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用于渦輪機的氣冷式葉片的制作方法

文檔序號:5202249閱讀:306來源:國知局

專利名稱::用于渦輪機的氣冷式葉片的制作方法
技術領域
:本發(fā)明整體上涉及渦輪機葉片領域,更特別地,涉及一種包括具有冷卻孔的冷卻回路的渦輪機葉片,冷卻孔的尺寸和位置被設置為有助于優(yōu)化冷卻能力和渦輪機的效率。
背景技術
:在公知的燃氣渦輪發(fā)動機中,燃燒氣體使得驅(qū)動壓縮機的渦輪機旋轉(zhuǎn)。壓縮機將加壓空氣送至燃燒室以生成燃燒氣體。因為這種發(fā)動機在相對較高的溫度下運行,所以這種發(fā)動機的容量可能會被用于制造渦輪機葉片(blades),本文中有時稱作"葉片(buckets)"的材料所限制。更具體地,較高的溫度可能導致在葉片中產(chǎn)生可以限制其運轉(zhuǎn)的熱應力。這種應力在工業(yè)燃氣渦輪發(fā)動機中可能會因為渦輪機葉片相對較大的尺寸而更加嚴重。渦輪機被設計成在有助于實現(xiàn)所需性能和效率的預定溫度下運行。通常,較新的渦輪機被設計成在較高的溫度下運行,與在較低溫度下運行的渦輪機中使用的葉片相比這需要更好地冷卻葉片。在連續(xù)暴露在高溫中以后,渦輪機葉片可能就需要更換。為了使渦輪機能夠在較高的工作溫度和增大的發(fā)動機效率下運行而不用冒葉片故障的風險,至少某些渦輪機使用的是中空的對流冷卻式渦輪機葉片。至少部分這種葉片包括給葉片內(nèi)部提供冷卻氣流的內(nèi)部冷卻通道以便于將葉片保持在相對穩(wěn)定的溫度下。渦輪機氣流被從壓縮機4轉(zhuǎn)入葉片內(nèi)的內(nèi)部通道。在替換渦輪機葉片時,可能希望保持與先前使用的葉片基本類似的冷卻氣流水平。
發(fā)明內(nèi)容在一種應用中,提供了一種用于渦輪機的葉片。該葉片包括設置成將葉片連接至渦輪機葉輪的燕尾榫部分。燕尾榫部分包括下表面。該葉片還包括從燕尾榫部分伸出的接頭部分和翼面,翼面包括底部,頂部,翼面形狀,和基本根據(jù)表I中列出的X,Y,Z直角坐標值的標稱輪廓(nomianlprofile)。Z是從燕尾榫部分的下表面算起的距離,而X和Y是在從下表面算起的各距離Z處限定所述輪廓的坐標。該葉片還包括多條冷卻通道。多條冷卻通道包括不超過五條在翼面的底部和頂部之間延伸的冷卻通道。每條冷卻通道的出口都在所述頂部,且多條冷卻通道被以弧線模式設置。在另一種應用中,提供了一種燃氣渦輪發(fā)動機。該燃氣渦輪發(fā)動機包括轉(zhuǎn)子和多個葉片,其中轉(zhuǎn)子包括至少一個轉(zhuǎn)子葉輪,多個葉片從至少一個轉(zhuǎn)子葉輪徑向延伸。多個葉片中的每一個都包括燕尾榫部分,接頭部分,翼面,和多條延伸穿過其中的冷卻通道。翼面具有基本根據(jù)表I中列出的X,Y,Z直角坐標值形成的標稱輪廓,其中Z是從燕尾榫部分的下表面算起的距離,而X和Y是在從下表面算起的各距離Z處限定輪廓的坐標。多條冷卻通道中的每一條都在燕尾榫部分的下表面和每個翼面的頂部之間延伸。多條冷卻通道包括不超過五條以弧線模式設置的冷卻通道。圖1是包括第二級渦輪機葉輪的示范性渦輪機的截面示意圖2是可以被用于圖1所示的渦輪機中的示范性渦輪機葉片的正視圖3是圖2中所示渦輪機葉片的側(cè)視圖4示出了圖2中所示渦輪機葉片的透視圖并示出了針對表I中所列的X,Y和Z值的直角坐標系;圖5是沿圖4中所示各線截取的渦輪機葉片的截面圖;圖6是圖2中所示渦輪機葉片沿1-1線截取的截面圖;截取的截面圖;圖8是圖2中所示渦輪機葉片沿3-3線截取的截面圖。具體實施例方式圖1示出了示范性渦輪機10的截面圖。在示范性實施例中,渦輪機10包括轉(zhuǎn)子12,轉(zhuǎn)子12具有各自的第一,第二和第三級轉(zhuǎn)子葉輪14,16和18,其包括各自的葉片(buckets)20,22和24以及各自的定子葉片(statorvanes)26,28和30。每排葉片20,22和24以及定子葉片26,28和30限定出渦輪機10的后續(xù)級。在示范性實施例中,渦輪機10是三級渦輪機。可選地,渦輪才幾IO可以包括多于或少于三級。在一個實施例中,渦輪機10是由紐約州斯克內(nèi)克塔迪市的通用電氣公司生產(chǎn)的通用電氣6B型燃氣渦輪機。在第二渦輪級中,轉(zhuǎn)子葉輪16包括與上游的定子葉片30軸向相對安裝的葉片22。葉片22被環(huán)繞第二級葉輪16設置。在示范性實施例中,第二級葉輪16包括92個葉片22。圖2和圖3示出了示范性渦輪機葉片22的正面透視圖和側(cè)面透視圖。在示范性實施例中,葉片22包括從平臺42向外延伸的翼面40,和從平臺42的相對側(cè)向外延伸的接頭44。接頭44的徑向內(nèi)端從燕尾榫46伸出,用于將葉片22連接至渦輪機葉輪16(如圖1所示)。如圖所示,燕尾榫46與在渦輪機葉輪16內(nèi)形成的對應燕尾榫開口(未示出)配合。葉片22還包括從接頭44軸向向外延伸的葉輪空間密封部件也就是角翼(angelwing)52。在示范性實施例中,翼面40由公知的鎳基高溫合金例如738號合金制成。圖4示出了圖2中所示渦輪機葉片22的透視圖并示出了針對隨后的表I中所列的X,Y和Z值的直角坐標系54。直角坐標系54具有垂直關系的X軸,Y軸和Z軸,其中Z軸或基準軸基本垂直于平臺42并大體上沿穿過翼面40的徑向方向延伸。圖中示出了翼面40的第一部分58,第二部分60,第三部分62,第四部分64,第五部分66,第六部分68,第七部分70,第八部分72,第九部分74,和第十部分76。圖5是從翼面40的第一部分58,第二部分60,第三部分62,第四部分64,第五部分66,第六部分68,第七部分70,第/\部分72,第九部分74,和第十部分76截取的截面圖。Y軸基本平行于渦輪機的中心線也就是旋轉(zhuǎn)軸延伸。通過確定徑向方向也就是z方向上選定位置的X和Y坐標值,即可確定翼面40的輪廓。通過用平滑的連續(xù)弧線連接X和Y坐標值,在各徑向距離Z處的各個輪廓部分就都被確定。在徑向距離Z之間的不同表面位置處的表面輪廓可以通過連接相鄰的輪廓而確定。用于在每一個徑向位置或翼面高度Z處確定翼面部分輪廓的X和Y坐標被制成下述的表格I,其中葉片22的下表面78處的Z坐標等于零。這些表格中的數(shù)據(jù)以英寸的形式給出并表示在大氣環(huán)境,非運行或不熱的條件下并且是未涂層翼面的實際翼面輪廓。翼面40可以被至少部分地用涂層覆蓋(圖4中未示出),這可能會增加翼面40的尺寸。在一個示范性實施例中,涂層保護翼面40免受腐蝕和/或氧化。另外,表I中使用的符號規(guī)定指定Z值為正值而X和Y坐標為直角坐標系中通常使用的正值和負值。表I中的數(shù)值是計算機生成的并顯示四位小數(shù)。但是,從制造的約束條件的角度來看,用于成型翼面40的實際數(shù)值僅被認定三位小數(shù)有效以確定翼面40的輪廓。而且,在翼面40的輪廓中還存在有標準制造公差。因此,表I中給出的輪廓數(shù)值是針對標稱翼面而給出的。因此應該理解對于X,Y和Z值允許有正或負的標準制造公差并且具有基本根據(jù)這些數(shù)值的輪廓的翼面也包括這樣的公差。例如,大約±0.OIO英寸的制造公差是處于翼面設計限制范圍內(nèi)的但優(yōu)選地保持大約±0.008英寸的制造公差。因此,可接受帶有三位小數(shù)并具有大約土O.OIO英寸但優(yōu)選為大約±0.008英寸的制造公差的X和Y值,以在遍及翼面整個長度方向上的每個徑向位置限定翼面40的輪廓。翼面40將動能給予氣流并因此提供所需的通過壓縮機(未示出)的流量。翼面40在各自的參照翼面框架內(nèi)改變流體流動的方向,降低流體流動的相對速度,并形成流體流動的靜態(tài)壓力的增加。翼面40,以及周圍與其互相作用的翼面以及外圍表面,在某些示范性實施例中有助于分級氣流效率,提高空氣動力性能,平滑級間層流,降低熱應力,增強級間互動以有效地在級間通過氣流,并降低機械應力。通常,多排力比。翼面40可以利用燕尾榫46被連接至;輪(如圖2和圖3所示h翼面40的朝向,以及與周圍翼面的相互作用,有助于提供所需的流體流動的動力性能和層流。流體流動與翼面相交并被增強,更具體地,7流體動力性能和來自翼面40的層流被增強。這樣,有助于向附近/下游的翼面流體流動的平滑過渡。而且,來自每個翼面40的流體繼續(xù)向著下游的附近/下游翼面流動并因來自翼面40的增強的層流流體而被增強。因此,翼面40的朝向有助于防止包括翼面40的單元內(nèi)的流體湍流。在示范性實施例中,翼面40的結(jié)構(與或者不與流體流動互相作用)可以利用各種設計方法和實踐決定。這些設計方法和實踐可以包括但不僅限于包括計算流體動力學(CFD),常規(guī)流體動力學分析,歐拉方程和納維葉-斯托克斯方程,手動定位,流動測試(例如在風洞中),和翼面修正,原地測試,建模,應用科學原理設計并研發(fā)翼面,機器,裝置,或加工過程,以及翼面流動測試與修正等。如上所述,翼面40的結(jié)構,以及翼面40與周圍翼面和外圍表面的相互作用,與其他具有相似應用的類似翼面相比,除了其他需要的效果之外,還有助于分級氣流效率,提高空氣動力性能,平滑級間層流,降低熱應力,增強級間互動以有效地在級間通過氣流,并降低機械應力。在示范性實施例中,翼面40與使用公知翼面的渦輪機相比有助于提高渦輪機運行效率。效率的提高除了上述優(yōu)點之外還提供了增大的動力輸出以及所需燃料量的降低。同樣,還降低了發(fā)動機生成的排放物。如上所述,翼面40還可以被涂敷以保護翼面40在根據(jù)表I中的數(shù)值和在上述介紹的公差范圍內(nèi)被加工完成后免受腐蝕和氧化。因此,除了針對表I中列出的X值和Y值的公差以外,還可以另外有對應于涂層厚度的數(shù)值。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>690.9218-0.0324.30450.4816-0.27925.11011駕4-0.94895.9156700.9982-0.60244.30451.2605-0.86765.11011.1396-1.03515.9156711.2437-0.56564.30450.8101-0.53585.11010.63860.13295.9156720.6659-0.34664.30451.0211-0.36565.11010.47570,31215.9156731.3692-0.81654.30451.1577-0.90655.11011.1793-1.06295.9156740.3516-0.20614.30450.76010細35.11010.71880.02115.9156750.25010.54294.30451.2322-0.98825.11010.1595-0.12595.9156761.3496-0.88734.30450.51250.34075.11010.1740.50895.9156770.51180.4074.30451.2788-0.97865.11011.0665-0.66435.9156781.2767-0.89634.30450.26130.49765.11011.1613-1.05775.9156790.74030.19794.30450.3111-0.18955.11010.22810.48445.9156801.1917-0.80564.30451.2876-0.92865.11010.7087-0.53185.9156811.059-0.24034.30450.6076-0.36525.11010.9744-0.45315.9156820.8574-0.47934.30451.1785-0.68715.11011.0832-0.96945.9156831.3298-0.73164.30450.9767-0.70225.11011.1528-0.87815.9156840.5428-0.28074.30450.9057-0.15655.11011.1531-1.05115.9156850.07180.58044.30451.2082-0鄰775.11010.56090.22585.9156861.3725-0.84684.30450術3-0.11565.11010.7604-0.04385.9156870.2241-0.17354.30450.66130.19295.11011.197-1.05645.9156880.2882-0.18834.30451.2523-0.99125.11010.3330.42425.9156890.35850.49924.30450.129-0.12825.11011.0212-0.55845.9156901.3218-0細84.30451.2891-0.96165.11010.28150.45595.9156910.60860.32934.30450.15230.53565.11010.8404-0.68085.9156921.253-0.87614.30450.4262-0.24675.11011.1329-1.02725.9156930.86410馬94.30451.279-0.90765.11010.67490細45.9156941.0648-0細14.30450.7446-0.47665.11010.8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110.87130.75730.82336008.0'I0.6266S008.00.86160.67850.85710.83750.84590.87260.71020.76120.8650.86750.82990.87180.79230.63520.80930.82910.8541Z899'02COo>COo>COCOo>COO)COOJCOCOCOo>2COo>《COo>oo卜COCOCOO)2COo>oor-COo>ooCO0>oo卜COcnoo卜COo>COO)2COo>2no>2COo>COoCOa>COCOa>ooCOoor-COa>ooCOenooi2COCOCOo>CO卜COooenCOa>oo5a>COOJoo5a>COO)OOoo5o>ooCOa>COCD2COo>ooOOooCOO)-0.29380.0883j0.33770.447-0.1863-0.4422-0.10860.1910.416!-0.2853-0.61280.03570.2901-0.13921-0.389-0.20080.14010.3837-0.2351-0.5269-0.01740.2411-0.101-0.7689-1.2423-1.2172-1.2391-1.2067-1.0597-0.5769-1.2331-1.2252-1.1813-0.8654-0.3876-1.1922-1.2422-1.157-0.6727-0.855-1.2256-1.2331-1.1938-0.4819-0.9622-1.1673-1.213-1.239-1.2193a>to產(chǎn)0.58150.38690.21680.11670.2020.39910.49310.32330.1478」0.28510.50940.41690.2540.15760.36220.53820.35580.17770.24440.45510.44590.28950.11870.77750.8980.87030.91670.93140.88260.70240.748410.8814I0.92970.92440.81350.62320.85570.90760.9160.74050.65590.87530.92440.92820.66350.84870.84080.93210.8890.93160.9203!o卜卜CO卜2卜200卜oCOCOCMOOCOCOmoo(DOO卜ooCOOOOOoo>5CMo>COO)寸mo>ooCIo>a>oo5CMOCOo寸omotooCOoooCO寸inco卜OOoCMM8I/ST城5ITi-每6.ttz-89I0I800s<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>960.718-1.355911.5545970.749-1.365211.5545980.7661-1.334211.5545的0.7473-1.269211.55451000.7083-1.338511.55451010.7278-1.364411.55451020.7614-1.356211.55451030.762-1.317511.55451040.6895-1.081811.55451050.6251-1.157211.55451060.7144-1.350311.55451070.7417-1.366711.55451080.7665-1.342711.55451090.757-1.301211.55451100細8-0.82311.55451110.7055-1.332511.55451120.7224-1.360711.55451130.7559-1.361511.55451140.7643-1.325711.55451150.73-1.21211.55451160.7112-1.344411.55451170.7341-1.366411.55451180.765-1.349811.55451190.7595-1.309311.55451200.6475L-0.952111.5545孔1-0.31790.540211.5545孔2-0.08980.33511.5545孔30.3219-0.34511.5545孔40.1687-0.035911.5545孔50.584-0.93411.5545圖5是渦輪機葉片22的截面圖。如圖2所示,葉片22包括多個流體冷卻介質(zhì)通道IOO,也可以被稱作冷卻通道。在一個示范性實施例中,流體冷卻介質(zhì)是空氣??蛇x地,任何便于冷卻本文中介紹的渦輪機葉片22的流體冷卻介質(zhì)都可以使用。在該示范性實施例中,多條冷卻通道100包括第一冷卻通道102,第二冷卻通道104,第三冷卻通道106,第四冷卻通道108,和第五冷卻通道IIO。為了提高翼面40的冷卻效果,通道100從翼面40的底部120穿過翼面40延伸至翼面40的頂部122。通道100基本直線地延伸穿過組合彎曲翼面40并繼續(xù)穿過平臺42,接頭部分44,和燕尾榫部分46。在示范性實施例中,冷卻介質(zhì)例如空氣可以被送至延伸穿過翼面40的多條冷卻通道100中。上面裝有葉片22的葉輪16包括在燕尾榫46被固定至葉輪16時通向冷卻通道100內(nèi)的單個充氣室。因此,隨著葉輪16的旋轉(zhuǎn),冷卻介質(zhì)從葉輪16內(nèi)的單充氣室被送入冷卻通道100,18以在經(jīng)過在翼面40的頂部122內(nèi)限定出的冷卻孔出口位置排出之前經(jīng)過通道100徑向向外流動。渦輪機被設計成在能夠提供所需性能和效率的預定溫度下運行。通常,較新的渦輪機與較舊的渴輪機相比被設計成在較高的溫度下運行并且較新渦輪機的部件被設計為承受較高的溫度。為了承受較高的溫度,翼面的形狀可以被改變和/或構成葉片的材料也可以被改變。在另一個實施例中,葉片被設有較大的冷卻通道以保持整個翼面的合適溫度。但是,從壓縮機中轉(zhuǎn)移大量的空氣并轉(zhuǎn)入冷卻通道可能會降低渦輪機的效率。改變從壓縮機轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)入冷卻通道的空氣量可能也會引發(fā)政府的管制要求并迫使渦輪機操作者履行報告要求和/或采取其他措施。因此,在替換磨損或損壞的葉片時,用設計成新的更高溫度渦輪機的葉片去替換葉片并不總是必要或有利的。在替換磨損或損壞的葉片時,保持原來葉片的供給條件,葉片壽命預期,和維修策略是有利的。這包括保持與先前所述基本類似的葉片冷卻水平。但是,使替換葉片具有修改了的形狀和材質(zhì),如果該形狀和材質(zhì)提高了渦輪機的性能,那么也是有利的。如上所述,圖2是渦輪機葉片22的正視截面圖并示出了冷卻通道100的示范性朝向。圖6是沿1-1線(如圖2所示)截取的翼面40的截面圖。圖7是沿2-2線(如圖2所示)截取的翼面40的截面圖。圖8是沿3-3線(如圖2所示)截取的翼面40的截面圖。冷卻通道100的示范性朝向有助于翼面40保持和/或提高渦輪機的性能和葉片的壽命。為了便于用本文中介紹的葉片22替換原有的四孔二級葉片,示范性實施例中的空氣通道100沿弧線模式140(如圖5所示)延伸。更具體地,在示范性實施例中,弧線模式140通常沿翼面40的平均弧線142(如圖5所示)延伸。平均弧線142在翼面40的吸氣側(cè)表面144(如圖5所示)和加壓側(cè)表面146(如圖5所示)之間的所有點都是等距的。在示范性實施例中,空氣通道100的邊緣和翼面40的吸氣側(cè)表面1"和/或加壓側(cè)表面146之間的距離都不小于大約0.050英寸??蛇x地,空氣通道100的位置可以在翼面40內(nèi)被調(diào)整為能夠調(diào)節(jié)通道直徑而不用違反最小壁厚要求。而且,在可選的實施例中,弧線模式no可以從平均弧線142處略微移動或變化以便于翼面的有效冷卻。如圖所示,多條冷卻通道100包括第一102,第二104,第三106,第四108,和第五冷卻通道IIO,均穿過翼面部分40延伸。作為參考,第一冷卻通道102被設置為最靠近前緣150(如圖6所示)而第五冷卻通道110被設置為最靠近后緣152(如圖6所示)。在一個示范性實施例中,第一102,第二104,第三106,和第四冷卻通道108的直徑160,162,164和166分別為穿過翼面40的大約0.070英寸。換句話說,在該示范性實施例中,直徑160,162,164和166為2-2線(也就是底部120,如圖2所示)和3-3線(也就是頂部122,如圖2所示)之間的大約0.070英寸。在該示范性實施例中,穿過翼面40的第五冷卻通道110的直徑168為大約0.050英寸。在一個示范性實施例中,冷卻通道的直徑具有大約±0.005英寸的尺寸公差。在一個示范性實施例中,第一102,第二104,第三106,第四108,和第五冷卻通道IIO還延伸穿過接頭44和燕尾榫46。在該示范性實施例中,1-1線和2-2線之間的直徑160,162,164,166和168更大。在該示范性實施例中,1-1線和2-2線之間的直徑160,162,164和166為0.140英寸,而1-1線和2-2線之間的直徑168為0.100英寸。翼面部分40的冷卻通道出口位置被重新設置以允許直徑最大化而在一側(cè)不違反最小壁厚要求同時在另一側(cè)流出足夠多的余量。出口位置被確定在葉片22的下表面78和翼面部分40的頂部122。表II提供了示范性的冷卻通道位置和渦輪機葉片22內(nèi)的孔徑。位置和孔徑以英寸的形式給出,而且還以毫米的形式給出(例如,第一通道102具有從1-1線到2-2線的直徑160為0.140英寸或3.56毫米)。表II孔編號從1到2的孔徑從2到3的孔徑底部中部頂部XYXYXY1020.140[3.56|0.070[1,78]-0.888[22,56]0細io,o:i-0.6817,32〗0.096[2,44]-0.293[7,44]0.583[14,81]1040.140[3,56!0.070-0.420[10,671().o()o[o,()J-0.307.72]0.089[2,26J-0.075[l,卯]0.352[8,94]1060.140[3,56]0.070[1.780.0X3P,1!|0.000|0,Oj0.08312,11012513,1810.174[4,42J-0.047[1,19]1080.140[3,560.070[1,78]0.586[14,88]o細[o,o]0.469111,91J0.058[1,47]0.312[7,92]-0.372[9,45]110O.畫[2,54]0.050[1,27]0.卯5[22,99jo細[o,oj0.891[22,63〗-0.274[6,96]0.563[14,30]-0.978[24,84J參照圖6-8,表II中參照用于定位冷卻通道的X,Y,Z直角坐標系的原點是基準面S,T和U的交點。這些基準面已在附圖中標明。到孔中心的距離X是與基準面T之間的距離而距離Y是與基準面S之間的距離。20距離X和距離Y的值在距離基準面U的三個不同距離處提供。更具體地,距離X和距離Y的值在l-l線(也就是底部),2-2線(也就是中部),和3-3線(也就是頂部)提供。同時距離Z是與基準面U之間的距離。因此,坐標系的原點位于基準面S,T和U的交點處。圖6是沿1-1線截取的渦輪機葉片22的截面圖。圖7是沿2-2線也就是接頭和翼面冷卻通道的交線截取的渦輪機葉片22的截面圖。圖8是沿3-3線截取的渦輪機葉片22的截面圖。在該示范性的實施例中,通道100是使用型管電化學加工(STEM)技術成型的。渦輪機葉片的上述實施例提供了一種針對目前使用的二級葉片的成本低并且可靠的替換方式。上述葉片在葉片被替換后仍保持原有的供應條件和類似的維修策略同時還保持和/或提高了渦輪機的性能和葉片的壽命。上面詳細介紹了用于渦輪和渦輪發(fā)動機的葉片的示范性實施例。氣冷式葉片和渦輪發(fā)動機并不局限于本文中介紹的特定實施例,而且這些部件可以獨立和分離于在此介紹的其他部件來使用。本書面說明書使用實施例來公開本發(fā)明,包括最佳實施方式,并且還能夠讓本領域普通技術人員實踐本發(fā)明,包括制作和使用各種裝置或系統(tǒng)以及實行各種結(jié)合的方法。本發(fā)明的專利范圍由權利要求確定,并且可以包括本領域普通技術人員能夠想到的其他實施例。其他的這些實施例如果具有不背離權利要求實質(zhì)含義的結(jié)構部件,或者如果包括等價的與權利要求的實質(zhì)含義沒有本質(zhì)不同的結(jié)構部件,那么就應該被理解為落入權利要求的保護范圍之內(nèi)。2權利要求1、一種用于渦輪機(10)的葉片(20,22,24),所述葉片包括設置成將所述葉片連接至渦輪機葉輪(16)的燕尾榫部分(46),所述燕尾榫部分包括下表面(78);從所述燕尾榫部分伸出的接頭部分(44);翼面(40),翼面包括底部(120),頂部(122),翼面形狀,和基本根據(jù)表I中列出的X,Y和Z直角坐標值(54)的標稱輪廓,其中Z是從所述燕尾榫部分的所述下表面算起的距離,而X和Y是在從所述下表面算起的各距離Z處限定所述輪廓的坐標;和多條冷卻通道(100),所述多條冷卻通道包括不超過五條在所述翼面的所述底部和所述頂部之間延伸的冷卻通道(102,104,106,108,110),所述冷卻通道中的每一條的出口都在所述頂部,所述多條冷卻通道被設置為弧線模式(140)。2、如權利要求1所述的葉片(20,22,24),其中所述多條冷卻通道(100)基本上根據(jù)表II中列出的X和Y直角坐標值(54)被設置在所述翼面(40)的所述頂部和底部(120,122)。3、如權利要求l所述的葉片(20,22,24),其中所述多條冷卻通道(100)被排列成彼此基本平行。4、如權利要求1所述的葉片(20,22,24),其中所述多條冷卻通道(100)中的第一,第二,第三和第四冷卻通道(102,104,106,108)均具有從所述翼面的所述底部(120)到所述頂部(122)的大約為0.070英寸±0.005英寸的直徑(160,162,164,166),而所述多條冷卻通道中的第五冷卻通道(110)具有從所述翼面的所述底部到所述頂部的大約為0.050英寸±0.005英寸的直徑(168)。5、如權利要求4所述的葉片(20,22,24),其中所述第一,第二,第三,第四和第五冷卻通道(102,104,106,108,110)中的至少一條具有的在所述燕尾榫(46)和所述接頭部分(44)內(nèi)限定的直徑(160,162,164,166,168)比在所述翼面(40)內(nèi)限定的直徑大。6、如權利要求1所述的葉片(20,22,24),其中所述多條冷卻通道(100)有助于延長所述翼面(40)的可用壽命。7、如權利要求1所述的葉片(20,22,24),其中通過使預定氣流穿過所述多條冷卻通道,所述多條冷卻通道(100)有助于在所述翼面(40)內(nèi)保持所需的翼面溫度。8、如權利要求1所述的葉片(20,22,24),其中所述多條冷卻通道(100)有助于增加整個所述翼面(40)的蠕變余量。9、如權利要求1所述的葉片(20,22,24),其中所述翼面(40)進一步包括在所述翼面的每個側(cè)面上至少部分延伸的涂層。10、一種燃氣渦輪發(fā)動機,包括包括至少一個轉(zhuǎn)子葉輪(14)的轉(zhuǎn)子(12);和自所述至少一個轉(zhuǎn)子葉輪徑向延伸的多個葉片(20,22,24),所述多個葉片中的每一個都包括燕尾榫部分(46),接頭部分(44),翼面(40),和多條延伸穿過葉片的冷卻通道(100),所述翼面具有基本根據(jù)表I中列出的X,Y,Z直角坐標值(54)形成的標稱輪廓,其中Z是從所述燕尾榫部分的下表面算起的距離,而X和Y是在從所述燕尾榫部分的下表面(78)算起的各距離Z處限定所述輪廓的坐標,所述多條冷卻通道中的每一條都在所述燕尾榫部分的所述下表面和每個翼面的頂部(122)之間延伸,所述多條冷卻通道包括不超過五條以弧線模式(HO)i殳置的冷卻通道(102,104,106,108,110)。全文摘要用于渦輪機的氣冷式葉片(20,22,24),包括設置成將葉片連接至渦輪機葉輪(16)的燕尾榫部分(46),所述燕尾榫部分具有下表面(78)。所述葉片還包括從燕尾榫部分伸出的接頭部分(44)和翼面(40),翼面具有底部(120)和頂部(122),翼面形狀,和基本根據(jù)表I中列出的X,Y和Z的直角坐標值(54)的標稱輪廓。所述葉片還包括多條冷卻通道(100)。所述多條冷卻通道包括不超過五條在所述翼面的底部和頂部之間延伸的冷卻通道(102,104,106,108,110)。每條冷卻通道都在所述頂部引出所述翼面,所述多條冷卻通道被設置為弧線模式(140)。文檔編號F01D5/18GK101493017SQ20081016874公開日2009年7月29日申請日期2008年9月28日優(yōu)先權日2007年9月28日發(fā)明者D·特拉格塞爾,I·里夫斯申請人:通用電氣公司
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