本发明专利技术涉及一种空心叶片(110)，其包括沿着纵向(R-R’)延伸的叶片、根部和头部，内冷却通路(24)和由底壁(26)与法兰(28’)界定的张开的腔，冷却通道(132)将所述内冷却通路(24)与较低表面(16)，所述冷却通道相对于较低表面(16a)倾斜，在叶片头部的法兰(28’)处的叶片的翼面部分的堆叠朝向该较低表面(16a)偏移。其特征在于，翼面的较低表面(16)的壁具有突出部(161)，所述冷却通道(132)设置在所述突出部(161)中，使得它们在所述突出部分(161)的端面(161b)上张开。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种空心叶片(110)，其包括沿着纵向(R-R’)延伸的叶片、根部和头部，内冷却通路(24)和由底壁(26)与法兰(28’)界定的张开的腔，冷却通道(132)将所述内冷却通路(24)与较低表面(16)，所述冷却通道相对于较低表面(16a)倾斜，在叶片头部的法兰(28’)处的叶片的翼面部分的堆叠朝向该较低表面(16a)偏移。其特征在于，翼面的较低表面(16)的壁具有突出部(161)，所述冷却通道(132)设置在所述突出部(161)中，使得它们在所述突出部分(161)的端面(161b)上张开。【专利说明】具有朝向压力侧偏移的尖端部且具有冷却通路的气体涡轮机叶片
本专利技术的领域涉及空心叶片，尤其是气体涡轮叶片，更特别地涉及涡轮引擎的移动叶片，具体地涉及高压涡轮机的移动叶片。
技术介绍
以已知的方式，叶片尤其包括沿着纵向方向延伸的翼面、根部和与此根部相对的尖端。对于移动涡轮叶片，此叶片借助于其根部紧固到涡轮转子的盘上。叶片尖端朝向围绕涡轮机的固定环形壳体的内表面定位。相对于转子的旋转轴线，翼面的纵向对应于转子或引擎的径向。翼面可以划分成翼面部分，所述翼面部分沿着相对于转子盘的旋转轴线是径向的堆叠方向堆叠。叶片部分因此建立直接受到穿过涡轮机的气体作用的翼面表面。沿着流体流动方向从上游到下游，此翼面表面在前缘与后缘之间延伸，这些边缘通过也被称为压力侧和吸力侧的压力侧表面和吸力侧表面连接到一起。具有这种移动叶片的涡轮机具有穿过其中的气流。其叶片的空气动力学表面用于将来自气流的最大部分的动能转换成传递到涡轮转子的旋转轴上的机械能。然而，与在气流中所出现的任何障碍物一样，叶片的翼面生成需要被最小化的动能损失。特别地，已知这些损失的不可忽视部分(在总损失的20%至30%的范围内)可能归因于在每个叶片的尖端与围绕涡轮机的壳体的内表面之间的有用径向间隙的存在。此径向间隙允许气流从叶片的压力侧(其中压力较高的区域)朝向吸力侧(其中压力较低的区域)泄漏。此泄漏流是不工作且不对涡轮机的膨胀有贡献的气流。此外，其还导致在叶片的尖端(已知为尖端涡流)处产生湍流，此湍流造成了大量的动能损失。为了解决此问题，已知的是修正在叶片尖端的水平处的叶片部分的堆叠，以朝向压力侧表面偏移此堆叠，此偏移优选地向逐渐发生，对更靠近尖端的自由端部的部分而言更明显。此类型的叶片被称为具有“前进叶片顶部”的叶片或被称为具有“尖端部分偏移”的叶片。此外，涡轮叶片，尤其是高压涡轮机的移动叶片承受由燃烧室的外部气体导致的高温水平。这些温度水平超过制成此叶片的材料所能承受的温度，因此要求叶片冷却。最近设计的引擎为了改进整体性能而具有持续增加的温度水平，这些温度使得可安装用于高压涡轮机叶片的创新冷却系统，以确保这些部件具有可接受的使用寿命。移动叶片中最热的地方是其尖端，因此冷却系统首先寻求冷却叶片的顶部。已经提出了用于冷却叶片尖端的各种技术，尤其在EP I 505 258、FR 2 891 003和EP I 726 783中所描述的那些中提出。因此，可以理解的是当使用“尖端部分偏移”时出现的特别结构损坏了在叶片的尖端区域中的传统冷却系统的性能和效力。不幸的是，叶片的顶部总是移动叶片的最热地方，因此，对于“尖端部分的偏移”重要的是能够与保持有效的冷却系统同时存在，以保持此区域中的部件的使用寿命，所述区域足够用于经历高温情况上游。发现这些技术方案与“尖端部分偏移”的技术不兼容。
技术实现思路
本专利技术的目的因此是提出一种叶片结构，所述叶片结构使得可使叶片顶部处的冷却系统的保持高效力，甚至当叶片具有“尖端部分偏移”类型的先进顶部时。为此，本专利技术涉及一种空心叶片，该空心叶片具有沿着纵向延伸的翼面、根部和尖端的，在翼面内侧的内冷却通道，位于该尖端中的腔(或“缸”)，朝向所述叶片的自由端部张开并由一端壁和一边缘限定，所述边缘在前缘和后缘之间延伸，并包括沿着吸力侧的吸力侧边缘和沿着压力侧的压力侧边缘，冷却通路将所述内冷却通道与压力侧连接，所述冷却通路相对于压力侧倾斜，在叶片尖端的边缘水平处的叶片的翼面部分的堆叠具有朝向压力侧的偏移值，此偏移值在靠近所述叶片的尖端的自由端部时增加。此空心叶片的特征在于，翼面的压力侧壁具有突出部，所述突出部超过一半的其长度沿着内冷却通道的纵向部延伸，外侧表面相对于翼面的压力侧的剩余部倾斜，并在其端部处具有朝向所述腔的端面，所述端壁在突出部的所述端部的位置处与压力侧壁连接，所述冷却通路设置在所述突出部中，以在所述突出部的端面中向外张开，由此在冷却通路的轴线与压力侧边缘的自由端部的外部界限A之间的距离^大于或等于非零最小值dl。此值dl因此对应于取决于叶片的类型和取决于应用于钻该通路的操作条件而预先确定的阈值。总之，借助于本专利技术的技术方案，包括冷却通路的压力侧壁部分的位置朝向压力侧偏移，以使钻孔工具能够接近适当位置，同时不使冷却性能降级并且甚至可以改进该性倉泛。此方案也具有使得可借助于热泵进一步改进携带冷却通路的压力侧壁部分的冷却，以获得腔(或缸)的压力侧边缘的更好的薄膜冷却的附加优点。本专利技术还提供了一种涡轮引擎转子、一种涡轮引擎涡轮机与包括如在本专利技术中所限定的至少一个叶片的一种涡轮引擎。【专利附图】【附图说明】通过阅读经由例子并且参考附图对以下所进行的描述，本专利技术的其他优点和特征显而易见。图1是用于气体涡轮机的传统空心转子叶片的立体图；图2是图1叶片的自由端部的更大比例的立体图；图3是与图2的视图类似的视图，但是在移除叶片后缘后的部分纵向部；图4是在图3的线IV-1V上的局部纵向部截面视图；图5至7是与图4的视图类似的视图，用于合并到“尖端部偏移”技术的叶片；图8和9显示本专利技术的技术解决方案；以及图10和11是类似于图8的视图的视图，用于第一和第二变型实施例。【具体实施方式】在本专利技术中，除非另外指出，否则上游和下游相对于穿过涡轮引擎的气体的正常流动方向限定(从上游到下游)。此外，术语“引擎的轴线”用来指定引擎的径向对称的轴线X-X’。该轴向对应于引擎轴线的方向，径向是垂直于所述轴线并且与其交叉的方向。同样地，轴向平面是包括引擎的轴线的平面，径向平面是垂直于轴线并与其交叉的平面。横向(或周向)是垂直于引擎的轴线且不与其交叉的方向。除非另外指出，否则形容词轴向的、径向的和横向的(以及副词轴向地、径向地和横向地)相对于以上所指出的轴向、径向和横向来使用。最后，除非另外指出，否则形容词内部的和外部的相对于径向方向使用，使得元件的内部(即径向向内的)部分或内表面比相同元件的外部(即径向地向外的)部分或外表面更靠近引擎的轴线。图1是用于气体涡轮机的传统空心转子叶片10的例子的立体图；冷却空气(未示出)在叶片内侧从叶片的根部12的底部沿着翼面13沿着叶片13的纵向R-R’(在图中的垂直方向和相对于转子的旋转轴线X-X’的径向)朝向叶片(在图1中的顶部处)的尖端14流动，此冷却空气然后经由出口排出，以加入主气流。特别地，此冷却空气在定位在叶片内侧的且在通孔15中的叶片的尖端14处终止的内冷却通道中流动。叶片的主体轮廓被表示以限定压力侧壁16(至所有附图中的左边)和吸力侧壁18(至所有附图中的右边)。压力侧壁16的形状通常是凹的，其是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种空心叶片(110)，其具有沿着纵向(R‑R’)延伸的翼面(13)、根部(12)和尖端(14)，在所述翼面内侧的内冷却通道(24)、位于所述尖端中，朝向所述叶片(110)的自由端部(14)张开，并由一端壁(26，126)和一边缘(28’)限定的腔(30)，所述边缘(28’)在前缘(20)与后缘(22)之间延伸，并包括沿着吸力侧(18a)的吸力侧边缘(282’)和沿着压力侧(16a)的压力侧边缘(281’)，冷却通路(132)将所述内冷却通道(24)与所述压力侧(16)相连，所述冷却通路(32)相对于所述压力侧(16a)倾斜，在所述叶片尖端的边缘(28’)的水平处的叶片的翼面部分(S，S2，S3，S4)的堆叠具有朝向所述压力侧(16a)的偏移值，此偏移值在靠近所述叶片(110)的尖端(14)的自由端部时增加，其特征在于，所述翼面的压力侧壁(16)具有一突出部(161)，所述突出部超过一半的长度沿着所述内冷却通道(24)的纵向部分延伸，所述突出部的外侧表面(161a)相对于所述翼面的压力侧(16a)的剩余部分倾斜，并在其端部处具有朝向所述腔(30)的端面(161b)，所述端壁(26)在所述突出部(161)的所述端部的位置处与所述压力侧壁(16)连接，所述冷却通路(132)设置在所述突出部(161)中，以在所述突出部(161)的端面(161b)中向外张开，由此在所述冷却通路(132)的轴线与所述压力侧边缘(281’)的自由端部的外部界限A之间的距离d大于或等于非零的最小值d1。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：里格斯·格里汉斯，艾万·丹尼尔·博特瑞尔，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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