用于冷卻渦輪機零件的平臺的根部側(cè)的技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦輪機零件，例如渦輪機的葉片或?qū)~，并且更具體地涉及用于渦輪機零件的平臺冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代渦輪機，例如燃氣輪機中，所述渦輪機的各零件在非常高的溫度下運行。這些渦輪機零件，例如葉片(blade)或?qū)~(vane)，通常包括由平臺分開的翼型部和根部。在渦輪機運行期間，高溫可能會導(dǎo)致?lián)p壞渦輪機零件或其構(gòu)成部分，因此渦輪機零件的冷卻是非常重要的。這些零件的冷卻一般是通過使冷卻流體通過來實現(xiàn)，所述冷卻流體可以包括從渦輪機的壓縮機通過鑄入渦輪機零件內(nèi)的芯通道，例如形成在葉片的翼型內(nèi)部的冷卻通道的空氣。
[0003]因此，渦輪機零件的翼型部，例如葉片，通過引導(dǎo)冷卻流體流過形成于渦輪機部件的翼型部內(nèi)的通道被冷卻。
[0004]然而，渦輪機零件的平臺的充分冷卻是困難的，因為冷卻空氣一般不會在冷卻整個平臺中被利用。平臺的區(qū)域，例如平臺的翼型側(cè)，即翼型從其露出的平臺的一側(cè)，被暴露于來自燃燒器的熱氣體。通常，該平臺的冷卻是通過提供在平臺的翼型側(cè)的薄膜冷卻來實現(xiàn)的。但是，翼型側(cè)的冷卻不足以充分地冷卻平臺的其他區(qū)域，特別是平臺的根部側(cè)，即根部從其露出的平臺一側(cè)。這種不充分導(dǎo)致平臺的氧化和開裂，并因此減少渦輪機零件的壽命O
[0005]從US2009/016881A1中已知一種布置，其中提供了平臺區(qū)域和從渦輪機葉片到渦輪機葉片的平臺的過渡區(qū)域的改進的冷卻，從而保證了在燃氣渦輪機中劃定的流道的定界的冷卻。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，該平臺包括不支撐導(dǎo)葉的第一平臺壁和支撐所述導(dǎo)葉的第二平臺壁，在第一平臺壁和第二平臺壁之間具有中空空間。在導(dǎo)葉的根部部分和從渦輪葉片到平臺的過渡區(qū)的路線(course)中，第一平臺壁是空氣動力學(xué)彎曲的，并且第二平臺壁的路線具有相對于第一平臺壁的后退肩部，作為導(dǎo)葉的延續(xù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的是提供一種用于冷卻渦輪機零件的平臺的根部側(cè)的技術(shù)。
[0007]該目的是通過提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的平臺冷卻裝置，和權(quán)利要求6所述的渦輪機部件來實現(xiàn)的。
[0008]根據(jù)本技術(shù)的一個方面，提供了一種平臺冷卻裝置，用于將冷卻流體引導(dǎo)到渦輪機零件的平臺的根部側(cè)。渦輪機零件包括翼型、平臺和根部，所述根部具有用于從空腔接收冷卻流體并引導(dǎo)冷卻流體進入翼型件的主入口。所述空腔至少部分地由渦輪機零件的根部和平臺的根部側(cè)限定。該平臺冷卻裝置適于被裝配在所述空腔中。
[0009]該平臺冷卻裝置包括第一區(qū)段和第二區(qū)段。第一區(qū)段待被定位在渦輪機零件的根部。待被定位在平臺的根部側(cè)的第二區(qū)段被設(shè)置成與第一區(qū)段成一角度。第二區(qū)段包括至少一個沖擊信道。沖擊通道包括用于從空腔中接收冷卻流體的至少一部分的入口和用于將所接收的冷卻流體釋放到平臺的根部側(cè)的出口。第一區(qū)段和第二區(qū)段限定從空腔經(jīng)由沖擊通道到主入口的冷卻流體的路徑。
[0010]因此，在平臺冷卻裝置的幫助下，冷卻流體的至少一部分從空腔經(jīng)由沖擊通道朝向平臺的根部側(cè)被重定向。冷卻流體隨后撞擊渦輪機零件的平臺的根部側(cè)，從而冷卻該平臺的根部側(cè)。
[0011]在平臺冷卻裝置的一個實施例中，第二區(qū)段包括至少一個肋，使得當(dāng)該平臺冷卻裝置被裝配在平臺的根部側(cè)上的空腔中時，在平臺的根部側(cè)和沖擊通道的出口之間形成間隙。
[0012]由于該間隙，從沖擊通道的出口釋放的冷卻流體擴散到渦輪機部件的平臺的根部側(cè)。
[0013]在平臺冷卻裝置的另一個實施例中，第二區(qū)段包括多個肋，使得當(dāng)該平臺冷卻裝置被裝配在平臺的根部側(cè)上的空腔內(nèi)時，在平臺的根部側(cè)和沖擊通道的出口之間形成間隙。肋被基本上彼此平行地取向。由于該間隙，從沖擊通道的出口釋放的冷卻流體擴散到渦輪機零件的平臺的根部側(cè)。而且，當(dāng)平臺冷卻裝置被裝配在空腔中時，多個肋為平臺冷卻裝置提供穩(wěn)定性。
[0014]在平臺冷卻裝置的另一個實施例中，平臺冷卻裝置包括在第一區(qū)段處的第一突起，用于附連到渦輪機零件的根部，和在第二區(qū)段處的第二突起，用于附連到渦輪機零件的平臺的根部側(cè)，使得在平臺冷卻裝置和渦輪機零件之間形成腔室，用于將冷卻流體從沖擊通道引導(dǎo)到根部的主入口。因此，當(dāng)平臺冷卻裝置被裝配在渦輪機零件的空腔中時，第一突起和第二突起為平臺冷卻裝置提供穩(wěn)定性。此外，由于腔室，從沖擊通道的出口釋放的冷卻流體能夠擴散到平臺的根部側(cè)和渦輪機零件的根部的一部分上。此外，該腔室有利于冷卻流體從沖擊通道到主入口的通過，并允許冷卻流體僅通過主入口離開。
[0015]在平臺冷卻裝置的另一個實施例中，第二區(qū)段包括多個沖擊通道。多個沖擊通道的每一個均包括用于從渦輪機零件的空腔中接收冷卻流體的至少一部分的入口和將所接收的冷卻流體釋放到渦輪機零件的平臺的根部側(cè)的出口。沖擊通道被布置成陣列。其結(jié)果是，平臺的根部側(cè)上的更大區(qū)域被冷卻。此外，沖擊通道可以這樣的方式被定位，以至少基本上將冷卻流體集中到渦輪機零件的平臺的根部側(cè)上的所希望的位置。
[0016]根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供一種渦輪機部件。渦輪機部件包括平臺、翼型、根部和平臺冷卻裝置。該平臺包括翼型側(cè)和根部側(cè)。翼型從平臺的翼型側(cè)延伸，并且根部從平臺的根部側(cè)延伸。翼型和根部在相反的方向上從平臺延伸。根部包括用于從平臺的根部側(cè)上的空腔中接收冷卻流體并將冷卻流體引導(dǎo)進入到翼型內(nèi)的主入口。所述空腔至少部分地由渦輪機部件的根部和平臺的根部側(cè)限定。
[0017]該平臺冷卻裝置包括第一區(qū)段和第二區(qū)段。第一區(qū)段被定位在渦輪機部件的根部。第二區(qū)段被定位在平臺的根部側(cè)，并與第一區(qū)段成一角度被設(shè)置。第二區(qū)段包括至少一個沖擊信道。沖擊通道包括用于從空腔中接收冷卻流體的至少一部分的入口和用于將所接收的冷卻流體釋放到平臺的根部側(cè)的出口。第一區(qū)段和第二區(qū)段限定從空腔經(jīng)由沖擊通道到主入口的冷卻流體的路徑。因此，平臺的根部側(cè)的冷卻被實現(xiàn)。
[0018]在渦輪機部件的一個實施例中，第二區(qū)段包括至少一個朝向平臺的根部側(cè)延伸的肋，使得在平臺的根部側(cè)和沖擊通道的出口之間形成間隙。由于該間隙，從沖擊通道的出口釋放的冷卻流體擴散到平臺的根部側(cè)上。
[0019]在渦輪機部件的另一個實施方案中，第二區(qū)段包括多個朝向平臺的根部側(cè)延伸的肋，使得在平臺的根部側(cè)和沖擊通道的出口之間形成間隙。肋基本上彼此平行地被取向。由于該間隙，從沖擊通道的出口釋放的冷卻流體擴散到平臺的根部側(cè)上。而且，多個肋為被裝配在空腔中的平臺冷卻裝置提供穩(wěn)定性。
[0020]在渦輪機部件的另一個實施例中，冷卻通道由平臺的根部側(cè)和第二區(qū)段的具有至少兩個肋的部分形成。冷卻通道朝向主入口引導(dǎo)冷卻流體。因而冷卻流體沿平臺的根部側(cè)的流動方向可以被控制。
[0021]在渦輪機部件的另一個實施例中，第一區(qū)段包括附連到渦輪機部件的根部的第一突起，并且第二區(qū)段包括附連到平臺的根部側(cè)的第二突起，使得在平臺冷卻裝置、平臺的根部側(cè)和渦輪機部件的根部之間形成腔室，用于將冷卻流體從沖擊通道引導(dǎo)到主入口。因此，第一突起和第二突起為被裝配在空腔中的平臺冷卻裝置提供穩(wěn)定性。
[0022]此外，由于腔室，從沖擊通道的出口釋放的冷卻流體擴散到平臺的根部側(cè)上和渦輪機的根部的一部分上。此外，該腔室有利于從沖擊通道到主入口的冷卻流體的通過，并允許冷卻流體僅通過主入口離開。
[0023]在渦輪機部件的另一個實施例中，第一突起通過釬焊被附連至渦輪機部件的根部，并且第二突起通過釬焊被附連到平臺的根部側(cè)。作為釬焊的結(jié)果，構(gòu)成渦輪機部件的根部或平臺的材料不會熔化，并且這允許對公