叶片及燃气涡轮机制造技术

本发明专利技术提供一种叶片及燃气涡轮机，其具备：固定叶片主体(22)，在内部设置有型腔(46、47)；及内侧护罩(23)，设置有内侧护罩用冷却通路(60)，该内侧护罩用冷却通路(60)与固定叶片主体(22)中的长边方向的端部连结，并且内部与第1型腔(46)流体连通，内侧护罩(23)在前缘角部(70A、80A)设置有与前表面(91)、侧面(92)及上表面(93)交叉之第1倒角部(75)，在第1倒角部(75)设置有与内侧护罩用冷却通路(60)流体连通的第1冷却孔(71、81)。81)。81)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】叶片及燃气涡轮机


[0001]本专利技术例如涉及一种适用于燃气涡轮机的固定叶片、转动叶片等叶片、以及具备该叶片的燃气涡轮机。

技术介绍

[0002]通常的燃气涡轮机由压缩机、燃烧器及涡轮构成。压缩机通过将从空气取入口取入的空气进行压缩而设为高温/高压的压缩空气。燃烧器通过对该压缩空气供给燃料并使其燃烧而得到高温/高压的燃烧气体。涡轮由该燃烧气体驱动，并驱动在同轴上连结的发电机。
[0003]在该燃气涡轮机中，涡轮构成为在机室内沿着燃烧气体的流动方向交替配设有多个固定叶片和转动叶片，各固定叶片支承于安装在机室内侧的护罩，转动叶片支承于转子。因此，在燃烧器中生成的燃烧气体当流过气体流路时，通过穿过多个固定叶片和转动叶片而驱动旋转转子。该气体流路形成为由外侧护罩及内侧护罩和转动叶片的平台及分割环包围的空间。
[0004]在上述涡轮中，固定叶片在内部设置有冷却通路。冷却空气在供给到外侧护罩内而冷却了内表面之后，流入到固定叶片内并流向内部的冷却通路，由此冲击冷却固定叶片，一部分从冷却孔喷出到外部并对流冷却固定叶片。并且，冷却了固定叶片的冷却空气在流入到内侧护罩内并冷却内表面之后，排出到外部。
[0005]作为这种燃气涡轮机，例如有专利文献1中所记载的燃气涡轮机。
[0006]以往技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本专利第4508482号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的技术课题
[0010]在燃气涡轮机的固定叶片中，外侧护罩或内侧护罩的前缘的角部因燃烧气体而容易烧损。因此，在上述专利文献1中，使来自固定叶片部的冷却空气的排出口的冷却流路从内侧护罩的前缘侧角部沿着侧缘向后方延伸，并且设置有使冷却空气从冷却流路流出到锐角角部的膜冷却孔。然而，在专利文献1中，在内侧护罩的外表面或侧缘上设置有多个膜冷却孔。因此，能够由从膜冷却孔流出的冷却空气来冷却内侧护罩的外表面或侧缘，然而，内侧护罩的锐角角部本身的冷却变得不充分，期待内侧护罩的冷却性能进一步提高。
[0011]本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种叶片及燃气涡轮机，其通过有效地冷却叶片支承部件而实现冷却性能的提高。
[0012]用于解决技术课题的手段
[0013]用于实现上述目的的本专利技术的叶片，其特征在于，具备：叶片主体，在内部设置有冷却通路；及叶片支承部件，设置有空间部，该空间部与所述叶片主体中的长边方向的端部
连结，并且内部与所述冷却通路流体连通，所述叶片支承部件在前缘侧具有两个前缘角部，在后缘侧具有两个后缘角部，并且在所述前缘角部中至少任一个设置有与三个以上的外表面交叉的第1倒角部，在所述第1倒角部设置有与所述空间部流体连通的第1冷却孔。
[0014]从而，供给到叶片支承部件的空间部中的冷却空气通过前缘角部的第1冷却孔从第1倒角部流出到外部，因此由冷却空气适当地冷却与叶片支承部件中的前缘角部的三个外表面交叉的第1倒角部。因此，有效地冷却叶片支承部件中的高温区域，并能够提高冷却性能。
[0015]在本专利技术的叶片中，其特征在于，所述第1冷却孔朝向与所述叶片主体的端部连结的所述叶片支承部件的气体路径表面侧倾斜地设置。
[0016]从而，由于空间部的冷却空气通过第1冷却孔朝向与叶片主体的端部连结的叶片支承部件的气体路径表面侧倾斜地流出，因此能够有效地冷却叶片支承部件中的角部的气体路径表面侧。
[0017]在本专利技术的叶片中，其特征在于，设置有使所述三个外表面中的至少两个外表面从所述空间部向外部开口的第2冷却孔。
[0018]从而，由于空间部的冷却空气通过第1冷却孔从第1倒角部流出到外部，并且通过第2冷却孔从两个外表面流出到外部，因此能够有效地冷却叶片支承部件中的角部。
[0019]在本专利技术的叶片中，其特征在于，所述第1冷却孔和所述第2冷却孔平行地设置。
[0020]从而，由于第1冷却孔和第2冷却孔平行，因此通过使用多个钻孔工具的一次钻孔加工能够同时形成第1冷却孔和第2冷却孔，并通过提高加工性能够降低加工成本。
[0021]在本专利技术的叶片中，其特征在于，设置有与所述三个外表面中的两个外表面交叉的第2倒角部，并且设置有使所述第2倒角部从所述空间部向外部开口的第3冷却孔。
[0022]从而，由于空间部的冷却空气通过第1冷却孔从第1倒角部流出到外部，并且通过第3冷却孔从第2倒角部流出到外部，因此能够有效地冷却叶片支承部件中的角部。
[0023]在本专利技术的叶片中，其特征在于，所述第2倒角部从与所述叶片主体的端部连结的所述叶片支承部件的气体路径表面侧分开设置。
[0024]从而，空间部的冷却空气通过从与叶片主体的端部连结的叶片支承部件的气体路径表面侧分开设置的第3冷却孔从第2倒角部流出到外部，冷却空气不会对穿过叶片主体的气体带来不良影响。
[0025]在本专利技术的叶片中，其特征在于，所述空间部具有：前缘部侧冷却通路；侧端部侧冷却通路，一端部连通于所述前缘部侧冷却通路，另一端部向外部开口；及连结用冷却通路，连结所述冷却通路和所述前缘部侧冷却通路。
[0026]从而，供给到叶片主体的冷却通路的冷却空气从连结用冷却通路通过前缘部侧冷却通路流向侧端部侧冷却通路并流出到外部，并且通过第1冷却孔从第1倒角部流出到外部，因此能够有效地冷却叶片支承部件。
[0027]在本专利技术的叶片中，其特征在于，所述叶片支承部件呈矩形，所述第1冷却孔设置于两个所述前缘角部中的至少一个。
[0028]从而，由于将第1冷却孔设置于两个前缘角部中的至少一个，因此能够有效地仅冷却叶片支承部件中的高温区域。
[0029]在本专利技术的叶片中，其特征在于，所述叶片支承部件以多个环状结合而设置有叶
片结合体，所述第1冷却孔设置于所述叶片结合体的前缘角部。
[0030]从而，当叶片支承部件是多个环状结合而成的叶片结合体时，在叶片结合体的前缘角部设置第1冷却孔，因此能够有效地仅冷却叶片结合体中的高温区域。
[0031]并且，在本专利技术的燃气涡轮机中，其特征在于具备，压缩机，压缩空气；燃烧器，将所述压缩机所压缩的压缩空气和燃料进行混合并燃烧；及涡轮，具有叶片，并通过所述燃烧器所生成的燃烧气体而获得旋转动力。
[0032]从而，在涡轮的叶片中，供给到叶片支承部件的空间部的冷却空气通过第1冷却孔从第1倒角部流出到外部，因此由冷却空气适当地冷却与叶片支承部件中的前缘角部的三个外表面交叉的第1倒角部。因此，有效地冷却叶片支承部件中的高温区域，并能够提高冷却性能。
[0033]专利技术效果
[0034]根据本专利技术的叶片及燃气涡轮机，有效地冷却叶片支承部件中的高温区域，并能够提高冷却性能。
附图说明
[0035]图1是表示本实施方式的固定叶片的主视图。
[0036]图2是表示内侧护罩的图1的II-II剖视图。
[0037]图3是表示内侧护罩中的前缘角部的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种叶片，其特征在于，具备：叶片主体，在内部设置有冷却通路；及叶片支承部件，设置有空间部，该空间部与所述叶片主体中的长边方向的端部连结，并且内部与所述冷却通路流体连通，所述叶片支承部件在前缘侧具有两个前缘角部，在后缘侧具有两个后缘角部，并且在所述前缘角部中至少任一个设置有与三个以上的外表面交叉的第1倒角部，在所述第1倒角部设置有与所述空间部流体连通的第1冷却孔。2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述第1冷却孔朝向与所述叶片主体的端部连结的所述叶片支承部件的气体路径表面侧倾斜地设置。3.根据权利要求1或2所述的叶片，其特征在于，设置有使所述三个外表面中的至少两个外表面从所述空间部向外部开口的第2冷却孔。4.根据权利要求3所述的叶片，其特征在于，所述第1冷却孔和所述第2冷却孔平行地设置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的叶片，其特征在于，设置有与所述三个外表面中的两个外表面交叉的第2倒角部，并设置有使所述第2倒角部从所述空间部向外部开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：大友宏之，古川章吾，
申请(专利权)人：三菱动力株式会社，
类型：发明
国别省市：