专利名称：蒸气涡轮固定叶片的制作方法
技术领域：
本发明涉及蒸气涡轮固定叶片，特别是涉及适用于蒸气涡轮最后级所用的中空精密铸造叶片、提高叶片表面冷凝水除去效率的叶片。
蒸气涡轮最后级的固定叶片要使在前级一侧作功后的蒸气通过，而由于该蒸气变为低温，故未特别进行叶片的冷却。在叶片表面上会产生冷凝水，而为了回收该冷凝水，目前是在叶片上设置缝隙，将冷凝水自缝隙导入叶片内部，由内部的空腔进行回收。
图5为上述说明的现有蒸气涡轮使用的中空精密铸造叶片的立体图。图中，标号2为外侧覆环(shroud)，标号3为内侧覆环，标号31为固定叶片，是用于蒸气涡轮的最后级、内部形成中空状空腔、经精密铸造加工的叶片。标号32为该叶片内部的中空空腔，形成单一的中空状。标号33、34为设于叶片表面的腹侧缝隙，多个该腹侧缝隙保持规定的间隔以直线状平行配置成2列。标号35为背侧缝隙，同样在叶片表面配列有多个。这些腹侧缝隙33、背侧缝隙34在叶片表面开口，与中空空腔32连通，从而使冷凝水流入。
图6是图5的G-G剖面图，如前所述，固定叶片31上形成有单一的中空空腔32，固定叶片31的腹侧设有腹侧缝隙33、34，自叶片表面与中空空腔32连通，背侧也设有背侧缝隙35，同样与中空空腔32连通。
在上述结构的蒸气涡轮的固定叶片中，叶片表面的冷凝水50自叶片表面分别流入腹侧缝隙33、背侧缝隙34，进而被导入中空空腔32内，自中空空腔32内由外侧覆环2或内侧覆环3侧作为冷凝水50通过图略的系统被回收到冷凝器。这样，自腹侧缝隙33、34、背侧缝隙35导入中空空腔32内的冷凝水由于在工作中由背侧缝隙35回收到中空空腔32内的冷凝水通过中空空腔32的内壁由腹侧缝隙33、34再次流出，或以其相反的路线流出，所以在冷凝水除去效率方面尚有改善的余地。
如前所述，在现有的蒸气涡轮的中空固定叶片铸造叶片中，自腹侧缝隙33、34、背侧缝隙35回收到中空空腔32内的冷凝水会产生通过中空空腔32的内壁由腹侧缝隙33、34再次流出的情况，降低了冷凝水的回收效率。
因此，本发明的目的在于，提供一种蒸气涡轮的固定叶片，利用将自固定叶片的背侧缝隙回收的冷凝水和自腹侧缝隙回收的冷凝水流路分离的结构，使由背侧缝隙回收到空腔内的冷凝水不再自腹侧缝隙泄漏或以相反的路线泄漏。
本发明为了解决上述问题提供以下的手段。
一种蒸气涡轮固定叶片，具有自外侧覆环通过叶片内部贯通至内侧覆环的空腔，在叶片的腹侧和背侧具有自表面连通所述空腔同时相互保持规定间隔并向上下方向延伸的多个缝隙，其特征在于，所述空腔区分为于前缘侧和后缘侧分别独立的空腔，背侧缝隙与所述前缘侧空腔连通，腹侧缝隙与后缘侧空腔连通。
在本发明的蒸气涡轮固定叶片中，叶片内部的空腔分离为前缘侧和后缘侧而分别独立设置，所以，自背侧缝隙流入前缘侧空腔内的冷凝水和自腹侧缝隙流入后缘侧空腔内的冷凝水各自分离，从而不会出现由背侧缝隙回收的冷凝水由腹侧缝隙流出或以相反线路流出的情况，可以确实地回收冷凝水。目前，空腔为单一的空腔，由背侧缝隙回收到空腔内的冷凝水有时会自腹侧缝隙或以其相反的线路向叶片表面流出，而本发明不会产生这样的缺陷。
附图的简要说明如下
图1为本发明一实施例的蒸气涡轮固定叶片的立体图；图2A、图2B、图2C为图1的剖面图，图2A为A-A剖面图，图2B为B-B剖面图，图2C为C-C剖面图；图3A、图3B、图3C同样是图1的剖面图，图3A为D-D剖面图，图3B为E-E剖面图，图3C为F-F剖面图；图4为显示本发明一实施例的缝隙形状的剖面图；图5为现有的蒸气涡轮固定叶片的立体图；图6是图5的G-G剖面图。
下面参照附图具体说明本发明的实施例。图1为本发明一实施例的蒸气涡轮的固定叶片的立体图。图中，标号1为固定叶片，为用于蒸气涡轮最后级的中空精密铸造叶片。标号2为其外侧覆环，标号3为内侧覆环。标号4为固定叶片1内的前缘侧的中空空腔，标号5为后缘侧的中空空腔，标号6为用于分离两空腔4、5之间的肋。这样的中空空腔4、5自外侧覆环2通过固定叶片1内贯通内侧覆环3而形成。
标号10～20为设在固定叶片1表面的腹侧缝隙，分别自叶片表面与后缘侧的中空空腔5连通而设置。这些腹侧缝隙中，腹侧缝隙10、12、14、16、18、20沿长度方向以规定间隔直线状配置，而腹侧缝隙11、13、15、17、19与所述腹侧缝隙10～20的直线状配置平行且以规定的间隔同样地配置成直线状。
标号21～26为同样设置于固定叶片1表面的背侧缝隙，设置成分别自叶片表面与前缘侧的中空空腔4内连通。这些背侧缝隙与腹侧缝隙同样，以规定的间隔配置成直线状。
上述说明的腹侧缝隙的直线状配置的具体尺寸为平行间隔为约10mm，而各缝隙的孔的尺寸为约2mm左右对将冷凝水分别回收到中空空腔4、5中最好。
图2A、图2B、图2C为图1的剖面图，图2A为A-A剖面图，图2B为B-B剖面图，图2C为C-C剖面图。如图所示，以各自的位置在图2A中显示腹侧缝隙10、11、背侧缝隙21，在图2B中显示腹侧缝隙11、12、背侧缝隙22，在图2C中显示腹侧缝隙13、14、背侧缝隙23。
图3A、图3B、图3C同样是图1的剖面图，图3A为D-D剖面图，图3B为E-E剖面图，图3C为F-F剖面图。如图所示，以各自的位置在图3A中显示腹侧缝隙15、16、背侧缝隙24，在图3B中显示腹侧缝隙17、18、背侧缝隙25，在图3C中显示腹侧缝隙20、背侧缝隙26。
图4为显示缝隙形状的剖面图，以腹侧缝隙10、11为代表而显示。如图所示，腹侧缝隙10、11的平行间隔L如前所述为L=10mm左右，缝隙的尺寸t最好为t=2mm左右。另外，叶片表面的各缝隙的角如R所示形成曲面，从而形成易于使冷凝水自表面流入中空空腔5内的形状。
在上述结构的蒸气涡轮的固定叶片中，附着于叶片表面的冷凝水首先在腹侧自贯穿叶片全长而设的腹侧缝隙10～20的表面浸入缝隙内，进而流入后缘侧的中空空腔5内。而在背侧自背侧缝隙21～26流入前缘侧的中空空腔4内。
中空空腔4、5相互由肋6区分而独立，所以流入这些空腔4、5的冷凝水分别通过中空空腔4、5的内壁自外侧覆环2或内侧覆环3流出，冷凝水41、43自中空空腔4，冷凝水40、42自中空空腔5通过图略的线路被回收到冷凝器。
根据上述固定叶片1的结构，叶片内部分别独立地设置由肋6区分的前缘侧的中空空腔4和后缘侧的中空空腔5，所以流入这些中空空腔4、5内的冷凝水不会自背侧向腹侧或相反自腹侧向背侧的各缝隙流动并进而向叶片表面流出，可以确实地回收流入中空空腔4、5的冷凝水。
在现有例中，中空空腔32是单一的，腹侧缝隙33、背侧缝隙35都流入单一的中空空腔32，所以流入中空空腔32的冷凝水会自背侧向腹侧或以其相反的路线再次流出到叶片表面，但在本实施例中，消除了这样的缺陷，提高了冷凝水的回收效率。
本发明的蒸气涡轮固定叶片具有自外侧覆环通过叶片内部与内侧覆环贯通的空腔，在叶片的腹侧和背侧具有自表面连通所述空腔同时相互保持规定间隔并向上下方向延伸的多个缝隙，其特征在于，所述空腔区分为于前缘侧和后缘侧分别独立的空腔，背侧缝隙与所述前缘侧空腔连通，腹侧缝隙与后缘侧空腔连通。根据这样的叶片的结构，自背侧缝隙流入前缘侧空腔内的冷凝水和自腹侧缝隙流入后缘侧空腔内的冷凝水各自分离，从而不会出现由背侧缝隙回收的冷凝水由腹侧缝隙流出或以相反线路流出的情况，可以确实地回收冷凝水。目前，空腔为单一的空腔，由背侧缝隙回收到空腔内的冷凝水有时会自腹侧缝隙或以其相反的线路向叶片表面流出，而本发明不会产生这样的缺陷。
权利要求
1.一种蒸气涡轮固定叶片，具有自外侧覆环通过叶片内部贯通至内侧覆环的空腔，在叶片的腹侧和背侧具有自表面连通所述空腔同时相互保持规定间隔并向上下方向延伸的多个缝隙，其特征在于，所述空腔区分为于前缘侧和后缘侧分别独立的空腔，背侧缝隙与所述前缘侧空腔连通，腹侧缝隙与后缘侧空腔连通。
全文摘要
一种蒸气涡轮固定叶片,使冷凝水回收效率提高。在固定叶片1内,自外侧覆环2至内侧覆环3贯通的中空空腔4、5分别独立设置。在叶片表面的腹侧,多个腹侧缝隙各以直线状、按规定间隔平行设置。在背侧,背侧缝隙也以规定间隔设置成直线状。叶片表面的冷凝水分别自多个腹侧缝隙、背侧缝隙流入独立的中空空腔5、4,自外侧覆环2或内侧覆环3侧流出而被回收。由于由肋6区分成中空空腔4、5,故可防止流入中空空腔的冷凝水倒流出。
文档编号F01D5/18GK1294246SQ9912319
公开日2001年5月9日 申请日期1999年10月28日 优先权日1999年10月28日
发明者小西哲, 马越龙太郎, 户田秀之, 松尾尊昭, 渡边英一郎 申请人:三菱重工业株式会社