用于涡轮叶片平台-翼型件接头的冷却的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冷却用于燃气涡轮的叶片，并且特别涉及提供用于冷却平台和翼型件表面之间的连结部的冷却系统。
【背景技术】
[0002]在建造燃气涡轮的过程中，通常必要的是将两个或更多个零件连结在一起，产生建造部件，诸如涡轮叶片的平台和翼型件。在将这些零件连结在一起时，未必能够实现完美的配合和密封接头，而且在建造部件的单个零件之间将保持明显的间隙是很可能的。在燃气涡轮中的一些区域中，发动机运行和/或不同的热膨胀可使零件之间的间隙畅通或闭合。例如，在平台部件和翼型件部件之间可出现小间隙，结果热气可进入两个部件之间的间隙，从而缩短部件寿命。因此关键的是使部件保持充分冷却。已经理解，按照这些考量来改进涡轮叶片设计是合乎需要的。
【发明内容】
[0003]在现在应当参照的所附独立权利要求中限定本发明。在从属权利要求中阐述本发明的有利特征。
[0004]根据本发明的第一方面，提供一种用于燃气涡轮的涡轮叶片，其包括平台部件和翼型件部件，平台部件包括平台表面，平台表面布置成附连到翼型件部件的对应的翼型件表面上，涡轮叶片进一步包括用于冷却平台和翼型件表面的冷却管，冷却管包括在平台表面中的至少一个腔体和在对应的翼型件表面中的至少一个腔体，并且平台和翼型件表面腔体对齐，使得当平台表面和翼型件表面接触时，冷却管保持畅通。这提供冷却平台和翼型件表面两者的可靠冷却手段，因为它避免在发动机使用期间可能出现的冷却管堵塞，如稳态堵塞或瞬时堵塞。因此产生冷却剂流，其可冷却平台表面和翼型件表面两者，即使是在两个部件之间的间隙完全闭合的期间。
[0005]有利地，冷却管另外包括至少一个入口管或入口凹槽。有利地，冷却管另外包括至少一个出口管或出口凹槽。有利地，涡轮叶片另外包括在至少一个腔体中的至少一个湍流器。这提供湍流空气流，而且可改进冷却。
[0006]有利地，平台部件由与翼型件部件不同的材料制成。有利地，涡轮叶片包括在平台部件和翼型件部件之间的双浇铸(b1-cast)接头。有利地，涡轮叶片包括在平台部件和翼型件部件之间延伸的密封件，以至少使热气基本停止进入平台部件和翼型件部件之间。有利地，涡轮气体另外包括释放器件，以允许冷却流体流过密封件。这允许冷却空气离开而进入热气流中，同时最大程度地减少相反方向上的热气流。
[0007]在本发明的另一方面，提供一种包括上面所描述的涡轮叶片的燃气涡轮。
【附图说明】
[0008]现在将仅以示例的方式和参照附图来描述本发明的实施例，其中: 图1显示根据本发明的涡轮叶片的一部分的局部横截面图；
图2显示图1中显示的翼型件部件的局部视图。
[0009]图3显示根据本发明的实施例的涡轮叶片的一部分的横截面图。
[0010]图4显示根据本发明的腔体的若干不同的实施例。
[0011]图5A和5B显示其中可使用本发明的示例性涡轮叶片。
[0012]图6显示根据本发明的实施例的涡轮叶片的局部横截面图。
[0013]部件列表 10涡轮叶片 12平台部件 14翼型件部件 16平台表面 18翼型件表面 20冷却管
22腔体 24腔体 26入口管 30出口凹槽 40涡轮叶片 42平台部件 44翼型件部件 46平台表面 48翼型件表面 50冷却管 52腔体 54腔体 56入口管 58湍流器 60出口 100涡轮叶片 102平台部件 104翼型件部件 106连结部 107叶片根部 108密封件 110密封件。
【具体实施方式】
[0014]图1显示用于燃气涡轮的涡轮叶片10，其包括平台部件12和翼型件部件14。平台部件包括平台表面16，平台表面16布置成附连到翼型件部件的对应的翼型件表面18上。涡轮叶片10还包括用于冷却平台和翼型件表面的冷却管20，并且冷却管包括在平台表面16中的至少一个腔体22和在对应的翼型件表面18中的至少一个腔体24。平台和翼型件表面腔体对齐，使得当平台表面16和翼型件表面18接触时，冷却管20保持畅通。在图1中显示的实施例中，还提供入口管26 ;在下面提供其备选方案的另外的细节。
[0015]图2显示图1中显示的翼型件部件14。如图1中那样，可看到腔体24和入口管26。另外，现在可看到出口 /出口凹槽30。这些允许冷却流体(典型地空气)流出叶片。出口凹槽是可选的；在下面论述另外的选择。
[0016]图3显示本发明的实施例。在图3中，显示了涡轮叶片40，其具有平台部件42和翼型件部件44。在图3中显示平台表面46和翼型件表面48彼此接触。提供冷却管50，其包括在平台部件中的腔体52和在翼型件部件中的腔体54。在冷却管内提供可选的湍流器58。这些可通过使流混合来帮助最大程度地提高冷却。还提供了入口管56和出口 60(例如出口凹槽或出口管)。
[0017]现在将在旋转叶片的语境中描述本发明，但同样可在固定叶片(导叶)中提供本发明。图5显示其中可包括本发明的涡轮叶片100的示例，其由两个部件组成:平台部件102和翼型件部件104。平台部件和翼型件部件如图5B中显示的那样一起开槽，并且形成产生的连结部106。优选地，这是混合组件，平台部件和翼型件部件由不同的材料制成，例如不同的合金。在此示例中还显示了叶片根部(杉树型)结构107，而且它是可选的。
[0018]在图6中显示示例，其大致显示了在实现本发明的情况下，图5的叶片会是什么样(沿着线B-B)。典型地，平台部件102和翼型件部件104将由双浇铸接头(未显示)连结，并且然后密封件108将置于该连结部上。不管接头，两个部件可能在发动机条件下和/或在热应力下相对于彼此移动，尤其是如果两个部件由不同的材料制成。这意味着连结部可在两个部件之间留下间隙，而且即使有密封件，热气也可进入连结部。优选地，密封件在平台部件和翼型件部件之间延伸，以至少使热气基本停止进入平台部件和翼型件部件之间。密封件通常置于平台部件和翼型件部