翼型件制造技术

本发明专利技术涉及一种翼型件。更具体而言，一种翼型件包括平台和连接到平台的外表面。多个沟槽段在外表面上，并且在每个沟槽段中的单冷却通道将冷却介质供应至外表面。

【技术实现步骤摘要】
翼型件
本专利技术大体涉及一种例如可能在涡轮中使用的翼型件。
技术介绍
涡轮被广泛用于各种航空、工业和功率生成应用中以做功。每个涡轮通常包括周向安装的定子导叶和旋转叶片的交替的级。每个定子导叶和旋转叶片可包括成形为翼型件的高合金钢和/或陶瓷材料，并且诸如蒸汽、燃烧气体或空气的压缩的工作流体沿涡轮中的气体路径跨(across)定子导叶和旋转叶片流动。定子导叶将压缩的工作流体加速并导向至旋转叶片的后续级上以赋予旋转叶片运动并做功。与压缩的工作流体相关联的高温可导致定子导叶和/或旋转叶片的增加的磨损和/或损坏。因此，可以在翼型件内部供应冷却介质并将其通过翼型件释放以便为翼型件的外部提供膜冷却。翼型件中的沟槽(trench)使冷却介质跨翼型件的外表面均匀分布。然而，改变冷却介质跨翼型件的外表面的分布的改进的翼型件将是有用的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点在下面的描述中提出，或者可由该描述显而易见，或者可通过实施本专利技术来了解。本专利技术的一个实施例是一种包括内表面和与内表面相对的外表面的翼型件。外表面包括压力侧、与压力侧相对的吸力侧、在压力侧和吸力侧之间的滞止(stagnation)线、以及在压力侧和吸力侧之间以及滞止线下游的后缘。一个或多个沟槽段在外表面上，并且每个沟槽段中的单冷却通道提供从内表面到外表面的流体连通。本专利技术的另一个实施例是一种包括平台和连接到平台的外表面的翼型件。一个或多个沟槽段在外表面上，并且每个沟槽段中的单冷却通道将冷却介质供应至外表面。在又一实施例中，翼型件包括内表面和与内表面相对的外表面。外表面包括压力侧、与压力侧相对的吸力侧、在压力侧和吸力侧之间的滞止线、以及在压力侧和吸力侧之间以及滞止线下游的后缘。一个或多个沟槽段在压力侧、吸力侧、滞止线或后缘中的至少一个上，并且在每个沟槽段中的单冷却通道提供从内表面到外表面的流体连通。本专利技术的另一个实施例是一种包括内表面和与内表面相对的外表面的翼型件，其中外表面包括压力侧、与压力侧相对的吸力侧、在压力侧和吸力侧之间的滞止线、以及在压力侧和吸力侧之间及滞止线下游的后缘。平台或侧壁中的至少一个邻近外表面。一个或多个沟槽段在平台或侧壁上，并且单冷却通道在每个沟槽段中。通过阅读说明书，本领域的普通技术人员将更好地理解这些实施例的特征和方面及其它。附图说明在说明书的其余部分中参考附图更具体地描述了本专利技术的全面并能够实施的公开，包括对于本领域技术人员来说的最佳模式，在附图中：图1是根据本专利技术的一个实施例的翼型件的透视图；图2是图1所示翼型件沿线A—A截取的轴向剖视图；图3是图1所示翼型件沿线B—B截取的径向剖视图；图4是根据本专利技术的第二实施例的翼型件的透视图；图5是根据本专利技术的第三实施例的翼型件的透视图；以及图6是图5所示翼型件沿线C—C截取的径向剖视图。部件列表10翼型件12平台16内表面18外表面20压力侧22吸力侧24滞止区域26后缘30径向长度32轴向长度40沟槽段42壁46沟槽段(较长)50单冷却通道52第一分段54第二分段56冷却通道。具体实施方式现在将详细参照本专利技术的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。在附图和描述中相似或类似的标记用于指代本专利技术的相似或类似的部件。如本文中所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以区分一部件与另一部件而并非意图表示单个部件的位置或重要性。此外，术语“上游”和“下游”是指部件在流体路径中的相对位置。例如，如果流体从部件A流至部件B，则部件A在部件B的上游。反之，如果部件B接纳来自部件A的流体流，则部件B在部件A的下游。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用于另一实施例，以得到又一实施例。因此，本专利技术意图包括这样落入所附权利要求及其等同物的范围内的修改与变型。图1提供了根据本专利技术的一个实施例的翼型件10的透视图，并且图2和图3分别提供了图1所示翼型件10沿线A—A和B—B截取的轴向剖视图和径向剖视图。翼型件10可例如用作涡轮中的旋转叶片或固定导叶，以将与压缩工作流体相关联的动能转化为机械能。压缩的工作流体可以是蒸汽、燃烧气体、空气或具有动能的任何其它流体。如图1至图3所示，翼型件10通常连接到平台或侧壁12。平台或侧壁12通常用作涡轮内部的气体路径的径向边界并为翼型件10提供附连点。翼型件10可包括内表面16和与内表面16相对且连接到平台12的外表面18。外表面通常包括压力侧20和与压力侧20相对的吸力侧22。如图1和图2所示，压力侧20通常为凹面的，并且吸力侧22通常为凸面的，以提供压缩的工作流体在其上流动的空气动力学表面。在压力侧20和吸力侧22之间的翼型件10的前缘处的滞止线24表示外表面18上通常具有最高温度的位置。后缘24在压力侧20和吸力侧22之间以及滞止线24的下游。这样，外表面18形成适于将与压缩的工作流体相关联的动能转化为机械能的空气动力学表面。外表面18通常包括从平台12延伸的径向长度30和从滞止线24延伸至后缘26的轴向长度32。一个或多个沟槽段40在外表面18中径向和/或轴向延伸，并且每个沟槽段40包括提供从内表面16到外表面18的流体连通的单冷却通道50。这样，可以在翼型件10的内部供应冷却介质，并且冷却通道50允许冷却介质流过翼型件10以向外表面18提供膜冷却。沟槽段40可位于在翼型件10和/或平台或侧壁12上的任何位置处且可具有一致或变化的长度。此外，沟槽段40可以是直的或弓形的，并可相对于彼此对齐或交错。例如，如图1所示，沟槽段40可以在平台或侧壁12、压力侧20和滞止线24上布置成列和/或行。备选地或此外，沟槽段40可位于吸力侧22和/或后缘26上。在图1所示的特定实施例中，每个沟槽段40大致为直的且沿外表面18径向延伸。此外，相邻列中的沟槽段40具有不同的长度且相对于彼此交错，使得在相邻列中的沟槽段40的端部不一致。这样，沟槽段40的行彼此重叠以促进流过冷却通道50的冷却介质的径向分布。在备选实施例中，沟槽段40的单冷却通道50可与具有多于一个冷却通道50的沟槽段40结合，并且沟槽段40的长度可最多变化至外表面18的整个径向长度30。如图2和图3中最清楚示出地，每个沟槽段40通常包括相对的壁42，其限定在外表面18中的凹陷或凹槽。相对的壁42可以是直的或弯曲的，并且可限定用于沟槽段40的恒定或变化的宽度。相邻沟槽段40中的单冷却通道50可彼此对齐或偏移。每个单冷却通道50可包括终止于内表面16处的第一分段52和终止于外表面18处的第二分段54。第一分段52可具有柱形形状，并且第二分段54可具有锥形或球形形状。如图3所示，第一分段52可相对于第二分段54和/或沟槽段40成角度，以便为流过单冷却通道50且进入沟槽段40中的冷却介质提供定向流动。备选地或此外，第二分段54和/或沟槽段40的壁42可以是不对称的，以便优先地使冷却介质跨外表面18分布。图4提供了根据本专利技术的第二实施例的旋转叶片10的透视图。如图所示，翼型件10也包括此前关于图1至图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种翼型件，包括：a.?内表面；b.?外表面，其与所述内表面相对，其中，所述外表面包括压力侧、与所述压力侧相对的吸力侧、在所述压力侧和吸力侧之间的滞止线、以及在所述压力侧和吸力侧之间且在所述滞止线下游的后缘；c.?一个或多个沟槽段，其在所述外表面上；以及d.?单冷却通道，其在每个沟槽段中，其中，每个单冷却通道提供从所述内表面到所述外表面的流体连通。

【技术特征摘要】
2012.01.13 US 13/3498521.一种翼型件，包括：a.内表面；b.外表面，其与所述内表面相对，其中，所述外表面包括压力侧、与所述压力侧相对的吸力侧、在所述压力侧和吸力侧之间的滞止线、以及在所述压力侧和吸力侧之间且在所述滞止线下游的后缘；c.多个沟槽段，其在所述外表面上；以及d.单冷却通道，其在每个沟槽段中，其中，每个单冷却通道提供从所述内表面到对应的沟槽段中并到所述外表面上的流体连通；其中，每个沟槽段是直的且沿所述外表面对角地延伸。2.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，至少一个沟槽段至少部分地位于在所述压力侧和所述吸力侧之间的滞止线上。3.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，至少两个相邻沟槽段相对于彼此交错。4.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，至少两个相邻沟槽段具有不同的长度。5.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，至少一个沟槽段沿所述至少一个沟槽段的长度具有变化的宽度和/或深度。6.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，至少一个沟槽段具有减小的宽度和/或深度，并且在所述至少一个沟槽段中的单冷却通道朝所述减小的宽度和/或深度成角度。7.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，相邻沟槽段中的单冷却通道彼此偏移。8.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，每个单冷却通道包括终止于所述内表面处的第一分段和终止于所述外表面处的第二分段，并且所述第一分段具有柱形形状，并且所述第二分段具有锥形或球形形状。9.一种翼型件，包括：a.平台；b.外表面，其连接到所述平台；c.多个沟槽段，其在所述外表面上；以及d.单冷却通道，其在每个沟槽段中，其中，每个单冷却通道将冷却介质供应至相应的沟槽段中；其中，每个沟槽段是直的且沿所述外表面对角地延伸。10.根据权利要求9所述的翼型件，其特征在于，还包括在所述外表面上的滞止线，其中，至少一个沟...

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