中间弦构件21之间形成在中间弦构件21周围的位置。例如，在至少一个实施例中，压力侧焊接构件17可形成为由比如但并不限于IN738的材料形成的焊件。压力侧焊接构件17可具有下游接触表面39，下游接触表面与大致纵长叶片30的纵轴27不正交且不平行，使得下游接触表面39的最外角41比下游接触表面39的最内角43在下游方向上延伸得更远。
[0036]类似地，抽吸侧焊接构件19可在抽吸侧22和中间弦构件21之间形成在中间弦21周围的位置。例如，在至少一个实施例中，抽吸侧焊接构件19可形成为由比如但并不限于IN738的材料形成的焊件。抽吸侧焊接构件19可具有上游接触表面45，上游接触表面45与大致纵长叶片30的纵轴27不正交且不平行，使得上游接触表面45的最外角47比上游接触表面45的最内角49在上游方向上延伸得更远。
[0037]压力侧外焊肋12可从压力侧焊接构件17的外表面46径向延伸。在一个实施例中，压力侧外焊接肋12可从前缘32延伸，并可终止于后缘34，如图1所示。压力侧外焊肋12可具有外侧表面88，外侧表面88与大致纵长叶片30的形成压力侧20的外表面48对齐。压力侧外焊肋12的外侧表面88可与压力侧焊接构件17的外表面90对齐。压力侧外焊肋12可具有任何适当高度和宽度。在至少一个实施例中，如图4所示，压力侧外焊肋12的高度宽度比介于约2:1和1:2之间，在至少一个实施例中，可以为约1:1。压力侧外焊肋12可从压力侧焊接构件17径向向外延伸，使得压力侧外焊肋12沿径向向外比抽吸侧焊接构件19的外表面延伸得更远。
[0038]如图4、11和12所示,压力侧外焊肋12可包括倒角压力侧表面24，倒角压力侧表面24定位成与大致纵长叶片30的形成压力侧表面20的外表面48成锐角。压力侧20的最外角51可定位在压力侧外焊肋12的压力侧表面50的所有其它方位的下游。在至少一个实施例中，如图3和7所示,压力侧外焊肋12的倒角压力侧表面24可仅延伸压力侧外焊肋12的整个长度的一部分。或者，倒角压力侧表面24可在压力侧外焊肋24的整个上游侧50范围内延伸。
[0039]一个或多个压力侧膜冷却孔26可定位在压力侧外焊肋12中，具有出口 28和入口52，出口 28位于压力侧外焊肋12的外表面50中，入口 52将压力侧膜冷却孔26与形成内部冷却系统42的空腔44联接起来。在一个实施例中，如图3、4和12所示，压力侧膜冷却孔26的出口 28可定位在压力侧外焊肋12的倒角压力侧表面24中。位于压力侧外焊肋12中的压力侧膜冷却孔26可由复合扩散膜冷却孔形成，其包括具有增加的横截面面积的至少一个锥形部分56。
[0040]如图4、11和12所示，涡轮叶片18还可包括一个或多个抽吸侧外焊肋14，其从梢部16的外表面92径向延伸。抽吸侧外焊肋14可从大致纵长叶片30的后缘34延伸到前缘32，并终止于前缘32，且与压力侧外焊肋12连通。抽吸侧外焊肋14可具有外侧表面60，外侧表面60与大致纵长叶片30的形成抽吸侧22的外表面62对齐。抽吸侧外焊肋14的外侧表面60可与抽吸侧焊接构件19的外表面94对齐。抽吸侧外焊肋14可具有任何适当的高度和宽度。在至少一个实施例中，如图4所示，抽吸侧外焊肋14的高度宽度比可位于约2:1和1:2之间，在至少一个实施例中，可以为约1:1。抽吸侧外焊肋14可从抽吸侧焊接构件19径向向外延伸，使得抽吸侧外焊肋14沿径向向外比压力侧焊接构件17的外表面延伸得更远。
[0041]压力侧外焊肋12可由第一材料形成，压力侧焊接构件17、抽吸侧焊接构件19和中间弦构件21可由不同于第一材料的第二材料形成。抽吸侧外焊肋14可由第一材料形成，压力侧焊接构件17、抽吸侧焊接构件19和中间弦构件21可由不同于第一材料的第二材料形成。压力和抽吸侧外焊肋12、14可由相同材料形成，比如但并不限于IN625。压力侧焊接构件17、抽吸侧焊接构件19和中间弦构件21可由比如但并不限于IN738的材料形成。
[0042]一个或多个中间弦膜冷却孔53定位在中间弦构件21中，具有出口 28和入口 66，出口 28位于中间弦构件21的外表面64中，入口 66将膜冷却孔26与形成内部冷却系统42的空腔44联接起来。如图5和6所示，中间弦膜冷却孔53可由复合角扩散膜冷却孔80形成，其包括具有顺下游移动而增加的横截面面积的至少一个锥形部分56。
[0043]如图4和12所示，涡轮叶片18在形成压力和抽吸侧20、22的外表面48和62上、在压力侧外焊肋12的外表面88、72上(比如压力侧外焊肋12的倒角压力侧表面24)、在中间弦构件21的外表面76上、在抽吸侧外焊肋14的外表面60、74上、在压力侧焊接构件17的外表面90上以及在抽吸侧焊接构件19的外表面94上包括热障涂层70。热障涂层70可由用于保护涡轮叶片18免受存在于涡轮发动机的热气体路径中的热温度影响的任何适当材料形成。
[0044]定位在压力侧肋12中的压力侧膜冷却孔26或中间弦膜冷却孔53可由一个或多个扩散冷却孔形成，如图5和6所示。扩散冷却孔可由复合角扩散膜冷却孔80形成，其包括具有增加的横截面面积的至少一个锥形部分56。锥形部分56可仅部分地延伸穿过形成梢部压力侧外焊肋12或中间弦构件21的材料，并可联接到一致部分82。复合角扩散膜冷却孔80可用于增加的冷却会聚。例如，如图4所示，定位在中间弦构件21中的中间弦膜冷却孔53可以与中间弦构件21的外表面46成锐角延伸。定位在压力侧外焊肋12中的压力侧膜冷却孔26可沿径向向外延伸通过压力侧外焊肋12。此外，压力侧膜冷却孔26以与压力侧外焊肋12的倒角压力侧表面24成锐角延伸进压力侧外焊肋12中。在另一实施例中，压力侧膜冷却孔26可大致正交于压力侧外焊肋12的倒角压力侧表面24延伸进压力侧外焊肋12中。
[0045]如图6所示，复合角扩散膜冷却80的锥形部分56可具有大致卵形横截面形状，一致部分82可具有大致一致的直径。如图5和6所示，锥形部分56可由与延伸线86成约五度和约15度之间的角度定位的外壁表面84形成，延伸线86从形成一致部分82的壁表面延伸。在一个实施例中，锥形部分56可由与延伸线86成约十度定位的外壁表面84形成，延伸线86从形成一致部分82的壁表面延伸。
[0046]涡轮叶片18在正常热启动期间会发生梢部磨损。可通过重新加工梢部来维修涡轮叶片18。特别地，维修涡轮叶片的方法可包括通过移除大致纵长叶片30上的现存梢部结构来制备叶片18的梢部16，如图8所示。可通过将表面研磨平坦来制备梢部16。可通过研磨或其它适当方法移除现存梢部结构。在将中间弦构件21放置在梢部16上之前，可施加预焊接过多热处理。如图9所示，可通过将中间弦构件21定位在覆盖形成内部冷却系统42的至少一个空腔44的梢部16上来形成凹槽梢部10。可通过以比如但并不限于IN625或Hastalloy W的材料将中间弦构件21焊接在叶梢16上而将中间弦构件21保持到位。中间弦构件21可如本文所述构造。可通过焊接使压力侧焊接构件17形成在中间弦构件21的上游侧，抽吸侧焊接构件19形成在中间弦构件21的下游侧。压力和抽吸侧构件17、19可如本文所述而形成。在至少一个实施例中，压力侧焊接构件17和抽吸侧焊接构件19的径向外表面可被研磨成与中间弦构件21的径向外表面平齐,如图9所不。
[0047]如图10所示，可形成从压力侧焊接构件17径向向外延伸的压力侧外焊肋12。压力侧外焊肋12可径向向外比抽吸侧焊接构件19的外表面延伸得更远。压力侧外焊肋12可由材料(比如但并不限于IN625)的堆焊形成。可形成从抽吸侧焊接构件19径向向外延伸的抽吸侧外焊肋14。抽吸侧外焊肋14可径向向外比压力侧焊接构件17的外表面延伸得更远。抽吸侧外焊肋14可由材料(比如但并不限于IN625)的堆焊形成。如图11所示，倒角压力侧表面24可形成在压力侧外焊肋12上，使得压力侧20的最外角51定位在压力侧外焊肋12的压力侧表面50的所有其它方位的下游。
[0048]该方法还可包括将热障涂层70施加到形成大致纵长叶片30的压力和抽吸侧20、22的外表面以及压力侧焊接构件17、抽吸侧焊接构件19和中间弦构件21的外表面上，如图12所示。如上所述，可经由钻孔或其它适当方法在压力侧外焊肋12中确立穿过热障涂层70的一个或多个压力侧膜冷却孔26。如上所述，可经由钻孔或其它适当方法在中间弦构件21中确立穿过热障涂层70的一个或多个中间弦膜冷却孔53。
[0049]在使用时，冷却流体可进入内部冷却系统42。该冷却流体可进入涡轮叶片18梢部16中的膜冷却孔26中。冷却流体可经由对流冷却梢部16，并可通过经由出口 28排出而冷却凹槽梢部10的各位置。冷却流体的一部分可在压力侧外焊肋12的下游收集在凹槽梢部中。
[0050]前述内容用于说明、解释和描述本发明实施例的目的。在不脱离本发明的范围或精神的情况下，本领域技术人员可以对这些实施例进行修改和改装。
【权利要求】
1.一种涡轮叶片，包括: 大致纵长叶片，具有前缘；后缘；位于第一端的凹槽梢部；根部，在大致与所述第一端相对的第二端处联接到叶片，用于支撑所述叶片以及将所述叶片联接到盘；以及内部冷却系统，由定位在所述大致纵长叶片内的至少一个空腔形成， 其中，所述凹槽梢部由第一梢盖构件和第二梢盖构件形成； 其中，第二梢盖构件由压力侧焊接构件和抽吸侧焊接构件形成，并且其中，所述第一梢盖构件由定位在压力和抽吸侧焊接构件之间的中间弦构件形成； 其中，所述中间弦构件包括上游接触表面和下游接触表面，所述上游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得上游接触表面的最内角比上游接触表面的最外角在上游方向上延伸得更远，所述下游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得所述下游接触表面的最内角比所述下游接触表面的最外角在下游方向上延伸得更远; 其中，所述压力侧焊接构件具有下游接触表面，所述下游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得下游接触表面的最外角比所述下游接触表面的最内角在下游方向上延伸得更远；以及 其中，所述抽吸侧焊接构件具有上游接触表面，所述上游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得上游接触表面的最外角比所述上游接触表面的最内角在上游方向上延伸得更远。
2.如权利要求1所述的涡轮叶片，其中，所述中间弦构件在最内角处焊接到所述大致纵长叶片。
3.如权利要求1所述的涡轮叶片，还包括压力侧外焊肋，所述压力侧外焊肋从所述压力侧焊接构件径向向外延伸，使得所述压力侧外焊肋沿径向向外比所述抽吸侧焊接构件的外表面延伸得更远。
4.如权利要求3所述的涡轮叶片，其中，所述压力侧外焊肋具有倒角压力侧表面，使得所述压力侧的最外角定位在所述压力侧外焊肋的压力侧表面的所有其它方位的下游。
5.如权利要求4所述的涡轮叶片，其中，所述倒角压力侧表面在所述压力侧外焊肋的整个下游侧范围内延伸。
6.如权利要求4所述的涡轮叶片，还包括定位在所述压力侧外焊肋中的至少一个压力侧膜冷却孔，所述至少一个压力侧膜冷却孔具有出口和入口，所述出口位于所述压力侧外焊肋的倒角压力侧表面中，所述入口将所述至少一个压力侧膜冷却孔与形成所述内部冷却系统的至少一个空腔联接起来。
7.如权利要求3所述的涡轮叶片，其中，所述压力侧外焊肋由第一材料形成，所述压力侧焊接构件、所述抽吸侧焊接构件和所述中间弦构件由不同于所述第一材料的第二材料形成。
8.如权利要求1所述的涡轮叶片，还包括至少一个中间弦膜冷却孔，所述至少一个中间弦膜冷却孔定位在所述中间弦构件中，具有出口和入口，所述出口位于所述中间弦构件的外表面中，所述入口将所述至少一个中间弦膜冷却孔与形成所述内部冷却系统的至少一个空腔联接起来。
9.如权利要求1所述的涡轮叶片，还包括抽吸侧外焊肋，所述抽吸侧外焊肋从所述抽吸侧焊接构件径向向外延伸，使得所述抽吸侧外焊肋沿径向向外比所述压力侧焊接构件的外表面延伸得更远。
10.如权利要求9所述的涡轮叶片，其中，所述抽吸侧外焊肋具有外侧表面，所述外侧表面与所述大致纵长叶片的形成抽吸侧的外表面对齐。
11.如权利要求9所述的涡轮叶片，其中，所述抽吸侧外焊肋由第一材料形成，所述压力侧焊接构件、所述抽吸侧焊接构件和所述中间弦构件由不同于所述第一材料的第二材料形成。
12.如权利要求9所述的涡轮叶片，其中，所述压力侧外焊肋具有外侧表面，所述外侧表面与所述大致纵长叶片的形成压力侧的外表面对齐。
13.如权利要求1所述的涡轮叶片，还包括热障涂层，所述热障涂层位于形成所述大致纵长叶片的压力和抽吸侧的外表面上以及所述压力侧焊接构件、所述抽吸侧焊接构件和所述中间弦构件的外表面上。
14.一种涡轮叶片,包括: 大致纵长叶片，具有前缘；后缘；位于第一端的凹槽梢部；根部，在大致与所述第一端相对的第二端处联接到叶片，用于支撑所述叶片以及将所述叶片联接到盘；以及内部冷却系统，由定位在所述大致纵长叶片内的至少一个空腔形成， 其中，所述凹槽梢部由第一梢盖构件和第二梢盖构件形成； 其中，第二梢盖构件由压力侧焊接构件和抽吸侧焊接构件形成，并且其中，所述第一梢盖构件由定位在压力和抽吸侧焊接构件之间的中间弦构件形成； 其中，所述中间弦构件包括上游接触表面和下游接触表面，所述上游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得上游接触表面的最内角比上游接触表面的最外角在上游方向上延伸得更远，所述下游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得所述下游接触表面的最内角比所述下游接触表面的最外角在下游方向上延伸得更远； 其中，所述压力侧焊接构件具有下游接触表面，所述下游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得下游接触表面的最外角比所述下游接触表面的最内角在下游方向上延伸得更远； 其中，所述抽吸侧焊接构件具有上游接触表面，所述上游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得上游接触表面的最外角比所述上游接触表面的最内角在上游方向上延伸得更远； 压力侧外焊肋，从所述压力侧焊接构件径向向外延伸，使得所述压力侧外焊肋沿径向向外比所述抽吸侧焊接构件的外表面延伸得更远； 至少一个压力侧膜冷却孔，定位在所述压力侧外焊肋中，具有出口和入口，所述出口位于所述压力侧外焊肋的外表面中，所述入口将所述至少一个压力侧膜冷却孔与形成所述内部冷却系统的至少一个空腔联接起来； 至少一个中间弦膜冷却孔，定位在所述中间弦构件中，具有出口和入口，所述出口位于所述中间弦构件的外表面中，所述入口将所述至少一个中间弦膜冷却孔与形成所述内部冷却系统的至少一个空腔联接起来； 抽吸侧外焊肋，从所述抽吸侧焊接构件径向向外延伸，使得所述抽吸侧外焊肋沿径向向外比所述压力侧焊接构件的外表面延伸得更远； 其中，所述压力侧外焊肋由第一材料形成，所述压力侧焊接构件、所述抽吸侧焊接构件和所述中间弦构件由不同于所述第一材料的第二材料形成；以及 其中，所述抽吸侧外焊肋由第一材料形成，所述压力侧焊接构件、所述抽吸侧焊接构件和所述中间弦构件由不同于所述第一材料的第二材料形成。
15.如权利要求14所述的涡轮叶片，其中，所述中间弦构件在最内角处焊接到所述大致纵长叶片。
16.如权利要求15所述的涡轮叶片，其中，所述压力侧外焊肋具有倒角压力侧表面，使得所述压力侧的最外角定位在所述压力侧外焊肋的压力侧表面的所有其它方位的下游。
17.如权利要求16所述的涡轮叶片，其中，所述倒角压力侧表面在所述压力侧外焊肋的整个上游侧范围内延伸。
18.如权利要求14所述的涡轮叶片，还包括热障涂层，所述热障涂层位于形成所述大致纵长叶片的压力和抽吸侧的外表面上以及所述压力侧焊接构件、所述压力侧外焊肋、所述抽吸侧焊接构件、所述抽吸侧外焊肋和所述中间弦构件的外表面上。
19.一种维修涡轮叶片的方法，包括: 通过移除大致纵长叶片上的现存梢部结构来制备叶梢，所述大致纵长叶片具有前缘；后缘；位于第一端的梢部；根部，在大致与所述第一端相对的第二端处联接到叶片，用于支撑所述叶片以及将所述叶片联接到盘；以及内部冷却系统，由定位在所述大致纵长叶片内的至少一个空腔形成； 通过将中间弦构件定位在覆盖形成所述内部冷却系统的至少一个空腔的梢部上形成凹槽梢部，其中，所述中间弦构件包括锥形上游接触表面和锥形下游接触表面，所述锥形上游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得上游接触表面的最内角比上游接触表面的最外角在上游方向上延伸得更远，所述锥形下游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得下游接触表面的最内角比下游接触表面的最外角在下游方向上延伸得更远； 通过焊接在所述中间弦构件的上游侧形成压力侧焊接构件，在所述中间弦构件的下游侧形成抽吸侧焊接构件，其中，所述压力侧焊接构件具有下游接触表面，所述下游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得下游接触表面的最外角比所述下游接触表面的最内角在下游方向上延伸得更远，并且其中，所述抽吸侧焊接构件具有上游接触表面，所述上游接触表面与所述大致纵长叶片的纵轴不正交且不平行，使得上游接触表面的最外角比所述上游接触表面的最内角在上游方向上延伸得更远； 形成从所述压力侧焊接构件径向向外延伸的压力侧外焊肋，使得所述压力侧外焊肋沿径向向外比所述抽吸侦彳焊接构件的外表面延伸得更远；以及 形成从所述抽吸侧焊接构件径向向外延伸的抽吸侧外焊肋，使得所述抽吸侧外焊肋沿径向向外比所述压力侧焊接构件的外表面延伸得更远， 在所述压力侧外焊肋上形成倒角压力侧表面，使得所述压力侧的最外角定位在所述压力侧外焊肋的压力侧表面的所有其它方位的下游。
20.如权利要求19所述的方法，还包括: 将热障涂层施加到形成所述大致纵长叶片的压力和抽吸侧的外表面上以及所述压力侧焊接构件、所述抽吸侧焊接构件和所述中间弦构件的外表面上； 穿过所述热障涂层确立定位在所述压力侧外焊肋中的至少一个压力侧膜冷却孔，所述至少一个压力侧膜冷却孔具有出口和入口，所述出口位于所述压力侧外焊肋的外表面中，所述入口将所述至少一个压力侧膜冷却孔与形成所述内部冷却系统的至少一个空腔联接起来；以及 穿过所述热障涂层确立定位在所述中间弦构件中的至少一个中间弦膜冷却孔，所述至少一个中间弦膜冷却孔具有出口和入口，所述出口位于所述中间弦构件的外表面中，所述入口将所述至少一个中间弦膜冷却孔与形成所述内部冷却系统的至少一个空腔联接起来。
【文档编号】F01D5/00GK104271885SQ201380022480
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年5月7日 优先权日:2012年5月9日
【发明者】李经邦, M.芒希 申请人:西门子能量股份有限公司