用于冷却涡轮机零件的平台的根部侧的技术的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涡轮机零件，例如涡轮机的叶片或导叶，并且更具体地涉及用于涡轮机零件的平台冷却装置。
【背景技术】
[0002]在现代涡轮机，例如燃气轮机中，所述涡轮机的各零件在非常高的温度下运行。这些涡轮机零件，例如叶片(blade)或导叶(vane)，通常包括由平台分开的翼型部和根部。在涡轮机运行期间，高温可能会导致损坏涡轮机零件或其构成部分，因此涡轮机零件的冷却是非常重要的。这些零件的冷却一般是通过使冷却流体通过来实现，所述冷却流体可以包括从涡轮机的压缩机通过铸入涡轮机零件内的芯通道，例如形成在叶片的翼型内部的冷却通道的空气。
[0003]因此，涡轮机零件的翼型部，例如叶片，通过引导冷却流体流过形成于涡轮机部件的翼型部内的通道被冷却。
[0004]然而，涡轮机零件的平台的充分冷却是困难的，因为冷却空气一般不会在冷却整个平台中被利用。平台的区域，例如平台的翼型侧，即翼型从其露出的平台的一侧，被暴露于来自燃烧器的热气体。通常，该平台的冷却是通过提供在平台的翼型侧的薄膜冷却来实现的。但是，翼型侧的冷却不足以充分地冷却平台的其他区域，特别是平台的根部侧，即根部从其露出的平台一侧。这种不充分导致平台的氧化和开裂，并因此减少涡轮机零件的寿命O
[0005]从US2009/016881A1中已知一种布置，其中提供了平台区域和从涡轮机叶片到涡轮机叶片的平台的过渡区域的改进的冷却，从而保证了在燃气涡轮机中划定的流道的定界的冷却。为了实现这一目标，该平台包括不支撑导叶的第一平台壁和支撑所述导叶的第二平台壁，在第一平台壁和第二平台壁之间具有中空空间。在导叶的根部部分和从涡轮叶片到平台的过渡区的路线(course)中，第一平台壁是空气动力学弯曲的，并且第二平台壁的路线具有相对于第一平台壁的后退肩部，作为导叶的延续。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的是提供一种用于冷却涡轮机零件的平台的根部侧的技术。
[0007]该目的是通过提供根据权利要求1所述的平台冷却装置，和权利要求6所述的涡轮机部件来实现的。
[0008]根据本技术的一个方面，提供了一种平台冷却装置，用于将冷却流体引导到涡轮机零件的平台的根部侧。涡轮机零件包括翼型、平台和根部，所述根部具有用于从空腔接收冷却流体并引导冷却流体进入翼型件的主入口。所述空腔至少部分地由涡轮机零件的根部和平台的根部侧限定。该平台冷却装置适于被装配在所述空腔中。
[0009]该平台冷却装置包括第一区段和第二区段。第一区段待被定位在涡轮机零件的根部。待被定位在平台的根部侧的第二区段被设置成与第一区段成一角度。第二区段包括至少一个冲击信道。冲击通道包括用于从空腔中接收冷却流体的至少一部分的入口和用于将所接收的冷却流体释放到平台的根部侧的出口。第一区段和第二区段限定从空腔经由冲击通道到主入口的冷却流体的路径。
[0010]因此，在平台冷却装置的帮助下，冷却流体的至少一部分从空腔经由冲击通道朝向平台的根部侧被重定向。冷却流体随后撞击涡轮机零件的平台的根部侧，从而冷却该平台的根部侧。
[0011]在平台冷却装置的一个实施例中，第二区段包括至少一个肋，使得当该平台冷却装置被装配在平台的根部侧上的空腔中时，在平台的根部侧和冲击通道的出口之间形成间隙。
[0012]由于该间隙，从冲击通道的出口释放的冷却流体扩散到涡轮机部件的平台的根部侧。
[0013]在平台冷却装置的另一个实施例中，第二区段包括多个肋，使得当该平台冷却装置被装配在平台的根部侧上的空腔内时，在平台的根部侧和冲击通道的出口之间形成间隙。肋被基本上彼此平行地取向。由于该间隙，从冲击通道的出口释放的冷却流体扩散到涡轮机零件的平台的根部侧。而且，当平台冷却装置被装配在空腔中时，多个肋为平台冷却装置提供稳定性。
[0014]在平台冷却装置的另一个实施例中，平台冷却装置包括在第一区段处的第一突起，用于附连到涡轮机零件的根部，和在第二区段处的第二突起，用于附连到涡轮机零件的平台的根部侧，使得在平台冷却装置和涡轮机零件之间形成腔室，用于将冷却流体从冲击通道引导到根部的主入口。因此，当平台冷却装置被装配在涡轮机零件的空腔中时，第一突起和第二突起为平台冷却装置提供稳定性。此外，由于腔室，从冲击通道的出口释放的冷却流体能够扩散到平台的根部侧和涡轮机零件的根部的一部分上。此外，该腔室有利于冷却流体从冲击通道到主入口的通过，并允许冷却流体仅通过主入口离开。
[0015]在平台冷却装置的另一个实施例中，第二区段包括多个冲击通道。多个冲击通道的每一个均包括用于从涡轮机零件的空腔中接收冷却流体的至少一部分的入口和将所接收的冷却流体释放到涡轮机零件的平台的根部侧的出口。冲击通道被布置成阵列。其结果是，平台的根部侧上的更大区域被冷却。此外，冲击通道可以这样的方式被定位，以至少基本上将冷却流体集中到涡轮机零件的平台的根部侧上的所希望的位置。
[0016]根据本技术的另一方面，提供一种涡轮机部件。涡轮机部件包括平台、翼型、根部和平台冷却装置。该平台包括翼型侧和根部侧。翼型从平台的翼型侧延伸，并且根部从平台的根部侧延伸。翼型和根部在相反的方向上从平台延伸。根部包括用于从平台的根部侧上的空腔中接收冷却流体并将冷却流体引导进入到翼型内的主入口。所述空腔至少部分地由涡轮机部件的根部和平台的根部侧限定。
[0017]该平台冷却装置包括第一区段和第二区段。第一区段被定位在涡轮机部件的根部。第二区段被定位在平台的根部侧，并与第一区段成一角度被设置。第二区段包括至少一个冲击信道。冲击通道包括用于从空腔中接收冷却流体的至少一部分的入口和用于将所接收的冷却流体释放到平台的根部侧的出口。第一区段和第二区段限定从空腔经由冲击通道到主入口的冷却流体的路径。因此，平台的根部侧的冷却被实现。
[0018]在涡轮机部件的一个实施例中，第二区段包括至少一个朝向平台的根部侧延伸的肋，使得在平台的根部侧和冲击通道的出口之间形成间隙。由于该间隙，从冲击通道的出口释放的冷却流体扩散到平台的根部侧上。
[0019]在涡轮机部件的另一个实施方案中，第二区段包括多个朝向平台的根部侧延伸的肋，使得在平台的根部侧和冲击通道的出口之间形成间隙。肋基本上彼此平行地被取向。由于该间隙，从冲击通道的出口释放的冷却流体扩散到平台的根部侧上。而且，多个肋为被装配在空腔中的平台冷却装置提供稳定性。
[0020]在涡轮机部件的另一个实施例中，冷却通道由平台的根部侧和第二区段的具有至少两个肋的部分形成。冷却通道朝向主入口引导冷却流体。因而冷却流体沿平台的根部侧的流动方向可以被控制。
[0021]在涡轮机部件的另一个实施例中，第一区段包括附连到涡轮机部件的根部的第一突起，并且第二区段包括附连到平台的根部侧的第二突起，使得在平台冷却装置、平台的根部侧和涡轮机部件的根部之间形成腔室，用于将冷却流体从冲击通道引导到主入口。因此，第一突起和第二突起为被装配在空腔中的平台冷却装置提供稳定性。
[0022]此外，由于腔室，从冲击通道的出口释放的冷却流体扩散到平台的根部侧上和涡轮机的根部的一部分上。此外，该腔室有利于从冲击通道到主入口的冷却流体的通过，并允许冷却流体仅通过主入口离开。
[0023]在涡轮机部件的另一个实施例中，第一突起通过钎焊被附连至涡轮机部件的根部，并且第二突起通过钎焊被附连到平台的根部侧。作为钎焊的结果，构成涡轮机部件的根部或平台的材料不会熔化，并且这允许对公