用于涡轮系统的动叶组件技术方案

本发明专利技术涉及一种用于涡轮系统的动叶组件。更具体而言，本发明专利技术公开了一种动叶组件。动叶组件包括：翼型件，该翼型件具有大体空气动力学的轮廓且限定尖端；和从翼型件大体径向向内延伸的下本体部分。动叶组件还包括尖端围带，该尖端围带设置在翼型件的尖端上且包括主体和轨道。轨道包括外表面。外表面限定微沟槽。动叶组件还包括构造在外表面上的覆盖层。

【技术实现步骤摘要】
用于涡轮系统的动叶组件
本文所公开的主题大体上涉及涡轮系统，并且更具体而言，涉及用于涡轮系统的 动叶组件。
技术介绍
涡轮系统在诸如发电的领域中广泛使用。例如，常规燃气涡轮系统包括压缩机、燃 烧器和涡轮。在燃气涡轮系统的操作期间，系统中的各种部件经受高温流，这可能导致部件 失效。由于较高温度的流通常导致燃气涡轮系统的增加的性能、效率和功率输出，所以经受 高温流的部件必须冷却以允许燃气涡轮系统在增加的温度下操作。本领域已知用于冷却各种燃气涡轮系统部件的各种策略。例如，冷却介质可从压 缩机被路由并提供至各种部件。在系统的压缩机段和涡轮段中，冷却介质可用于冷却各种 压缩机部件和涡轮部件。动叶是必须冷却的热气体路径部件的一个示例。例如，诸如翼型件、平台、柄部和 燕尾件的动叶的各个部分设置在热气体路径中且暴露于相对高的温度，并且因此需要冷 却。各种冷却通道和冷却管路可限定在动叶的各个部分中，并且冷却介质可流过各种冷却 通道和冷却管路以冷却动叶。需要冷却的动叶的一个具体部分为尖端围带。尖端围带位于动叶翼型件的尖端 上，并且接合相邻的围带块(block)以便为热气体路径提供密封。典型的尖端围带包括与 围带块的配合部分相交的一个或多个轨道(rail)。然而，尖端围带的已知设计不包括用于 冷却这些轨道的足够的冷却设备。例如，典型的尖端围带不在轨道中提供用于冷却它们的 冷却通道。因此，用于涡轮系统的改进的动叶组件将是本领域所需要的。特别地，包括用于冷 却尖端围带的改进的冷却设备的动叶组件将是有利的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将部分地在下面的描述中提出，或者可从该描述显而易见， 或者可通过实施本专利技术来了解。在一个实施例中，公开了一种动叶组件。动叶组件包括翼型件，该翼型件具有大 体空气动力学的轮廓且限定尖端；和从翼型件大体径向向内延伸的下本体部分。动叶组件 还包括尖端围带，该尖端围带设置在翼型件的尖端上且包括主体和轨道。轨道包括外表面。 外表面限定微沟槽。动叶组件还包括构造在外表面上的覆盖层。参考下面的描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得 更好理解。被合并到该说明书中并组成其一部分的附图展示了本专利技术的实施例，并且与该 描述一起用来解释本专利技术的原理。附图说明针对本领域普通技术人员的本专利技术的完全和充分的公开，包括其最佳模式，在参 考附图的说明书中阐述，在附图中图1是根据本公开的一个实施例的燃气涡轮系统的示意图；图2是根据本公开的一个实施例的动叶组件的透视图；图3是根据本公开的一个实施例的动叶组件的尖端围带的近距离透视图；图4是根据本公开的另一实施例的动叶组件的尖端围带的近距离透视图；图5是根据本公开的另一实施例的动叶组件的尖端围带的近距离透视图；图6是根据本公开的一个实施例的尖端围带轨道的剖视图；图7是根据本公开的另一实施例的尖端围带轨道的剖视图；以及 图8是根据本公开的另一实施例的尖端围带轨道的剖视图。]部件列表10燃气涡轮系统12压缩机14燃烧器16涡轮18轴20热气体路径30动叶组件32翼型件34下本体部分36平台38柄部42压力侧44吸力侧46前缘48后缘50根部52尖端60尖端围带62主体64轨道66外表面68内表面70冷却通道80微沟槽82覆盖层84深度86览度88长度90压室92排出口110尖端围带基底112金属覆层114粘结覆层116热障覆层(第118热障覆层(第具体实施方式现在将对本专利技术的实施例进行详细参考，在附图中显示了其中一个或多个示例。 每个示例通过对本专利技术进行解释而不是对本专利技术进行限制的方式提供。实际上，对本领域 技术人员而言，显而易见的是，在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下，可在本专利技术中作出 许多修改与变型。例如，作为一个实施例的部分而显示或描述的特征可与另一实施例一起 使用，以得到又一实施例。因此，本专利技术意图包括落入所附权利要求及其等同物的范围内的 这种修改与变型。图1是燃气涡轮系统10的示意图。系统10可包括压缩机12、燃烧器14和涡轮 16。压缩机12和涡轮16可由轴18联接。轴18可以是单个轴或联接到一起以形成轴18 的多个轴段。涡轮16可包括多个涡轮级。例如,在一个实施例中，涡轮16可具有三个级。涡轮 16的第一级可包括多个周向间隔的喷嘴和动叶。喷嘴可围绕轴18周向设置和固定。动叶 可围绕轴周向设置且联接到轴18。涡轮16的第二级可包括多个周向间隔的喷嘴和动叶。 喷嘴可围绕轴18周向设置和固定。动叶可围绕轴18周向设置且联接到轴18。涡轮16的 第三级可包括多个周向间隔的喷嘴和动叶。喷嘴可围绕轴18周向设置和固定。动叶可围 绕轴18周向设置且联接到轴18。涡轮16的各个级可至少部分地设置在涡轮16中，并且可 以至少部分地限定热气体路径20。应当理解，涡轮16不限于三个级，而是相反，任何级数均 在本公开的范围和精神内。类似地，压缩机12可包括多个压缩机级(未示出)。压缩机12的级中的每一个可 包括多个周向间隔的喷嘴和动叶。涡轮16和/或压缩机12中的动叶中的一个或多个可包括动叶组件30，如在图2 至图5中所示。动叶组件30可包括翼型件32和下本体部分34，下本体部分34可包括平台 36和柄部38。翼型件32可具有大体空气动力学的轮廓。例如，翼型件32可具有外表面， 其限定各在前缘46与后缘48之间延伸的压力侧42和吸力侧44。下本体部分34可从翼型件32大体径向向内延伸。平台36可定位成邻近翼型件 32，并且柄部38可定位成从平台36径向向内。动叶组件30的下本体部分34可限定根部50。根部50可大体上为动叶组件30的 基部。而且，翼型件32可限定动叶组件30的尖端52。尖端52可大体上为翼型件32和/ 或动叶组件30的径向最外部分。根据本公开的动叶组件30还可包括尖端围带60。尖端围带60可大体设置在尖 端52上。例如，尖端围带60可与翼型件32为一体且位于翼型件32的尖端52处，或者尖端围带60可以是在尖端52处安装到翼型件的单独部件。根据本公开的尖端围带60可接合相邻的围带块(未示出)以便为热气体路径20 提供密封。例如，根据本公开的尖端围带60可包括主体62。主体62可在尖端52处接触翼 型件32。尖端围带60还可包括一个或多个轨道64，例如，如图所示的前缘轨道64和后缘 轨道64。轨道64可从主体62大体径向向外延伸，以与围带块的匹配部分相交。每个轨道 64还可包括向外朝向热气体路径20的外表面66和相对的内表面68,如图所不。冷却通道可大体上限定在动叶组件30中。例如，冷却通道可限定在翼型件32和 下本体部分34中。冷却介质可从例如在动叶组件30的根部50处的入口流入这些冷却通 道中。冷却介质可接着流过冷却通道以冷却动叶组件30的各种部件。而且，如例如图3至 图5所示，冷却通道70可限定在尖端围带60的主体62中。这些冷却通道70可与动叶组 件30中的其它冷却通道流体连通，使得冷却介质可流过这些冷却通道以冷却主体62。根据本公开的尖端围带60的一个或多个轨道64还可限定一个或多个微沟槽80。 例如，轨道64的外表面66或内表面68可限定一个或多个微沟槽80。微沟槽80可构造成 使冷却介质流过其中以冷却轨道64，如下文所讨论的。应当理解，虽然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动叶组件，包括：翼型件，所述翼型件具有大体空气动力学的轮廓且限定尖端；下本体部分，所述下本体部分从所述翼型件大体径向向内延伸；尖端围带，所述尖端围带设置在所述翼型件的尖端上且包括主体和轨道，所述轨道包括外表面，所述外表面限定微沟槽；以及覆盖层，所述覆盖层构造在所述外表面上。

【技术特征摘要】
2011.10.12 US 13/2717511.一种动叶组件,包括 翼型件，所述翼型件具有大体空气动力学的轮廓且限定尖端； 下本体部分，所述下本体部分从所述翼型件大体径向向内延伸； 尖端围带，所述尖端围带设置在所述翼型件的尖端上且包括主体和轨道，所述轨道包括外表面，所述外表面限定微沟槽；以及 覆盖层，所述覆盖层构造在所述外表面上。2.根据权利要求1所述的动叶组件，其特征在于，所述外表面限定多个微沟槽。3.根据权利要求2所述的动叶组件，其特征在于，所述多个微沟槽的至少一部分彼此流体连通。4.根据权利要求1所述的动叶组件，其特征在于，所述微沟槽与限定在所述尖端围带的主体中的冷却通道流体连通。5.根据权利要求4所述的动叶组件，其特征在于，压室限定在所述尖端围带中在所述冷却通道与所述微沟槽之间。6.根据权利要求1所述的动叶组件，其特征在于，所述覆盖层为金属覆层、粘结覆层或热障覆层中的一种。7.根据权利要求1所述的动叶组件，其特征在于，还包括邻近所述覆盖层设置的热障覆层。8.根据权利要求7所述的动叶组件，其特征在于，还包括设置在所述热障覆层与所述覆盖层之间的粘结覆层。9.根据权利要求1所述的动叶组件，其特征在于，所述轨道包括尖端围带基底。10.根据权利要求1所述的动叶组件，其特征在于，所述轨道包括尖端围带基底和粘结覆层，并且其中，所述微沟槽限定在所述粘结覆层中。11.根据权利要求10所述的动叶组件，其特征在于，所述覆盖层包括热障覆层。12....

【专利技术属性】
技术研发人员：BP莱西，AL吉格利奥，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：