静叶片及具备该静叶片的燃气涡轮制造技术

本发明专利技术提供一种静叶片，其具备叶片主体、第1嵌入件、第2嵌入件及端部罩。叶片主体具有在叶片主体内沿叶片高度方向延伸的第1叶片空气通道及第2叶片空气通道。各通道中，叶片高度第2侧的端开口。第1嵌入件及第2嵌入件具有呈筒状的外周板部。在外周板部形成有多个冲击孔。外周板部的筒高度方向上的筒高度开口侧开口。第1嵌入件的外周板部以使冷却空气从第1嵌入件的开口流入外周板部内的方式配置于第1叶片空气通道内。第2嵌入件的外周板部以使冷却空气从第2嵌入件的开口流入的方式配置于第2叶片空气通道内。端部罩设置于叶片主体的叶片高度第2侧，并且覆盖第1叶片空气通道的开口及第2嵌入件的开口。第2嵌入件的开口。第2嵌入件的开口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静叶片及具备该静叶片的燃气涡轮


[0001]本专利技术涉及一种静叶片及具备该静叶片的燃气涡轮。
[0002]本申请主张基于2021年3月26日于日本申请的专利申请2021
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053113号的优先权，并将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]燃气涡轮具备压缩空气而生成压缩空气的压缩机、在压缩空气中燃烧燃料而生成燃料气体的燃烧器及由燃烧气体驱动的涡轮。涡轮具备以轴线为中心旋转的涡轮转子、覆盖该转子的涡轮壳体及多个静叶片列。涡轮转子具有以轴线为中心的转子轴及安装于转子轴的多个动叶片列。多个动叶片列沿轴线所延伸的轴线方向排列。各动叶片列均具有沿相对于轴线的周向排列的多个动叶片。多个静叶片列沿轴线方向排列并且安装于涡轮壳体的内周侧。多个静叶片列分别配置于多个动叶片列中的任一个动叶片列的轴线上游侧。各静叶片列均具有沿相对于轴线的周向排列的多个静叶片。
[0004]静叶片具有沿相对于轴线的径向延伸并且呈叶型的叶片主体、设置于叶片主体的径向内侧的内侧护罩及设置于叶片主体的径向外侧的外侧护罩。静叶片的叶片主体配置于燃烧气体通过的燃烧气体流路内。内侧护罩划定燃烧气体流路的径向内侧的边缘。外侧护罩划定燃烧气体流路的径向外侧的边缘。
[0005]燃气涡轮的静叶片暴露于高温的燃烧气体中。因此，通常，静叶片通过空气等来冷却。
[0006]例如，在以下专利文献1中所记载的静叶片的叶片主体中形成有冷却空气通过的多个冷却空通道。多个冷却空气通道均沿相对于轴线的径向即叶片高度方向Dh延伸。该静叶片具备配置于多个冷却空气通道中的一个冷却空气通道内的冲击板。该冲击板在一个冷却空气通道内沿叶片高度方向Dh延伸，并且以将该一个冷却空气通道内分隔为叶片主体的叶面侧及与其相反的一侧即内侧的方式配置于一个冷却空气通道内。在冲击板中形成有多个冲击孔。
[0007]在该静叶片中，在一个冷却通道内，以冲击板为基准流入所述内侧的冷却空气从冲击板的多个冲击孔向叶面侧喷出。从多个冲击孔喷出的冷却空气与划定一个冷却空气通道的通道划定面中与叶面处于背对背的关系的部分碰撞而对该部分进行冲击冷却。
[0008]以往技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本专利第4885275号公报

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的技术课题
[0012]关于燃气涡轮的静叶片，要求冷却该静叶片而提高静叶片的耐久性，并且尽可能减少用于冷却该静叶片的空气的使用量。
[0013]因此，本专利技术目的在于提供一种能够有效地冷却的静叶片及具备该静叶片的燃气涡轮。
[0014]用于解决技术课题的手段
[0015]用于实现所述目的的专利技术所涉及的一方式的静叶片设置于燃气涡轮，所述静叶片具备：叶片主体，截面形状呈叶型，并且沿具有相对于所述截面垂直的方向成分的叶片高度方向延伸；第1嵌入件及第2嵌入件，呈筒状，沿筒高度方向延伸，并且以使所述筒高度方向朝向所述叶片高度方向的方式配置于所述叶片主体内；及端部罩。
[0016]所述叶片主体具有在所述叶片主体内沿所述叶片高度方向延伸的多个叶片空气通道。所述多个叶片空气通道中的第1叶片空气通道及第2叶片空气通道均为所述叶片高度方向上的叶片高度第1侧及叶片高度第2侧中的一侧即叶片高度一侧的端开口。所述第1嵌入件及所述第2嵌入件均具有呈筒状并且沿所述筒高度方向延伸的外周板部及封闭所述筒高度方向上的两侧中的所述外周板部的所述筒高度方向上的一侧即筒高度密封侧的端的密封板部。在所述外周板部形成有从筒状的所述外周板部的内侧向外侧贯穿的多个冲击孔。所述外周板部的所述筒高度方向上的另一侧即筒高度开口侧开口。所述第1嵌入件的外周板部在所述第1嵌入件的所述外周板部与划定所述第1叶片空气通道的所述叶片主体的第1通道划定面之间存在间隙，并且以使冷却空气从所述第1嵌入件的开口流入外周板部内的方式配置于所述第1叶片空气通道内。所述第2嵌入件的外周板部以使所述第2嵌入件的所述筒高度开口侧朝向所述叶片高度一侧，在所述第2嵌入件的所述外周板部与划定所述第2叶片空气通道的所述叶片主体的第2通道划定面之间存在间隙，并且冷却空气从所述第2嵌入件的开口流入的方式配置于所述第2叶片空气通道内。所述端部罩以使从所述第1嵌入件的所述多个冲击孔喷出至所述第1嵌入件的所述外周板部与所述第1通道划定面之间的冷却空气经由所述第1叶片空气通道的所述开口从所述第2嵌入件的所述开口引导至所述第2嵌入件内的方式设置于所述叶片主体的所述叶片高度一侧，并且覆盖所述第1叶片空气通道的所述开口及所述第2嵌入件的所述开口。
[0017]在本方式中，流入配置于第1叶片空气通道内的第1嵌入件内的冷却空气对第1通道划定面进行冲击冷却。而且，该冷却空气中的至少一部分流入配置于第2叶片空气通道内的第2嵌入件内。流入第2嵌入件内的冷却空气对第2通道划定面进行冲击冷却。因此，在本方式中，与通过流入一个嵌入件内的冷却空气Ac来对叶片主体内进行冲击冷却之后，立即向燃烧气体流路喷出的情况相比，能够有效地冷却静叶片而减少冷却空气的使用量。
[0018]用于实现所述目的的专利技术所涉及的一方式的燃气涡轮具备所述一方式的静叶片、以轴线为中心旋转的转子及覆盖所述转子的外周侧的壳体。
[0019]所述静叶片固定于所述壳体的内周面。
[0020]专利技术效果
[0021]根据本专利技术的一方式，能够有效地冷却静叶片而实现提高耐久性并且抑制冷却空气的使用量。
附图说明
[0022]图1是本专利技术所涉及的一实施方式中的燃气涡轮的示意性剖视图。
[0023]图2是本专利技术所涉及的一实施方式中的燃气涡轮的主要部分剖视图。
[0024]图3是本专利技术所涉及的第1实施方式中的静叶片的立体图。
[0025]图4是本专利技术所涉及的第1实施方式中的包括弧线的面上的静叶片的剖视图。
[0026]图5是图4中的V
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V线剖视图。
[0027]图6是本专利技术所涉及的第1实施方式中的嵌入件的立体图。
[0028]图7是本专利技术所涉及的第2实施方式中的相对于轴线垂直的面上的静叶片的剖视图。
[0029]图8是图7中的VIII
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VIII线剖视图。
[0030]图9是本专利技术所涉及的第1实施方式的第1变形例中的包括弧线的面上的静叶片的剖视图。
[0031]图10是本专利技术所涉及的第1实施方式的第2变形例中的包括弧线的面上的静叶片的剖视图。
[0032]图11是表示本专利技术所涉及的第1实施方式的第3变形例中的包括弧线的面上的静叶片的剖视图。
具体实施方式
[0033]以下，参考附图对本专利技术的各种实施方式及其变形例进行详细说明。
[0034]“燃气涡轮的实施方式”[0035]参考图1及图2对燃气涡轮的实施方式进行说明。
[0036]如图1所示，本实施方式的燃气涡轮10具备压缩空气A的压缩机20、在通过压缩机20压缩的空气A中燃烧燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种静叶片，其设置于燃气涡轮，所述静叶片具备：叶片主体，截面形状呈叶型，并且沿具有相对于所述截面垂直的方向成分的叶片高度方向延伸；第1嵌入件及第2嵌入件，呈筒状，沿筒高度方向延伸，并且以使所述筒高度方向朝向所述叶片高度方向的方式配置于所述叶片主体内；及端部罩，所述叶片主体具有在所述叶片主体内沿所述叶片高度方向延伸的多个叶片空气通道，所述多个叶片空气通道中的第1叶片空气通道及第2叶片空气通道均为所述叶片高度方向上的叶片高度第1侧及叶片高度第2侧中的一侧即叶片高度一侧的端开口，所述第1嵌入件及所述第2嵌入件均具有呈筒状并且沿所述筒高度方向延伸的外周板部及封闭所述筒高度方向上的两侧中的所述外周板部的所述筒高度方向上的一侧即筒高度密封侧的端的密封板部，在所述外周板部形成有从筒状的所述外周板部的内侧向外侧贯穿的多个冲击孔，所述外周板部的所述筒高度方向上的另一侧即筒高度开口侧开口，所述第1嵌入件的外周板部在所述第1嵌入件的所述外周板部与划定所述第1叶片空气通道的所述叶片主体的第1通道划定面之间存在间隙，并且以使冷却空气从所述第1嵌入件的开口流入外周板部内的方式配置于所述第1叶片空气通道内，所述第2嵌入件的外周板部以使所述第2嵌入件的所述筒高度开口侧朝向所述叶片高度一侧，在所述第2嵌入件的所述外周板部与划定所述第2叶片空气通道的所述叶片主体的第2通道划定面之间存在间隙，并且冷却空气从所述第2嵌入件的开口流入的方式配置于所述第2叶片空气通道内，所述端部罩以使从所述第1嵌入件的所述多个冲击孔喷出至所述第1嵌入件的所述外周板部与所述第1通道划定面之间的冷却空气经由所述第1叶片空气通道的所述开口从所述第2嵌入件的所述开口引导至所述第2嵌入件内的方式设置于所述叶片主体的所述叶片高度一侧，并且覆盖所述第1叶片空气通道的所述开口及所述第2嵌入件的所述开口。2.根据权利要求1所述的静叶片，其中，所述叶片主体的外表面即叶面具有与所述第1通道划定面处于背对背的位置关系的第1叶面部及与所述第2通道划定面处于背对背的位置关系的第2叶面部，在所述第1嵌入件的所述外周板部中与所述第1叶面部对置的部分形成有所述多个冲击孔，在所述第2嵌入件的所述外周板部中与所述第2叶面部对置的部分形成有所述多个冲击孔。3.根据权利要求2所述的静叶片，其中，在所述叶片主体中形成有从所述第2通道划定面贯穿至所述第2叶面部的多个喷出孔，所述叶面中的所述第2叶面部的位置为在所述燃气涡轮的驱动期间，所述叶片主体的外侧且沿所述第2叶面部的部分的压力低于所述叶片主体的外侧且沿所述第1叶面部的部分的压力的位置。4.根据权利要求3所述的静叶片，其中，所述叶片主体具有沿所述叶片高度方向延伸的前缘、沿所述叶片高度方向延伸的后缘
以及沿所述叶片高度方向延伸且连结所述前缘与所述后缘的正压面及负压面，所述第1叶面部为所述正压面及所述负压面中的一个叶面的一部分，所述第2叶面部在所述一个叶面中位于比所述第1叶面部更靠所述后缘的一侧的位置。5.根据权利要求3所述的静叶片，其中，所述叶片主体具有沿所述叶片高度方向延伸的前缘、沿所述叶片高度方向延伸的后缘以及沿所述叶片高度方向延伸且连结所述前缘与所述后缘的正压面及负压面，所述第1叶面部为所述正压面的一部分，所述第2叶面部为所述负压面的一部分。6.根据权利要求1至5中任一项所述的静叶片，其中，所述第1叶片空气通道中，所述第1叶片空气通道的所述叶片高度第1侧的端及所述叶片高度第2侧的端开口，所述第2叶片空气通道中，所述第2叶片空气通道的所述叶片高度第1侧的端封闭，所述叶片高度第2侧的端开口，所述第1嵌入件具有凸缘部，所述凸缘部从所述第1嵌入...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾咲生，羽田哲，宫久靖夫，水上聪，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：