具有平行壳体配置的涡轮机叶冠的制作方法与工艺

文档序号:12796255阅读:220来源:国知局
具有平行壳体配置的涡轮机叶冠的制作方法与工艺
本发明涉及涡轮机,确切地说,涉及采用大体平行配置的涡轮机叶冠和壳体。

背景技术:
涡轮机包括压缩机和涡轮,例如,燃气涡轮、蒸汽涡轮以及水力涡轮。通常,涡轮机包括转子,转子可以是轴或滚筒,涡轮机叶片可以附接到转子上。某些涡轮机叶片可以包括叶冠和/或密封件,以满足结构和/或性能要求。例如,叶冠和/或密封件可以减少通过涡轮机叶片与围绕涡轮机叶片和转子的固定式结构部件,例如,静止防护罩,之间的腔或通道而发生的流泄漏。现有的叶冠和密封件设计可能无法充分地限制或减少涡轮机叶片与围绕涡轮机叶片和转子的固定式结构部件之间发生的流泄漏,从而可能导致涡轮机效率降低。类似地,现有的固定式结构部件设计可能无法充分地限制或减少涡轮机叶片与围绕涡轮机叶片和转子的固定式结构部件之间发生的流泄漏。

技术实现要素:
下文概述了与最初提出权利要求的本发明的范围相符的某些实施例。这些实施例的目的并不在于限制本发明的范围,而仅在于概述本发明的可能形式。实际上,本发明可能包括与下述实施例类似或不同的各种形式。在第一实施例中,一种涡轮机包括涡轮机叶片和固定式结构部件。所述涡轮机叶片包括具有前缘部分的叶冠,其中所述前缘部分具有第一表面。所述固定式结构部件设置在所述涡轮机叶片周围,并且包括对应于所述叶冠的所述前缘部分的对应部分,其中所述对应部分具有第二表面,其中所述第一表面和所述第二表面具有大体平行的轮廓。在第二实施例中,一种系统包括具有涡轮叶片的涡轮。所述涡轮叶片包括具有第一表面的叶冠。所述涡轮进一步包括围绕所述涡轮叶片设置的固定式结构部件,其中所述固定式结构部件具有围绕所述叶冠的所述第一表面设置的第二表面,其中所述第一表面和所述第二表面具有大体平行的轮廓。在第三实施例中,一种涡轮包括涡轮叶片和固定式结构部件。所述涡轮叶片包括具有第一表面的叶冠(tipshroud),其中所述第一表面具有沿上游方向从所述涡轮叶片的前缘延伸的前缘突出部分(overhang)的前缘表面、前端部分(noseportion),以及所述叶冠的曲径密封件的导轨(rail)的上游表面,其中所述前缘突出部分的所述前缘表面邻近所述前端部分,并且所述前端部分邻近所述导轨的所述上游表面。所述结构部件设置在所述涡轮叶片周围,其中所述固定式结构部件包括第二表面,其中所述第二表面具有设置成大体与所述前缘突出部分的所述前缘表面相对的第一对应部分、设置成大体与所述前端部分相对的第二对应部分,以及设置成大体与所述导轨的所述上游表面相对的第三对应部分,其中所述第一对应部分邻近所述第二对应部分,而且所述第二对应部分邻近所述第三对应部分,并且其中所述第一对应部分和所述前缘突出部分的所述前缘表面具有大体平行的轮廓,所述第二对应部分和所述前端部分具有大体平行的轮廓,而且所述第三对应部分和所述导轨的所述上游表面具有大体平行的轮廓。附图说明在参考附图阅读以下详细说明后,将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点,在附图中,类似的符号代表所有附图中类似的部分,其中:图1是涡轮发动机系统的一项实施例的方框示意图;图2是根据本发明的实施例的涡轮机叶片的局部侧视图,示出了具有大体平行配置的叶冠和涡轮机固定式结构部件的一项实施例;图3是根据本发明的实施例的涡轮机叶片的局部侧视图,示出了具有大体平行配置的叶冠和涡轮机固定式结构部件的一项实施例;图4是根据本发明的实施例的涡轮机叶片的局部侧视图,示出了具有大体平行配置的叶冠和涡轮机固定式结构部件的一项实施例;图5是根据本发明的实施例的涡轮机叶片的局部侧视图,示出了具有大体平行配置的叶冠和涡轮机固定式结构部件的一项实施例;以及图6是根据本发明的实施例的涡轮机叶片的局部侧视图,示出了具有大体平行配置的叶冠和涡轮机固定式结构部件的一项实施例。具体实施方式下文将描述本发明的一项或多项具体实施例。为了简要描述这些实施例,说明书中可能不会描述实际实施方案的所有特征。应了解,在任意工程或设计项目中开发任意此类实际实施方案时,均应当做出与实施方案特定相关的各种决定,以实现开发人员的具体目标,例如,是否要遵守与系统相关以及与业务相关的限制,这些限制可能会因实施方案的不同而有所不同。此外,应了解,此类开发可能非常复杂耗时,但无论如何,对受益于本发明的一般技术人员而言,这仍是常规的设计、建造和制造操作。在介绍本发明各种实施例的元件时,“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示有一个或多个元件。术语“包括”和“具有”旨在表示包括性含义,并且表示除了所列元件外,可能还有其他元件。所揭示的实施例包括涡轮机叶冠和涡轮机固定式结构部件,其中涡轮机叶冠的前缘部分和涡轮机固定式结构部件的对应部分具有大体平行的配置。如下文详细论述,涡轮机叶冠的前缘部分与涡轮机固定式结构部件的对应部分之间的大体平行配置,可以在涡轮机叶冠与涡轮机固定式结构部件之间形成调整得更为合适的间隙。这样便可以减少通过涡轮机叶冠与涡轮机固定式结构部件之间的间隙或腔而溢出的流泄漏。此外,调整得更为合适的间隙还可以减少间隙或腔中的混合和/或流搅动损失(flowchurningloss)。因此,若涡轮机的叶片具有所述涡轮机叶冠和固定式结构部件,则该涡轮机的性能和效率可以得到提高。虽然涡轮机叶冠与涡轮机固定式结构部件之间所揭示的大体平行配置可以用于多种涡轮机(例如,涡轮和压缩机)的涡轮机叶片,但是以下论述描述了在燃气涡轮或蒸汽涡轮等涡轮背景下的叶冠与固定式结构部件之间的大体平行配置。然而,重要的是应注意,以下论述并非意图将大体平行配置的应用限于涡轮。现在转到附图,图1示出了燃气涡轮系统10的一项实施例的方框图,燃气涡轮系统10具有涡轮18,涡轮18带有涡轮叶片22和固定式结构部件23,其中固定式结构部件23和涡轮叶片22的叶冠相对于彼此具有平行配置。系统10包括压缩机12、具有燃料喷嘴16的燃烧室14,以及涡轮18。燃料喷嘴16将天然气或合成气等液体燃料和/或气体燃料输送到燃烧室14中。燃烧室14点燃并燃烧燃料空气混合物,然后将热的加压燃烧气体20(例如,排气)传输到涡轮18中。涡轮18包括固定式结构部件23,所述固定式结构部件大体围绕和/或包围涡轮18的涡轮叶片22和转子24。在某些实施例中,固定式结构部件23可以是外壳、壳体、防护罩等。涡轮叶片22连接到转子24,转子24还连接到整个涡轮系统10的若干其他部件,如图所示。当燃烧气体20穿过涡轮18中的涡轮叶片22时,涡轮18受到驱动而旋转,从而使得转子24沿旋转轴25旋转。最后,燃烧气体20经由排气口26排出涡轮18。在所示实施例中,压缩机12包括压缩机叶片28。压缩机12内的压缩机叶片28连接到转子24,并且在转子24受到涡轮18驱动而旋转时发生旋转,如上所述。当压缩机叶片28在压缩机12内旋转时,压缩机叶片28将来自进气口的空气压缩成加压空气30,所述加压空气可以被输送到燃烧室14、燃料喷嘴16以及燃气涡轮系统10的其他部分。然后,燃料喷嘴14将加压空气与燃料混合,从而产生合适的燃料-空气混合物,该混合物在燃烧室14内燃烧以生成燃烧气体20,从而驱动涡轮18。此外,转子24可以连接到负载31,所述负载可以经由转子24的旋转而得到动力供应。例如,负载31可以是可经由燃气涡轮系统10的旋转输出来发电的任何合适的装置,例如,发电设备或外部机械负载。例如,负载31可以包括发电机、飞机的推进器等。在以下论述中,将参考不同方向,例如,涡轮18的轴向或轴32、径向或轴34,以及周向或轴36。图2是涡轮叶片22和固定式结构部件23的一项实施例的局部侧视图。具体而言,涡轮叶片22的所示实施例包括设置在涡轮叶片22的外部径向末端52上的叶冠50,其中叶冠50的前缘部分54(例如,表面)和固定式结构部件23的对应部分56(例如,表面)具有大体平行的配置。换言之,固定式结构部件23的对应部分56大体形成了与叶冠50的前缘部分54平行的轮廓。例如,叶冠50的前缘部分54的斜度可以大体类似于固定式结构部件23的对应部分56的斜度。如上所述,叶冠50设置在涡轮叶片22的外部径向末端52上。应了解,叶冠50可以用来阻止涡轮叶片22的外部径向末端52与固定式结构部件23之间的流泄漏。换言之,叶冠50可以帮助阻止涡轮18内的流体流58(例如,来自图1所示燃烧室14的燃烧气体20的流)通过涡轮叶片22的外部径向末端52与固定式结构部件23之间的间隙(例如,腔)64,从涡轮叶片22的前缘60进入到后缘62。在某些实施例中,叶冠50还可以包括曲径密封件66,所述曲径密封件进一步阻止流体流58通过间隙64从前缘60进入到后缘62。在所示实施例中,曲径密封件66包括单个导轨68,所述导轨沿径向34朝向蜂巢式插入物70(例如,壳体可磨耗表面)延伸,所述插入物设置在固定式结构部件23上。在其他实施例中,例如,在图4到图6所示的实施例中,曲径密封件66可以包括多个导轨68和蜂巢式插入物70(例如,壳体可磨耗表面)。在以下论述中,叶冠50的前缘部分54是指导轨68上游的叶冠50的部分。然而,在其他实施例中,前缘部分54可以指包括导轨68下游的部分的叶冠50的区段。在所示实施例中,叶冠50包括前端部分72。如图所示,叶冠50的前端部分72与叶冠50的剩余部分(即,叶冠50中不包括前端部分72的那部分)并不共线(collinear)。换言之,叶冠50的前端部分72与叶冠50的剩余部分形成角74,该角可以小于180度。例如,叶冠50的前端部分72与叶冠50的剩余部分之间的角74可以是约1到180度、2到160度、3到140度、4到120度、5到100度、6到80度、7到60度,或者8到40度。在所示实施例中,叶冠50的前端部分72大体与涡轮18的旋转轴25平行,而叶冠50的剩余部分大体定向为与涡轮18的旋转轴25成角76。例如,叶冠50的剩余部分与涡轮18的旋转轴25之间的角76可以是约0到75度、5到60度、10到45度,或者15到30度。如下文详细论述,在其他实施例中,叶冠50的前端部分72与叶冠50的剩余部分可以共线。例如,叶冠50的前端部分72与叶冠50的剩余部分可以共线,并且可以与涡轮18的旋转轴25形成基本上恒定的角(例如,参见图6)。此外,叶冠的前端部分72与叶冠50的剩余部分可以共线,并且可以大体平行于涡轮18的旋转轴25。此外,如图所示,叶冠50的前端部分72包括前缘突出部分78。具体而言,叶冠50的前端部分72的前缘突出部分78沿着上游轴向82在涡轮叶片22的前缘80上方延伸。通过这种方式,叶冠50可以进一步阻止流体流58通过涡轮叶片22的外部径向末端52与固定式结构部件23之间的间隙64,从涡轮叶片22的前缘60进入到后缘62。例如,前缘突出部分78可以引导流体流58大体在径向34上沿着涡轮叶片22向下,如箭头84所示,或者在轴向32上穿过涡轮叶片22,如箭头86所示。图3是图2所示的涡轮叶片22和固定式结构部件23的一项实施例的局部侧视图,示出了设置在涡轮叶片22的外部径向末端52上的叶冠50,其中叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56具有大体平行的配置。换言之,固定式结构部件23的对应部分56大体形成了与叶冠50的前缘部分54平行的轮廓。通过这种方式,叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64可以调整得更为合适。因此,可以进一步减少涡轮18内的流体流58通过涡轮叶片22的外部径向末端52与固定式结构部件23之间的间隙64从涡轮叶片22的前缘60进入到后缘62。如上所述,叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56具有大体平行的配置。例如,在所示实施例中,前缘突出部分78的前缘100对应于固定式结构部件23的第一对应部分102。如图所示,前缘突出部分78的前缘100和第一对应部分102各自具有大体垂直的定向。换言之,前缘突出部分78的前缘100和第一对应部分102各自大体在径向34上延伸。此外,固定式结构部件23的第一对应部分102设置成大体在前缘突出部分78的前缘100的上游,从而形成了叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64的开口104。叶冠50的前端部分72对应于固定式结构部件23的第二对应部分106。如先前所论述,叶冠50的前端部分72大体平行于涡轮18的旋转轴25。此外,固定式结构部件23的第二对应部分106大体平行于涡轮18的旋转轴25。另外,与上文论述类似,固定式结构部件23的第二对应部分106设置成大体在叶冠50的前端部分72的上游。此外,叶冠50的前端部分72和固定式结构部件23的第二对应部分106大体彼此相对地设置成穿过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64,从而在叶冠50的前端部分72与固定式结构部件23的第二对应部分106之间形成大体平行的配置。如上所述,叶冠50的剩余部分(即,叶冠50中不包括前端部分72的那部分)相对于涡轮叶片18的旋转轴25大体以角76进行设置。例如,中间部分108(即,叶冠50中位于叶冠50的前端部分72与曲径密封件66的导轨68之间的那部分)大体以角76进行定向。叶冠50的中间部分108对应于固定式结构部件23的第三对应部分110,第三对应部分110也相对于涡轮18的旋转轴25大体以角76进行定向。另外,与上文论述类似,固定式结构部件23的第三对应部分110设置成大体在叶冠50的中间部分108的上游。通过这种方式,叶冠50的中间部分108和固定式结构部件23的第三对应部分110大体彼此相对地设置成跨过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64。此外,叶冠50的中间部分108和固定式结构部件23的第三对应部分110大体布置成平行配置。换言之,叶冠50的中间部分108与固定式结构部件23的第三对应部分110的轮廓大体彼此平行。此外,如上所述,叶冠50包括曲径密封件66的导轨68,所述导轨大体在径向34上延伸。如图所示,导轨66具有大体垂直的上游表面112。换言之,导轨66的上游表面112大体在径向34上延伸。在所示实施例中,导轨66的上游表面112对应于固定式结构部件23的第四对应部分114。第四对应部分114也大体在径向34上延伸(即,第四对应部分114大体垂直)。此外,与上文论述类似,固定式结构部件23的第四对应部分114设置成大体在曲径密封件66的导轨68的上游表面112的上游,而导轨68的上游表面112和固定式结构部件23的第四对应部分114彼此相对地设置成跨过间隙64。通过这种方式,导轨68的上游表面112和固定式结构部件23的第四对应部分114相对于彼此布置成大体平行的配置。如图所示,前缘突出部分78的前缘100、叶冠50的前端部分72、叶冠50的中间部分108、以及导轨68的上游表面112在轴向32上沿着叶冠50按照连续的顺序布置成彼此邻近,其中前缘突出部分78的前缘100在最上游。类似地,对应于叶冠50的上述各个部分的固定式结构部件23的部分按照连续的顺序布置成彼此邻近。具体而言,固定式结构部件23的第一对应部分102、固定式结构部件23的第二对应部分106、固定式结构部件23的第三对应部分110,以及固定式结构部件23的第四对应部分114在轴向32和径向34上沿着固定式结构部件23按照连续的顺序布置,其中固定式结构部件23的第一对应部分102在最上游。如上所述,叶冠50的前缘部分54的每个部分(例如,前缘100、前端部分72等)及其所对应的固定式结构部件23的部分(例如,第一对应部分102、第二对应部分106等)具有类似(例如,大体平行)的轮廓,并且跨过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64彼此相对地设置。在某些实施例中,叶冠50的前缘部分54的每个部分及其所对应的固定式结构部件23的部分与前缘部分54的每个其他部分及其所对应的固定式结构部件23的部分在轴向32上偏移了相同或类似的距离。通过这种方式,叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56布置成大体平行的配置。叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56采用大体平行的配置,可以有助于减少流体流58通过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64发生的泄漏。此外,这种大体平行的配置可以有助于减少在间隙64内生成涡流。例如,叶冠50的前缘部分54与固定式结构部件23的对应部分56之间的大体平行配置可以在叶冠50与固定式结构部件23之间形成调整得更为合适、和/或减少的间隙64,从而增强阻止流体流58穿过间隙64。图4是涡轮叶片22和固定式结构部件23的一项实施例的局部侧视图,示出了设置在涡轮叶片22的外部径向末端52上的叶冠50,其中叶冠50包括曲径密封件66,曲径密封件66具有两个导轨68(例如,第一导轨150和第二导轨152)以及两个蜂巢式插入物70(例如,壳体可磨耗表面)。此外,叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56具有大体平行的配置。例如,与叶冠50的前缘部分54具有大体平行配置的固定式结构部件23的对应部分56可以与固定式结构部件23的对应部分148进行对比,对应部分148可能不与叶冠50的前缘部分54大体平行。例如,如图所示,叶冠50的中间部分108在第一导轨150与第二导轨152之间延伸。在所示实施例中,叶冠50的前缘部分54通常是指位于曲径密封件66的第一导轨150上游的叶冠50的部分。在所示实施例中,前缘突出部分78的前缘100对应于固定式结构部件23的第一对应部分154。换言之,前缘突出部分78的前缘100和第一对应部分154各自大体在径向34上延伸。此外,固定式结构部件23的第一对应部分154设置成大体在前缘突出部分78的前缘100的上游,从而形成了叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64的开口104。叶冠50的前端部分72对应于固定式结构部件23的第二对应部分156。在所示实施例中,叶冠50的前端部分72大体平行于涡轮18的旋转轴25。此外,固定式结构部件23的第二对应部分156大体平行于涡轮18的旋转轴25。另外,与上文论述类似,固定式结构部件23的第二对应部分156设置成大体在叶冠50的前端部分72的上游。此外,叶冠50的前端部分72和固定式结构部件23的第二对应部分156跨过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64大体彼此相对地设置,从而在叶冠50的前端部分72与固定式结构部件23的第二对应部分156之间形成大体平行的配置。在所示实施例中,叶冠50包括曲径密封件66的第一导轨150,所述导轨大体在径向34上延伸。如图所示,第一导轨150具有大体垂直的上游表面158。换言之,第一导轨150的上游表面158大体在径向34上延伸。第一导轨150的上游表面158对应于固定式结构部件23的第三对应部分160。第三对应部分160也大体在径向34上延伸(即,第三对应部分160大体垂直)。此外,与上文论述类似,固定式结构部件23的第三对应部分160设置成大体在曲径密封件66的第一导轨150的上游表面158的上游。通过这种方式,导轨150的上游表面158和固定式结构部件的第三对应部分160相对于彼此布置成大体平行的配置。此外,在某些实施例中,叶冠50的后缘部分162和固定式结构部件23的对应部分56可以具有平行配置。例如,后缘部分162(例如,第二导轨152的后部或下游的叶冠50的部分)和固定式结构部件23的对应部分164可以具有平行配置。在所示实施例中,叶冠50的后缘部分162和固定式结构部件23的对应部分164具有圆锥形配置。换言之,后缘部分162和对应部分164相对于涡轮18的旋转轴25在接近角76处具有一定斜度。在其他实施例中,叶冠50的后缘部分162和固定式结构部件23的对应部分164可以具有圆柱形配置,如参考标号166所示。也就是说,叶冠50的后缘部分162和固定式结构部件23的对应部分164可以大体平行于涡轮18的旋转轴25。如图所示,前缘突出部分78的前缘100、叶冠50的前端部分72,以及第一导轨150的上游表面158在轴向32上沿着叶冠50按照连续的顺序布置成彼此邻近,其中前缘突出部分78的前缘100在最上游。类似地,对应于叶冠50的上述各个部分的固定式结构部件23的部分按照连续的顺序布置成彼此邻近。具体而言,固定式结构部件23的第一对应部分154、固定式结构部件23的第二对应部分156,以及固定式结构部件23的第三对应部分160在轴向32上沿着固定式结构部件23按照连续的顺序布置,其中固定式结构部件23的第一对应部分154在最上游。如上所述,叶冠50的前缘部分54的每个部分(例如,前缘100、前端部分72等)及其所对应的固定式结构部件23的部分(例如,第一对应部分154、第二对应部分156等)具有类似(例如,大体平行)的轮廓,并且彼此相对地设置成穿过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64。在某些实施例中,叶冠50的前缘部分54的每个部分及其所对应的固定式结构部件23的部分,与前缘部分54的每个其他部分及其所对应的固定式结构部件23的部分在轴向32上偏移了相同或类似的距离。通过这种方式,叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56布置成大体平行的配置。叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56采用大体平行的配置,可以有助于减少流体流58通过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64发生的泄漏。例如,叶冠50的前缘部分54与固定式结构部件23的对应部分56之间的大体平行配置可以在叶冠50与固定式结构部件23之间形成调整得更为合适、和/或减少的间隙64,从而减少流体流58通过间隙64发生的泄漏。图5是涡轮叶片22和固定式结构部件23的一项实施例的局部侧视图,示出了设置在涡轮叶片22的外部径向末端52上的叶冠50,其中叶冠50包括曲径密封件66,曲径密封件66具有两个导轨68(例如,第一导轨150和第二导轨152)以及两个蜂巢式插入物70(例如,壳体可磨耗表面),而且叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56具有大体平行的配置。此外,在所示实施例中,叶冠50的前端部分72与叶冠50的剩余部分(即,叶冠50中不包括前端部分50的那部分)并不共线,而且前端部分72相对于涡轮18的旋转轴25以角180进行设置。在所示实施例中,叶冠50的前缘部分54通常是指曲径密封件66的第一导轨150上游的叶冠50的部分。与上文论述类似,前缘突出部分78的前缘100对应于固定式结构部件23的第一对应部分182。换言之,前缘突出部分78的前缘100和第一对应部分182各自大体在径向34上延伸。此外,固定式结构部件23的第一对应部分182设置成大体在前缘突出部分78的前缘100的上游,从而形成了叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64的开口104。如上所述,叶冠50的前端部分72相对于涡轮18的旋转轴25大体以角180进行定向。例如,叶冠50的前端部分72与涡轮18的旋转轴25之间的角180可以是约0到75度、5到60度、10到45度、15到30度、或者20到25度。在所示实施例中,叶冠50的前端部分72对应于固定式结构部件23的第二对应部分184,第二对应部分184也相对于涡轮18的旋转轴25大体以角180进行定向。另外,与上文论述类似,固定式结构部件23的第二对应部分184设置成大体在叶冠50的前端部分72的上游。此外,叶冠50的前端部分72和固定式结构部件23的第二对应部分184跨过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64大体彼此相对地设置。通过这种方式,叶冠50的前端部分72和固定式结构部件23的第二对应部分184布置成大体平行的配置。换言之,叶冠50的前端部分72与固定式结构部件23的第二对应部分184的轮廓(例如,表面)大体彼此平行。在所示实施例中,叶冠50包括曲径密封件66的第一导轨150,所述导轨大体在径向34上延伸。如图所示,第一导轨150具有大体垂直的上游表面158。换言之,第一导轨150的上游表面158大体在径向34上延伸。第一导轨150的上游表面158对应于固定式结构部件23的第三对应部分186。第三对应部分186也大体在径向34上延伸(即,第三对应部分186大体垂直)。此外,与上文论述类似,固定式结构部件23的第三对应部分186设置成大体在曲径密封件66的第一导轨150的上游表面158的上游。通过这种方式,导轨150的上游表面158和固定式结构部件23的第三对应部分186相对于彼此布置成大体平行的配置。如图所示,前缘突出部分78的前缘100、叶冠50的前端部分72,以及第一导轨150的上游表面158在轴向32上沿着叶冠50按照连续的顺序布置成彼此邻近,其中前缘突出部分78的前缘100在最上游。类似地,对应于叶冠50的上述各个部分的固定式结构部件23的部分按照连续的顺序布置成彼此邻近。具体而言,固定式结构部件23的第一对应部分182、固定式结构部件23的第二对应部分184、以及固定式结构部件23的第三对应部分186在轴向32上沿着固定式结构部件23按照连续的顺序布置,其中固定式结构部件23的第一对应部分182在最上游。如上所述,叶冠50的前缘部分54的每个部分(例如,前缘100、前端部分72等)及其所对应的固定式结构部件23的部分(例如,第一对应部分182、第二对应部分184等)具有类似(例如,大体平行)的轮廓,并且跨过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64彼此相对地设置。在某些实施例中,叶冠50的前缘部分54的每个部分及其所对应的固定式结构部件23的部分,与前缘部分54的每个其他部分及其所对应的固定式结构部件23的部分在轴向32上偏移了相同或类似的距离。通过这种方式,叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56布置成大体平行的配置。叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56采用大体平行的配置,可以有助于减少流体流58通过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64发生的泄漏。例如,叶冠50的前缘部分54与固定式结构部件23的对应部分56之间的大体平行配置可以在叶冠50与固定式结构部件23之间形成调整得更为合适、和/或减少的间隙64,从而减少流体流58通过间隙64发生的泄漏。图6是涡轮叶片22和固定式结构部件23的一项实施例的局部侧视图,示出了设置在涡轮叶片22的外部径向末端52上的叶冠50,其中叶冠50包括曲径密封件66,曲径密封件66具有两个导轨68(例如,第一导轨150和第二导轨152)以及两个蜂巢式插入物70(例如,壳体可磨耗表面),而且叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56具有大体平行的配置。此外,在所示实施例中,叶冠50的前端部分72与叶冠50的剩余部分(即,叶冠50中不包括前端部分72的那部分)共线。具体而言,整个叶冠50相对于涡轮18的旋转轴25以角200进行定向。在所示实施例中,叶冠50的前缘部分54通常是指曲径密封件66的第一导轨150上游的叶冠50的部分。与上文论述类似,前缘突出部分78的前缘100对应于固定式结构部件23的第一对应部分202。具体而言,前缘突出部分78的前缘100和第一对应部分202各自大体在径向34上延伸。此外,固定式结构部件23的第一对应部分202设置成大体在前缘突出部分78的前缘100的上游,从而形成了叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64的开口104。在所示实施例中,包括前端部分72在内的整个叶冠50相对于涡轮18的旋转轴25大体以角200进行定向。例如,叶冠50与涡轮18的旋转轴25之间的角200可以是约0到75度、5到60度、10到45度、15到30度,或者20到25度。在所示实施例中,叶冠50的前端部分72对应于固定式结构部件23的第二对应部分204,第二对应部分204也相对于涡轮18的旋转轴25大体以角200进行定向。另外,与上文论述类似,固定式结构部件23的第二对应部分204设置成大体在叶冠50的前端部分72的上游。此外,叶冠50的前端部分72和固定式结构部件23的第二对应部分204跨过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64大体彼此相对地设置。通过这种方式,叶冠50的前端部分72和固定式结构部件23的第二对应部分204布置成大体平行的配置。换言之,叶冠50的前端部分72与固定式结构部件23的第二对应部分204的轮廓(例如,表面)大体彼此平行。叶冠50包括曲径密封件66的第一导轨150,所述导轨大体在径向34上延伸。如图所示,第一导轨150具有大体垂直的上游表面158。换言之,第一导轨150的上游表面158大体在径向34上延伸。第一导轨150的上游表面158对应于固定式结构部件23的第三对应部分206。第三对应部分206也大体在径向34上延伸(即,第三对应部分206大体垂直)。此外,与上文论述类似,固定式结构部件23的第三对应部分206设置成大体在曲径密封件66的第一导轨150的上游表面158的上游。通过这种方式,导轨150的上游表面158和固定式结构部件23的第三对应部分206相对于彼此布置成大体平行的配置。如图所示,前缘突出部分78的前缘100、叶冠50的前端部分72、以及第一导轨150的上游表面158在轴向32上沿着叶冠50按照连续的顺序布置成彼此邻近,其中前缘突出部分78的前缘100在最上游。类似地,对应于叶冠50的上述各个部分的固定式结构部件23的部分按照连续的顺序布置成彼此邻近。具体而言,固定式结构部件23的第一对应部分202、固定式结构部件23的第二对应部分204、以及固定式结构部件23的第三对应部分206在轴向32上沿着固定式结构部件23按照连续的顺序布置,其中固定式结构部件23的第一对应部分202在最上游。如上所述,叶冠50的前缘部分54的每个部分(例如,前缘100、前端部分72等)及其所对应的固定式结构部件23的部分(例如,第一对应部分202、第二对应部分204等)具有类似(例如,大体平行)的轮廓,并且跨过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64彼此相对地设置。在某些实施例中,叶冠50的前缘部分54的每个部分及其所对应的固定式结构部件23的部分,与前缘部分54的每个其他部分及其所对应的固定式结构部件23的部分在轴向32上偏移了相同或类似的距离。通过这种方式,叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56布置成大体平行的配置。叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56采用大体平行的配置,可以有助于减少流体流58通过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64发生的泄漏。此外,这种大体平行的配置可以有助于减少在间隙64内生成涡流。例如,叶冠50的前缘部分54与固定式结构部件23的对应部分56之间的大体平行配置可以在叶冠50与固定式结构部件23之间形成调整得更为合适和/或减少的间隙64,从而增强阻止流体流58穿过间隙64。如上文详细论述,本发明的实施例包括与涡轮18的固定式结构部件23布置成大体平行配置的涡轮叶片22的叶冠50。具体而言,叶冠50的前缘部分54和固定式结构部件23的对应部分56相对于彼此布置成大体平行的配置。叶冠50的前缘部分54与固定式结构部件23的对应部分56之间的大体平行配置,可以减少通过叶冠50与固定式结构部件23之间的间隙64发生的流泄漏。例如,叶冠50的前缘部分54与固定式结构部件23的对应部分56之间的大体平行配置可以在叶冠50与固定式结构部件23之间形成调整得更为合适的间隙64,从而减少流体流58通过间隙64发生的泄漏。通过这种方式,若涡轮机具有叶冠50的前缘部分54与固定式结构部件23的对应部分56之间的所述大体平行布置,则该涡轮机,例如,涡轮18的性能和效率可以得到提高。本说明书使用了多个实例来揭示本发明,包括最佳模式,同时也让所属领域的任何技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,以及执行所涵盖的任何方法。本发明的保护范围由权利要求书界定,并且可以包括所属领域的技术人员想出的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同,或如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别,则此类实例也应在权利要求书的范围内。
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