涡轮机叶片末端附件制造技术

本发明专利技术公开了用于涡轮机(100)的叶片、用于涡轮机(100)的叶片(120)的末端(154)以及相关方法。该叶片(120)可包括末端主体(160,160A)，该末端主体具有至少部分地被构造用于联接到该叶片(120)的翼面主体(124)的形状；位于该末端主体(160,160A)中的至少一个冷却剂通道(145)，该至少一个冷却剂通道被构造用于与该翼面主体(124)中的至少一个冷却剂通道(145)流体连通；以及保持构件(180)，该保持构件从该末端主体(160,160A)延伸以联接到该翼面主体(124)中的末端保持构件底座(170)。该末端(154)可被替换，从而允许叶片的该末端(154)中的该冷却剂通道(162)的变化。中的该冷却剂通道(162)的变化。中的该冷却剂通道(162)的变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮机叶片末端附件
[0001]本专利申请涉及与本专利申请同时提交的美国专利申请第16/184,111号，GE案卷号325994
‑
2。

技术介绍

[0002]本公开整体涉及燃气涡轮叶片，并且更具体地涉及用于将叶片末端附接到叶片主体的系统。
[0003]燃气涡轮机系统广泛用于发电。燃气涡轮热气体路径旋转叶片，并且具体地叶片末端，在操作期间需要冷却。此外，燃气涡轮热气体路径喷嘴在操作期间可能需要冷却。显著量的空气可用于冷却该叶片和该喷嘴。然而，如果用于冷却的空气的使用程度减小，则可提高燃气涡轮系统的总效率。通常使用熔模铸造工艺将涡轮叶片和喷嘴制造为整体结构。该熔模铸造工艺对于在某些区域(例如，喷嘴和/或叶片的叶片末端或前缘和/或后缘)中实现高级热传递设计提出了许多挑战。解决这些挑战的一种方法是分别制造翼面的一部分(例如，末端或边缘试样块)并将其附接到翼面的其余部分(例如，叶片或喷嘴的翼面主体)。这样，可在例如叶片末端或喷嘴翼面前缘或后缘中实现先进的冷却布置，并且在新部件和用过的部件两者中均投入实践该先进的冷却布置。使用以后附接的单独的末端或试样块的一个挑战是将部件充分地联接到叶片或喷嘴的翼面的其余部分。目前的实践包括焊接、钎焊和粘结。

技术实现思路

[0004]本公开的第一方面提供了一种用于涡轮机的叶片，该叶片包括：翼面主体，该翼面主体包括至少一个第一冷却剂通道，以及末端保持构件底座，该末端保持构件底座位于该翼面主体之中或之上；以及末端，该末端具有至少部分地被构造用于联接到翼面主体的形状，该末端包括：末端主体；位于末端主体中的至少一个第二冷却剂通道，该至少一个第二冷却剂通道被构造用于与翼面主体中的该至少一个第一冷却剂通道流体连通；以及保持构件，该保持构件从末端主体延伸以联接到翼面主体中的末端保持构件底座。
[0005]本公开的第二方面提供了一种形成用于涡轮机的叶片的方法，该方法包括：提供翼面主体，该翼面主体包括位于其中的至少一个第一冷却剂通道；以及提供第一末端，该第一末端具有至少部分地被构造用于联接到翼面主体的形状，该第一末端包括：末端主体、位于末端主体中的至少一个第二冷却剂通道、以及从末端主体延伸以联接到翼面主体中的至少一个保持构件底座的至少一个保持构件；以及将第一末端联接到翼面主体，使得该至少一个第二冷却剂通道与翼面主体中的该至少一个第一冷却剂通道流体连通，并且该至少一个保持构件联接到翼面主体中的该至少一个保持构件底座。
[0006]本公开的第三方面提供了一种用于涡轮机的叶片的末端，该末端包括：末端主体，该末端主体具有至少部分地被构造用于联接到叶片的翼面主体的形状；位于末端主体中的至少一个冷却剂通道，该至少一个冷却剂通道被构造用于与翼面主体中的至少一个冷却剂通道流体连通；以及保持构件，该保持构件从末端主体延伸以联接到翼面主体中的末端保
持构件底座。
[0007]本公开的第四方面提供了一种用于涡轮机的叶片或喷嘴的翼面，该翼面包括：翼面主体，该翼面主体包括至少一个第一冷却剂通道，以及位于翼面主体的前缘或后缘中的边缘开口，该边缘开口具有位于翼面主体的内表面之中或之上的边缘试样块保持构件底座；以及边缘试样块，该边缘试样块具有至少部分地被构造用于联接到翼面主体中的边缘开口的形状，该边缘试样块包括：边缘试样块主体，位于该边缘试样块主体中的至少一个第二冷却剂通道，该至少一个第二冷却剂通道被构造用于与翼面主体中的该至少一个第一冷却剂通道流体连通，以及保持构件，该保持构件从边缘试样块主体延伸以联接到翼面主体中的边缘试样块保持构件底座。
[0008]本公开的第五方面提供了一种形成用于涡轮机的叶片或喷嘴的翼面的方法，该方法包括：提供翼面主体，该翼面主体包括位于其中的至少一个第一冷却剂通道和位于翼面主体的前缘或后缘中的边缘开口，该边缘开口具有位于翼面主体的内表面之中或之上的至少一个边缘试样块保持构件底座；以及提供第一边缘试样块，该第一边缘试样块具有至少部分地被构造用于联接到翼面主体中的边缘开口的形状，该第一边缘试样块包括：边缘试样块主体、位于边缘试样块主体中的至少一个第二冷却剂通道、以及从边缘试样块主体延伸以联接到翼面主体中的边缘开口中的至少一个保持构件底座的至少一个保持构件；以及将第一边缘试样块联接到翼面主体，使得该至少一个第二冷却剂通道与翼面主体中的该至少一个第一冷却剂通道流体连通，并且该至少一个保持构件联接到翼面主体中的边缘开口中的该至少一个保持构件底座。
[0009]本公开的第六方面提供了一种用于涡轮机的喷嘴或叶片的边缘试样块，该边缘试样块包括：边缘试样块主体，该边缘试样块主体具有至少部分地被构造用于联接到喷嘴或叶片的翼面主体的前缘或后缘中的开口的形状；位于边缘试样块主体中的至少一个冷却剂通道，该至少一个冷却剂通道被构造用于与翼面主体中的至少一个冷却剂通道流体连通；以及保持构件，该保持构件从边缘试样块主体延伸以联接到翼面主体中的边缘开口中的边缘试样块保持构件底座。
[0010]本公开的示例性方面被设计成解决本文描述的问题和/或未讨论的其他问题。
附图说明
[0011]从结合描绘本公开的各种实施方案的附图的对本公开的各个方面的以下详细描述，将更容易理解本公开的这些和其他特征，其中：
[0012]图1是常规燃气涡轮系统的示意图。
[0013]图2是可与图1中的燃气涡轮系统一起使用的燃气涡轮组件的剖面图示。
[0014]图3示出了可采用本公开的各种实施方案的类型的涡轮机的叶片的透视图。
[0015]图4示出了根据本公开的实施方案的使用保持构件和保持构件底座附件的叶片和叶片末端的分解透视图。
[0016]图5示出了根据本公开的实施方案的包括保持构件的叶片末端的剖视图。
[0017]图6示出了根据本公开的实施方案的使用保持构件和保持构件底座附件将叶片末端附接到翼面主体的局部剖面透视图。
[0018]图7示出了根据本公开的另选实施方案的使用保持构件和保持构件底座附件的叶
片末端和翼面主体的侧视图。
[0019]图8示出了根据本公开的实施方案的末端主体的透视图，该末端主体使用保持构件和保持构件底座附件附接到翼面主体以形成涡轮机的叶片。
[0020]图9示出了根据本公开的实施方案的示例性喷嘴的透视图，该喷嘴具有使用保持构件和保持构件底座附件附接的边缘试样块。
[0021]图10示出了根据本公开的实施方案的边缘试样块的分解示意透视图，该边缘试样块包括用于附接在叶片或喷嘴的前缘或后缘中的保持构件。
[0022]图11示出了根据本公开的实施方案的示例性喷嘴的侧视图，该喷嘴在其前缘中包括边缘试样块。
[0023]图12示出了根据本公开的实施方案的示例性喷嘴的分解侧视图，该喷嘴包括用于其后缘的边缘试样块。
[0024]图13示出了根据本公开的实施方案的示例性喷嘴的侧视图，该喷嘴在其后缘中包括边缘试样块。
[0025]图14示出了根据本公开的另一个实施方案的边缘试样块的分解示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于涡轮机(100)的叶片(120)，所述叶片(120)包括：翼面主体(124)，所述翼面主体包括至少一个第一冷却剂通道(210)和位于所述翼面主体(124)中的开口，所述开口具有位于所述翼面主体(124)的内表面(172,272)之中或之上的末端保持构件底座(170)；和末端(154,154A)，所述末端具有至少部分地被构造用于联接到所述翼面主体(124)中的所述开口的形状，所述末端(154,154A)包括：末端主体(160,160A)；位于所述末端主体(160,160A)中的至少一个第二冷却剂通道(142)，所述至少一个第二冷却剂通道被构造用于与所述翼面主体(124)中的所述至少一个第一冷却剂通道(210)流体连通；和保持构件(180)，所述保持构件从所述末端主体(160,160A)延伸以联接到所述翼面主体(124)中的所述末端保持构件底座(170)。2.根据权利要求1所述的涡轮机(100)叶片(120)，其中所述末端保持构件(180)包括脊(174,274)，所述脊从所述翼面主体(124)的壁的所述内表面(172,272)向内延伸。3.根据权利要求2所述的涡轮机(100)叶片(120)，其中所述脊(174,274)沿着所述内表面(172,272)是不连续的。4.根据权利要求1所述的涡轮机(100)叶片(120)，还包括钎焊材料(186,286)，所述钎焊材料至少沿着所述末端主体(160,160A)和所述翼面主体(124)的配合表面将所述末端(154,154A)联接到所述翼面主体(124)。5.根据权利要求1所述的涡轮机(100)叶片(120)，其中所述保持构件(180)包括柔性元件(182)，所述柔性元件在其远侧端部(188)处具有保持底座接合元件(284)以与所述翼面主体(124)的所述内表面(172,272)上的所述保持构件底座(270)接合。6.根据权利要求1所述的涡轮机(100)叶片(120)，其中所述保持构件底座(270)包括位于所述翼面主体(124)上的第一纵向位置处的第一保持构件底座(270A)，以及位于所述翼面主体(124)上的不同第二纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯里坎特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：