一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片制造技术

一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片，属于转子叶片技术领域，本实用新型专利技术为了解决转子叶片需要进行冷却且叶片表面热应力分布不均的问题。转子叶片由上至下依次设有翼型部、平台部、柄部和榫部，翼型部和柄部分别沿着平台部的径向外表面和径向内表面向上下两个方向延伸，柄部继续向下延伸形成榫部，翼型部的一侧为吸力侧，另一侧为压力侧，吸力侧和压力侧在轴向前边缘和尾边缘处首尾相连，并且沿着前边缘和尾边缘从叶根向叶尖径向延伸，形成内部冷却回路，榫部的底端面上设有冷却气入口，且底端面上设有凹槽。本实用新型专利技术的一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片可通过内部冷却回路冷却叶片，并通过进气孔调节进入回路的冷气量。

A Rotor Blade with Adjustable Cooling Loop Cooling Air Distribution

The utility model relates to a rotor blade which can adjust the distribution of cooling air in the cooling circuit, belonging to the technical field of the rotor blade. The utility model solves the problem that the rotor blade needs cooling and the thermal stress distribution on the blade surface is uneven. The rotor blades are arranged from top to bottom in turn with airfoil, platform, handle and tenon. The airfoil and handle extend upward and downward along the radial outer surface and the radial inner surface of the platform respectively. The handle continues downward to form tenon. One side of the airfoil is suction side, the other side is pressure side, suction side and pressure side. The side is connected at the front edge and the tail edge, and extends radially from the blade root to the tip along the front edge and the tail edge to form an internal cooling circuit. The bottom end face of the tenon is provided with a cooling air inlet, and the bottom end face is provided with a groove. The rotor blade of the utility model, which can adjust the distribution of cooling air in the cooling circuit, can cool the blade through the internal cooling circuit and adjust the cooling air quantity into the circuit through the air intake hole.

【技术实现步骤摘要】
一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片
本技术涉及一种转子叶片，具体涉及一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片，属于转子叶片

技术介绍
随着燃气轮机技术水平的不断提高，透平进口的温度也越来越高，转子叶片表面暴露在高温高压燃烧的气体之中，严重威胁转子叶片的使用寿命，因此要对转子叶片进行冷却以便将它们的温度限制在一定的范围之内，目前最常见的方法是从压气机中提取高压空气，流经叶片的内部冷却回路以降低转子叶片的温度，冷却回路通常包含多个冷却通道，这些通道以一定的形式相互串接在一起形成蛇形结构路径，冷却回路的入口位于叶根底部端面上，冷却空气通过入口进入内部蛇形通道，对转子叶片不同部位进行冷却，最终通过翼型表面的气膜孔流出。由于不同的冷却通道需要的冷却空气流量是不一样的，透平运行时根据不同运行工况下需要的冷气量不同，如何设计转子叶片内部前后腔冷气量的分配显得尤为重要，已知的内部冷却回路的入口是均布排开的，无法对进入叶片不同冷却通道的冷却流量进行调节，导致转子叶片的外表面的热应力分布不均，影响转子叶片的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片，以解决转子叶片需要进行冷却且叶片表面热应力分布不均的问题。一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片包括转子叶片，转子叶片由上至下依次设有翼型部、平台部、柄部和榫部，翼型部和柄部分别沿着平台部的径向外表面和径向内表面向上下两个方向延伸，柄部继续向下延伸形成榫部，翼型部的一侧为吸力侧，另一侧为压力侧，吸力侧和压力侧在轴向前边缘和尾边缘处首尾相连，并且沿着前边缘和尾边缘从叶根向叶尖径向延伸，形成内部冷却回路，榫部的底端面上设有冷却气入口，且底端面上设有凹槽，冷却气入口位于底端面上的凹槽内与内部冷却回路连通，凹槽内安装有与之相匹配的盖板，盖板上设有进气孔，进气孔与冷却气入口连通且进气孔的大小可根据需要进行调节。优选的：内部冷却回路包括相互独立的前缘侧冷却回路和尾缘侧冷却回路，底端面上相对设置有前侧凹槽和后侧凹槽，前侧凹槽内部和后侧凹槽内部分别设有前缘侧冷却气入口和尾缘侧冷却气入口，前缘侧冷却气入口和尾缘侧冷却气入口分别与前缘侧冷却回路和尾缘侧冷却回路连通。优选的：前侧凹槽内和后侧凹槽内分别安装有前侧盖板和后侧盖板，前侧盖板上和后侧盖板上分别开有前侧盖板进气孔和后侧盖板进气孔，前侧盖板进气孔和后侧盖板进气孔分别与前缘侧冷却气入口和尾缘侧冷却气入口连通。优选的：前侧盖板进气孔和后侧盖板进气孔的大小可根据需要进行调节。本技术与现有产品相比具有以下效果：可通过内部冷却回路对转子叶片进行冷却，通过调节前侧盖板和后侧盖板上的前侧盖板进气孔和后侧盖板进气孔的大小，可根据不同工况为转子叶片不同通道合理分配冷却空气，使转子叶片表面的温度分布更趋于均匀，降低了热应力分布不均，延长了转子叶片的使用寿命，而且合理分配进入不同腔室的冷却空气有助于减少总的冷气量需求附图说明图1是本技术所述的一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片的结构示意图；图2是底端面的结构示意图；图3是前侧盖板和后侧盖板的安装位置结构示意图；图4是前缘侧冷却回路和尾缘侧冷却回路的结构示意图。图中：10-转子叶片、11-翼型部、12-平台部、13-柄部、14-榫部、15-底端面、21-吸力侧、22-压力侧、23-前边缘、24-尾边缘、31-径向外表面、32-径向内表面、50-内部冷却回路、51-前缘侧冷却回路、52-尾缘侧冷却回路、53-前侧凹槽、54-后侧凹槽、55-前侧盖板、56-后侧盖板、57-前侧盖板进气孔、58-后侧盖板进气孔、60-冷却气入口、61-前缘侧冷却气入口、62-尾缘侧冷却气入口。具体实施方式下面根据附图详细阐述本技术优选的实施方式。具体实施方式1，如图1至图4所示，本技术所述的一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片包括转子叶片10，转子叶片10由上至下依次设有翼型部11、平台部12、柄部13和榫部14，翼型部11和柄部13分别沿着平台部12的径向外表面31和径向内表面32向上下两个方向延伸，柄部13继续向下延伸形成榫部14，翼型部11的一侧为吸力侧21，另一侧为压力侧22，吸力侧21和压力侧22在轴向前边缘23和尾边缘24处首尾相连，并且沿着前边缘和尾边缘从叶根向叶尖径向延伸，形成内部冷却回路50，榫部14的底端面15上设有冷却气入口60，且底端面15上设有凹槽，冷却气入口60位于底端面15上的凹槽内与内部冷却回路50连通，凹槽内安装有与之相匹配的盖板，盖板上设有进气孔，进气孔与冷却气入口60连通且进气孔的大小可根据需要进行调节，调节方式可以为更换盖板，不同盖板上的进气孔的大小不同，调节方式不唯一，通过改变进气孔的大小和形状可以调节进入转子叶片前后腔的冷气量的分配。进一步：内部冷却回路50包括相互独立的前缘侧冷却回路51和尾缘侧冷却回路52，底端面15上相对设置有前侧凹槽53和后侧凹槽54，前侧凹槽53内部和后侧凹槽54内部分别设有前缘侧冷却气入口61和尾缘侧冷却气入口62，前缘侧冷却气入口61和尾缘侧冷却气入口62分别与前缘侧冷却回路51和尾缘侧冷却回路52连通。进一步：前侧凹槽53内和后侧凹槽54内分别安装有前侧盖板55和后侧盖板56，前侧盖板55上和后侧盖板56上分别开有前侧盖板进气孔57和后侧盖板进气孔58，前侧盖板进气孔57和后侧盖板进气孔58分别与前缘侧冷却气入口61和尾缘侧冷却气入口62连通。进一步：前侧盖板进气孔57和后侧盖板进气孔58的大小可根据需要进行调节。具体实施方式2，与具体实施方式1不同之处在于，内部冷却回路50包括相互独立的前缘侧冷却回路51和尾缘侧冷却回路52，底端面15上相对设置有前侧凹槽53和后侧凹槽54，前侧凹槽53内部和后侧凹槽54内部分别设有前缘侧冷却气入口61和尾缘侧冷却气入口62，前缘侧冷却气入口61和尾缘侧冷却气入口62分别与前缘侧冷却回路51和尾缘侧冷却回路52连通。具体实施方式3，与具体实施方式1不同之处在于，前侧凹槽53内和后侧凹槽54内分别安装有前侧盖板55和后侧盖板56，前侧盖板55上和后侧盖板56上分别开有前侧盖板进气孔57和后侧盖板进气孔58，前侧盖板进气孔57和后侧盖板进气孔58分别与前缘侧冷却气入口61和尾缘侧冷却气入口62连通，前侧盖板进气孔57与后侧盖板进气孔58的大小可以是相同的，也可以是不同的，有利于控制进入前缘侧冷却回路51和尾缘侧冷却回路52的冷气量，调整前后腔冷气量的分配，前侧凹槽53和后侧凹槽54的槽深度与前侧盖板55和后侧盖板56的厚度相同，其形状可以是矩形的。本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片，包括转子叶片(10)，其特征在于：所述转子叶片(10)由上至下依次设有翼型部(11)、平台部(12)、柄部(13)和榫部(14)，翼型部(11)和柄部(13)分别沿着平台部(12)的径向外表面(31)和径向内表面(32)向上下两个方向延伸，柄部(13)继续向下延伸形成榫部(14)，翼型部(11)的一侧为吸力侧(21)，另一侧为压力侧(22)，吸力侧(21)和压力侧(22)在轴向前边缘(23)和尾边缘(24)处首尾相连，并且沿着前边缘和尾边缘从叶根向叶尖径向延伸，形成内部冷却回路(50)，榫部(14)的底端面(15)上设有冷却气入口(60)，且底端面(15)上设有凹槽，冷却气入口(60)位于底端面(15)上的凹槽内与内部冷却回路(50)连通，凹槽内安装有与之相匹配的盖板，盖板上设有进气孔，进气孔与冷却气入口(60)连通且进气孔的大小可根据需要进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片，包括转子叶片(10)，其特征在于：所述转子叶片(10)由上至下依次设有翼型部(11)、平台部(12)、柄部(13)和榫部(14)，翼型部(11)和柄部(13)分别沿着平台部(12)的径向外表面(31)和径向内表面(32)向上下两个方向延伸，柄部(13)继续向下延伸形成榫部(14)，翼型部(11)的一侧为吸力侧(21)，另一侧为压力侧(22)，吸力侧(21)和压力侧(22)在轴向前边缘(23)和尾边缘(24)处首尾相连，并且沿着前边缘和尾边缘从叶根向叶尖径向延伸，形成内部冷却回路(50)，榫部(14)的底端面(15)上设有冷却气入口(60)，且底端面(15)上设有凹槽，冷却气入口(60)位于底端面(15)上的凹槽内与内部冷却回路(50)连通，凹槽内安装有与之相匹配的盖板，盖板上设有进气孔，进气孔与冷却气入口(60)连通且进气孔的大小可根据需要进行调节。2.根据权利要求1所述的一种可调节冷却回路冷气量分配的转子叶片，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海旭，冯永志，姜东坡，赵俊明，周驰，孙涛，郭祖光，张秋鸿，
申请(专利权)人：哈尔滨电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23