【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的主题涉及涡轮机。更具体地，本文所公开的主题涉及一种涡轮叶片尖端护罩，该涡轮叶片尖端护罩具有轴向偏移刀齿和用于该尖端护罩的相关表面轮廓。还提供了一种用于尖端护罩的修复方法。
技术介绍
1、一些喷气式飞机和简单或联合循环电厂系统在其配置和操作中采用涡轮或所谓的涡轮机。这些涡轮中的一些采用在操作期间暴露于流体流的翼型件(例如，涡轮喷嘴、叶片、翼型件等)。这些翼型件被构造成与流体流进行空气动力学相互作用并从这些流体流生成能量作为发电的一部分。例如，翼型件可用于产生推力，将动能转换为机械能，和/或将热能转换为机械能。另外，在操作期间，翼型件的径向外端上的尖端护罩与静止部件相互作用以将热气体引向翼型件。由于这些相互作用和相关能量转换，这些尖端护罩的空气动力学特性可能导致系统和涡轮操作、性能、推力、效率、可靠性和动力发生损失。尖端护罩与静止部件的相互作用还可引起尖端护罩的失衡，该失衡可减少叶片的蠕变寿命并且可放大所述及问题。
技术实现思路
1、下文提到的所有方面、示例和特征可以以任何技术上可能的方式组合。
2、本公开的一个方面提供了一种涡轮叶片尖端护罩，该涡轮叶片尖端护罩包括：本体，该本体被构造成在翼型件的径向外端处联接至该翼型件，该本体具有前缘和与前缘相对的后缘；尖端轨道，该尖端轨道从本体径向地延伸，该尖端轨道具有上游侧和与上游侧相对的下游侧；和第一刀齿，该第一刀齿从尖端轨道的上游侧和下游侧中的一者延伸自该尖端轨道并且相邻于本体的前缘；和第二刀齿，该第二刀齿在轴向远离第一
3、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且第一刀齿延伸自尖端轨道的上游侧，并且第二刀齿延伸自尖端轨道的下游侧。
4、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且轴向地远离第一刀齿的位置在尖端轨道的轴向长度的30％至50％的范围内。
5、本公开的一个方面提供了一种修改涡轮叶片尖端护罩的方法，该方法包括：移除第一刀齿，该第一刀齿延伸自涡轮叶片尖端护罩的尖端轨道的上游侧和下游侧的所选侧部，该第一刀齿与第二刀齿相对，该第二刀齿从尖端轨道的上游侧和下游侧中的另一侧延伸自该尖端轨道；和在轴向远离第二刀齿的位置处，在尖端轨道的上游侧和下游侧的所选侧部上形成第三刀齿。
6、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且第一刀齿和第二刀齿相邻于涡轮叶片尖端护罩的本体的前缘。
7、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且第二刀齿延伸自尖端轨道的上游侧，并且第三刀齿延伸自尖端轨道的下游侧。
8、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且轴向地远离第二刀齿的位置在尖端轨道的轴向长度的30％至50％的范围内。
9、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且涡轮叶片尖端护罩的本体包括一对相对轴向延伸翼部，并且还包括移除该对相对的轴向延伸翼部中的至少一者的一部分。
10、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且移除该对相对的轴向延伸翼部中的至少一者的部分包括使其边缘表面从更线性边缘表面轮廓进行倒圆。
11、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且移除该对相对的轴向延伸翼部中的至少一者的部分包括形成线性边缘表面。
12、本公开的一个方面提供了一种涡轮叶片尖端护罩，该涡轮叶片尖端护罩包括：一对相对的轴向延伸翼部，该对轴向延伸翼部被构造成在翼型件的径向外端处联接到翼型件，该翼型件具有吸力侧和与吸力侧相对的压力侧、跨越压力侧与压力侧之间的前缘以及与前缘相对并且跨越压力侧与压力侧之间的后缘；和尖端轨道，该尖端轨道从该对相对的轴向延伸翼部径向延伸，该尖端轨道具有下游侧、与下游侧相对的上游侧以及最前和径向最外原点，其中尖端轨道的侧部的形状具有基本上符合表i中列出的x和y的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值为0％至100％的无因次量，该无因次量通过将x值和y值乘以以距离单位所表示的最小尖端轨道轴向长度而能够转换为距离，并且其中x值和y值通过线进行连接以限定尖端轨道侧表面轮廓。
13、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且翼型件和涡轮叶片尖端护罩为第三级叶片的部分。
14、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且前缘表面和后缘表面的形状具有大体符合表ii中所列出的x、y和z值的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值为0％至100％的无因次量，该无因次量通过将这些值乘以尖端轨道轴向长度而能够转换为距离，并且其中x值、y值和z值彼此平滑地连接以形成前缘表面轮廓和后缘表面轮廓。
15、本公开的一个方面提供了一种涡轮叶片尖端护罩，该涡轮叶片尖端护罩包括：一对相对的轴向延伸翼部，该对轴向延伸翼部被构造成在翼型件的径向外端处联接到翼型件，该翼型件具有压力侧和与压力侧相对的吸力侧、跨越压力侧与压力侧之间的前缘以及与前缘相对并且跨越压力侧与压力侧之间的后缘；尖端轨道，所述尖端轨道从所述一对相对的轴向延伸的翼部径向延伸，所述尖端轨道具有下游侧和与所述下游侧相对的上游侧以及最前和径向最外原点；和前缘表面和后缘表面，该前缘表面和后缘表面的形状具有大体符合表ii所列出的x值、y值、z值的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值为0％至100％的无因次量，该无因次量通过将这些值乘以尖端轨道轴向长度而能够转换为距离，并且其中x值、y值和z值彼此平滑地连接以形成前缘表面轮廓和后缘表面轮廓。
16、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且翼型件和涡轮叶片尖端护罩为第三级叶片的部分。
17、本公开的另一方面包括前述方面的任一者，并且尖端轨道的侧部的形状具有大体符合表i所列出的x和y的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值为0％至100％的无因次量，该无因次量通过将x值和y值乘以以距离单位所表示的尖端轨道轴向长度而能够转换为距离，并且其中x值和y值通过线进行连接以限定尖端轨道侧表面轮廓。
18、本公开中描述的两个或更多个方面(包括本概述部分中描述的那些方面)可以组合以形成本文未具体描述的实施方案。
19、在以下附图和描述中阐述一个或多个具体实施的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，其他特征、目的和优点将是显而易见的。
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1.一种涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，包括：
2.根据权利要求1所述的涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，其中所述第一刀齿(260)延伸自所述尖端轨道(250)的所述上游侧(252)，并且所述第二刀齿(262)延伸自所述尖端轨道(250)的所述下游侧(254)。
3.根据权利要求1所述的涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，其中轴向地远离所述第一刀齿(260)的所述位置在所述尖端轨道(250)的轴向长度的30％至50％的范围内。
4.一种修改涡轮叶片(200)尖端护罩(220)的方法，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一刀齿(260)和所述第二刀齿(262)相邻于所述涡轮叶片(200)尖端护罩(220)的本体(227)的前缘(229)。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二刀齿(262)延伸自所述尖端轨道(250)的所述上游侧(252)，并且所述第三刀齿延伸自所述尖端轨道(250)的所述下游侧(254)。
7.根据权利要求4所述的方法，其中轴向地远离所述第二刀齿(262)
8.根据权利要求4所述的方法，其中所述涡轮叶片(200)尖端护罩(220)的本体(227)包括一对相对的轴向延伸翼部(230)，并且还包括移除所述一对相对的轴向延伸翼部(230)中的至少一者的一部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其中移除所述一对相对的轴向延伸翼部(230)中的至少一者的所述部分包括使其边缘表面(270)从更线性边缘表面(272)轮廓进行倒圆。
10.根据权利要求8所述的方法，其中移除所述一对相对的轴向延伸翼部(230)中的至少一者的所述部分包括形成线性边缘表面(272)。
11.一种涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，包括：
12.根据权利要求11所述的涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，其中所述翼型件(202)和所述涡轮叶片(200)尖端护罩(220)为第三级叶片的部分。
13.根据权利要求11所述的涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，其中前缘表面(290)和后缘表面(292)的形状具有大体符合表II中所列出的X、Y和Z值的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于所述最前和径向最外原点(280)的标称轮廓，其中所述笛卡尔坐标值为0％至100％的无因次量，所述无因次量通过将所述值乘以所述尖端轨道(250)轴向长度而能够转换为距离，并且其中X值、Y值和Z值彼此平滑地连接以形成前缘表面(290)轮廓和后缘表面(292)轮廓。
14.一种涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，包括：
15.根据权利要求14所述的涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，其中所述翼型件(202)和所述涡轮叶片(200)尖端护罩(220)为第三级叶片的部分。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，包括：
2.根据权利要求1所述的涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，其中所述第一刀齿(260)延伸自所述尖端轨道(250)的所述上游侧(252)，并且所述第二刀齿(262)延伸自所述尖端轨道(250)的所述下游侧(254)。
3.根据权利要求1所述的涡轮叶片(200)尖端护罩(220)，其中轴向地远离所述第一刀齿(260)的所述位置在所述尖端轨道(250)的轴向长度的30％至50％的范围内。
4.一种修改涡轮叶片(200)尖端护罩(220)的方法，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一刀齿(260)和所述第二刀齿(262)相邻于所述涡轮叶片(200)尖端护罩(220)的本体(227)的前缘(229)。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二刀齿(262)延伸自所述尖端轨道(250)的所述上游侧(252)，并且所述第三刀齿延伸自所述尖端轨道(250)的所述下游侧(254)。
7.根据权利要求4所述的方法，其中轴向地远离所述第二刀齿(262)的所述位置在所述尖端轨道(250)的轴向长度的30％至50％的范围内。
8.根据权利要求4所述的方法，其中所述涡轮叶片(200)尖端护罩(220)的本体(227)包括一对相对的轴向延伸翼部(230)，并且还包括移除所述一对相对的轴向延伸翼部(230)中的至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·G·贾亚纳，理查德·瑞恩·皮尔森，威廉·斯科特·泽米蒂斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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