用于制造涡轮组件的方法_2

文档序号:8367081阅读:来源:国知局
少一个冲击管时,可以获得高效且有效的冷却。与现有系统的状态相比,可以获得更有效的冷却。此外,有利地,对现存部件的冲击管的改装是不复杂且容易的。在本文中,冲击管是独立于翼面构造的部件和/或另一部件和/或与翼面不同的额外件和/或不与翼面一体形成。
[0021]在另一有利实施例中,翼面是涡轮叶片或轮叶,例如喷嘴引导轮叶。
[0022]此外,提供了根据创造性方法制造的包括朝向彼此邻近布置的至少两个翼面的涡轮组件。由于创造性事项,可以提供对涡轮组件的翼面的恰当且可靠保护。此外,可以消除且有利地完全去除与第一处理技术相关的未处理区域(盲点区域)内的不确定性。另外,空气动力/性能损失可以最小化。这导致改进的发动机性能。利用这种涡轮组件,通过例如改型现有部件或实施额外结构可以使用具有翼面的现有精密铸件(例如转子叶片和定子轮叶)的常规状态。因此,可以省略对这些翼面的复杂且昂贵改造以及对铸造工艺的改变。因此,可以有利地分别提供有效的涡轮组件或涡轮。
[0023]根据优选的实施例,根据创造性方法制造的涡轮组件包括至少一个双翼面区段,其包括两个邻近翼面,其中,一个翼面包括根据第二保护技术(尤其为第二热保护技术)提供的至少一个冷却结构。因此,双翼面或甚至多个翼面可以在单个铸造中制造和/或处理,导致可能的成本节省、低泄漏流和更稳定的组装及可靠操作。
[0024]优选地,其它翼面缺少冷却结构。在所有翼面和双翼面区段中的两个翼面均以薄膜冷却孔实现的实施例中,以额外的冷却消耗与相关空气动力损失为代价。因此,为了仅给涡轮叶栅或轮的双翼面区段的一个翼面或每个第二翼面提供冷却结构,这种因素可有利地最小化。此外,这种非周期模式或偏置(薄膜)冷却还冷却结构的数量最小化,例如薄膜冷却孔,或者使所需的制造器材和/或时间最小化,由此节省了制造成本。
[0025]参考对示例性实施例的下列描述,可以清楚地理解本发明的上述特性、特征和优点及其获得方式,示例性实施例参考附图进行说明。
【附图说明】
[0026]参考附图描述本说明,附图中:
[0027]图1示出具有在一个翼面中包括薄膜冷却孔的双翼面区段的涡轮组件的透视图;
[0028]图2示出在用第一保护技术处理期间,图1的双翼面区段的布置的示意性截面图;以及
[0029]图3示出具有插入一个翼面中的冲击管的替代双翼面区段的透视图。
【具体实施方式】
[0030]在本发明中,为了简化,仅参考实现为双轮叶区段的双翼面区段,但是应理解,本发明适用于涡轮的叶片的轮叶。
[0031]图1示出涡轮组件10的透视图。涡轮组件10包括具有多个双翼面区段40的涡轮叶栅,多个双翼面区段沿涡轮叶栅(未示出)的周向方向42—个位于另一个后方布置,其中,图1示例性示出一个双翼面区段40。涡轮组件10或双翼面区段40包括在周向方向42上朝向彼此邻近布置的两个翼面12、14。因此,每个翼面12、14实现为涡轮轮叶38。外平台和内平台46、46’布置在每个翼面12的两个径向末端44、44’处,其中,末端44、44’朝向彼此相对地布置在翼面12、14上。外平台46和内平台46’基本上垂直于每个翼面12、14的翼展方向48取向。在未示出的涡轮叶栅的周向方向42上,可布置若干翼面12、14,其中,所述翼面12、14经由外平台和内平台44、44’彼此连接起来。应注意,在平台的布置的范围中,“基本上垂直”于翼展方向48还应位于平台44、44’的取向相对于翼展方向48偏离约45°。翼面12、14的翼展方向48定义为基本上垂直于、优选垂直于从每个翼面12、14的前缘22至后缘50的方向延伸的方向,后一方向还已知为翼面的弦翼方向。在下面的描述中,该方向指代为轴向方向52。
[0032]双翼面区段40整体地建造,使得需要对双翼面区段40执行所有其它处理步骤。一个翼面不能从双翼面区段40移除。
[0033]每个翼面12、14具有包围至少一个空腔56的壳体54,并由此实现为基本中空翼面(见图2)。该构造提供了用于从燃气轮机(未示出)的压缩器排出的冷却介质(例如空气)的流路58。在操作期间,冷却介质经由孔60进入空腔56,孔在朝向每个翼面12、14的前缘22取向的一侧布置在外平台44中。总体上,还可在前缘22和后缘50之间的任何区域中实现具有孔60或多个孔60的内平台44’或两个平台44、44’。
[0034]在空腔56内,在燃气轮机发动机操作期间,冷却介质行进通过翼面12、14的现有冷却区域的两个状态,确切地,以冲击管64 (仅在翼面12中以虚线示例性示出)实现的冲击冷却区域62和针-翅/基座冷却区域66。前者位于前缘22,后者位于每个翼面12、14的后缘50。为了离开空腔56,冷却介质的最大份额经由每个翼面12、14的后缘50处的孔68(见图2)排出。后缘50还可具有薄膜冷却孔,如图3的翼面14中示例性所示。
[0035]两个翼面14之一包括位于翼面14的前缘区域18中的冷却结构30,其中,该区域18是翼面14的前缘22和抽吸侧24之间的交叉部20 (还见图2)。冷却结构30实现为薄膜冷却孔34的柱32,图1中虚线示出,因为它们在该示图中隐藏。为了精确定位,参见图2。柱32沿翼面14的整个翼展70在翼展方向48上延伸。为了冷却区域16,冷却介质离开翼面14,并沿翼面14的外部表面72积累为薄冷隔离覆盖。总体上,还可行的是,提供薄膜冷却孔34的多于一个的柱32,柱32仅沿翼面14的翼展70的一部分延伸。此外,每个柱32上的薄膜冷却孔34的数量可以是本领域技术人员适应的任何数量。而且,薄膜冷却孔34的形状可以是本领域技术人员适应的任何形状,比如圆形、椭圆形、矩形等。其它翼面12的前缘区域18中的对应区域74又相应地缺少冷却结构30或薄膜冷却孔34。
[0036]基于图2,图2示意性示出在处理或制造涡轮组件10期间,双翼面区段40的布置的截面图。
[0037]在制造期间,用第一保护技术处理涡轮组件10,第一保护技术给翼面12、14提供第一保护。第一保护技术是热保护技术,尤其是涡轮组件10的视线涂覆工艺。在涂覆工艺期间,未示出的处理单元的示意性示出的喷射装置76在双翼面区段40周围沿方向78移动,以在翼面12、14的表面72上施加未示出的热保护涂层,比如TBC(热障涂层)。总体上,还可沿方向78旋转涡轮组件10或者采用均在涡轮组件10(未示出)周围布置的多个喷射装置76。
[0038]如从图2中可看出,翼面12、14相对于喷射装置76布置成一个翼面14的至少一个区域16位于另一翼面12的阴影区80中。区域16由翼面12在轴向方向52上或从其前缘22至其后缘50的延伸部限定。因此,覆盖的且由此未处理区域16相应地布置在翼面14的前缘区域18中或者前缘22和抽吸侧24之间的交叉部20中。
[0039]由于该布置,翼面12妨碍喷射涂层的路径82,并由此防止将涂层施加到另一翼面14上的区域16。因此,两个邻近翼面12、14的翼面14的区域16保持未处理。由于在区域16(所谓的盲点区域(见箭头))中缺少热保护涂层,所以该区域16倾向于有害效果,比如尚温。
[0040]为了解决该问题,利用第二保护技术后处理至少两个邻近翼面12、14的一个翼面14的在用第一保护技术处理期间保持未处理的区域16,第二保护技术给翼面14的未处理区域1
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