燃气轮机叶片制造技术

燃气轮机叶片具备：平台部，在内部形成有冷却通道；及叶片主体部，从平台部的上表面突出，在上表面中位于比连接叶片主体部的前缘和后缘的叶片弦更靠叶片主体部侧的弦内区域形成有喷出从冷却通道供给的气体的多个第一喷出口，在上表面中以叶片弦为基准位于与弦内区域相反的一侧的弦外区域形成有喷出从冷却通道供给的气体的多个第二喷出口，弦外区域具有位于前缘侧的弦外前缘区域及位于后缘侧的弦外后缘区域，多个第二喷出口相较于弦外后缘区域更多地形成在弦外前缘区域。域更多地形成在弦外前缘区域。域更多地形成在弦外前缘区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃气轮机叶片


[0001]本专利技术涉及一种燃气轮机叶片。
[0002]本申请主张基于2020年10月16日于日本申请的日本专利申请2020
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174743号的优先权，并将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]燃气轮机叶片具有板状的平台部和从该平台部的上表面延伸的叶片主体部。在平台部的内部形成有供作为冷却介质的压缩空气流通的冷却通道。冷却通道的端部开口于平台部的上表面和侧端面、叶片主体部的表面。
[0004]作为这种冷却通道的具体例，已知下述专利文献1中记载的冷却通道。在专利文献1所涉及的燃气轮机叶片中，冷却通道的开口端部以相同的方式形成在叶片主体部的正压面(腹面)侧。
[0005]以往技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2012
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102726号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的技术课题
[0009]在此，由于平台上表面中的远离叶片主体部的平台的一部分区域(具体而言，连接叶片主体部的前缘和后缘的叶片弦的外侧的区域的一部分)比叶片主体部附近的区域薄，因此容易因高温的燃烧气体而产生热应力。若在这种区域形成较多的冷却通道的开口端部，则有可能会降低平台的疲劳强度。即，上述专利文献1中记载的技术仍有改进的余地。
[0010]本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种疲劳强度进一步提高的燃气轮机叶片。
[0011]用于解决技术课题的手段
[0012]为了解决上述课题，本专利技术所涉及的燃气轮机叶片具备：平台部，在内部形成有冷却通道；及叶片主体部，从该平台部的上表面突出，在所述上表面中位于比连接所述叶片主体部的前缘和后缘的叶片弦更靠所述叶片主体部侧的弦内区域形成有喷出从所述冷却通道供给的气体的多个第一喷出口，在所述上表面中以所述叶片弦为基准位于与所述弦内区域相反的一侧的弦外区域形成有喷出从所述冷却通道供给的气体的多个第二喷出口，所述弦外区域具有位于所述前缘侧的弦外前缘区域及位于所述后缘侧的弦外后缘区域，所述多个第二喷出口相较于所述弦外后缘区域更多地形成在所述弦外前缘区域。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术，能够提供一种疲劳强度进一步提高的燃气轮机叶片。
附图说明
[0015]图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的燃气轮机的结构的示意图。
[0016]图2是本专利技术的实施方式所涉及的动叶片层的展开图。
[0017]图3是表示本专利技术的实施方式所涉及的动叶片(燃气轮机叶片)的结构的立体图。
[0018]图4是图3的IV
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IV线下的剖视图。
[0019]图5是本专利技术的实施方式所涉及的动叶片的俯视图。
[0020]图6是本专利技术的实施方式所涉及的平台部的剖视图。
具体实施方式
[0021](燃气轮机的结构)
[0022]以下，参考图1至图6对本专利技术的实施方式所涉及的燃气轮机10及燃气轮机叶片(动叶片50)进行说明。
[0023]本实施方式的燃气轮机10具备：压缩机20，压缩空气；燃烧器30，使燃料F在用压缩机20压缩的空气中燃烧，以生成燃烧气体G；及涡轮40，利用燃烧气体G来驱动。
[0024]压缩机20具有：压缩机转子21，以轴线Ar为中心旋转；压缩机机室25，将压缩机转子21覆盖成能够旋转；及多个静叶片层26。涡轮40具有涡轮转子41，以轴线Ar为中心旋转；涡轮机室45，将涡轮转子41覆盖成能够旋转；及多个静叶片层46。
[0025]压缩机转子21和涡轮转子41位于同一轴线Ar上，并且彼此连接而形成了燃气轮机转子11。该燃气轮机转子11上例如连接有发电机的转子。并且，压缩机机室25和涡轮机室45夹着中间机室16彼此连接而形成了燃气轮机机室15。燃烧器30配置于中间机室16。另外，以下，将轴线Ar延伸的方向称为轴向Da，将以该轴线Ar为中心的周向简称为周向Dc，将与轴线Ar垂直的方向称为径向Dr。并且，在轴向Da上，以涡轮40为基准，将压缩机20侧称为上游侧，将与其相反的一侧称为下游侧。
[0026]压缩机转子21具有：转子轴22，沿着轴线Ar在轴向Da上延伸；及多个动叶片层23，安装于该转子轴22。多个动叶片层23沿着轴向Da排列。各动叶片层23均由沿着周向Dc排列的多个动叶片24构成。多个动叶片层23的各下游侧配置有静叶片层26。各静叶片层26设置于压缩机机室25的内侧。各静叶片层26均由沿着周向Dc排列的多个静叶片27构成。
[0027]涡轮转子41具有：转子轴42，沿着轴线Ar在轴向Da上延伸；及多个动叶片层43，安装于该转子轴42。多个动叶片层43沿着轴向Da排列。各动叶片层43均由沿着周向Dc排列的多个动叶片50构成。多个动叶片层43的各上游侧配置有静叶片层46。各静叶片层46设置于涡轮机室45的内侧。各静叶片层46均由沿着周向Dc排列的多个静叶片47构成。转子轴42的外周侧与涡轮机室45的内周侧之间的在轴向Da上配置有静叶片47及动叶片50的区域的环状空间形成了来自燃烧器30的燃烧气体G流过的燃烧气体流路。
[0028](动叶片的结构)
[0029]如图2及图3所示，动叶片50具有：叶片体51(叶片主体)，在径向Dr上延伸；平台61(平台部)，形成在叶片体51的径向内侧；柄58，形成在平台61的径向内侧；及叶片根59，设置于柄58的径向内侧。比平台61更靠径向外侧(即，存在叶片体51的区域)形成供来自燃烧器30的燃烧气体G经过的燃烧气体流路。
[0030]叶片体51在轴向上游侧的端部具有前缘52，在轴向下游侧的端部具有后缘53。该
叶片体51朝向周向Dc上的一侧呈平滑的凸状。在该叶片体51的表面中，朝向周向Dc的面中的凸状的面形成背侧面(＝负压面)55，凹状的面形成腹侧面(＝正压面)54。另外，为了便于说明以下内容，将周向Dc上的叶片体51的腹侧(＝正压面侧)称为周向腹侧，将叶片体51的背侧(＝负压面侧)称为周向背侧。并且，有时还将轴向Da上的上游侧称为前侧，将轴向Da上的下游侧称为后侧。
[0031]叶片根59的与叶片体51的叶片弦垂直的截面形状呈加宽部和缩窄部朝向径向内侧交替重复的圣诞树形状。上述转子轴42上形成有供嵌入该叶片根59的叶片根槽。
[0032]平台61形成有作为轴向上游侧的端面的前端面62、作为轴向下游侧的端面的后端面63、作为周向腹侧的端面的腹侧端面64及作为周向背侧的端面的背侧端面65。当从径向Dr观察时，如图2所示，平台61呈平行四边形形状。在周向Dc上相邻的动叶片50的平台61中，一个平台61的腹侧端面64与另一个平台61的背侧端面65对置。并且，平台61上形成有作为径向外侧的面的气体流通面66(上表面)和作为径向内侧的面的内侧面67。气体流通面66形成划定燃烧气体流路的面的径向内侧的一部分，并且与高温的燃烧气体接触。
[0033](叶片空气通道的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃气轮机叶片，其具备：平台部，在内部形成有冷却通道；及叶片主体部，从该平台部的上表面突出，在所述上表面中位于比连接所述叶片主体部的前缘和后缘的叶片弦更靠所述叶片主体部侧的弦内区域形成有喷出从所述冷却通道供给的气体的多个第一喷出口，在所述上表面中以所述叶片弦为基准位于与所述弦内区域相反的一侧的弦外区域形成有喷出从所述冷却通道供给的气体的多个第二喷出口，所述弦外区域具有位于所述前缘侧的弦外前缘区域及位于所述后缘侧的弦外后缘区域，所述多个第二喷出口相较于所述弦外后缘区域更多地形成在所述弦外前缘区域。2.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片，其中，所述第二喷出口的数量少于所述第一喷出口的数量。3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机叶片，其中，所述第二喷出口的位置设为在所述弦外前缘区域中以沿着所述叶片弦的方向上的所述前缘为基准在所述叶片弦的长度的25％...

【专利技术属性】
技术研发人员：高村启太，羽田哲，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：