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用于燃氣渦輪發動機的渦輪部段的渦輪葉片的制作方法_2

文檔序號:8649491閱讀:來源:國知局
r>[0024]如圖2所示,渦輪葉片43包括分別設置在第一和第二渦輪轉子腔46、48中的兩個清除翅片50、52。清除翅片50可以被稱為第一清除翅片,以及清除翅片52可以被稱為第二清除翅片。清除翅片50位于接近渦輪葉片43的前緣68,以及清除翅片52位于接近渦輪葉片43的后緣70。如圖3-6更詳細所示,清除翅片50、52可沿著根部64從渦輪葉片平臺60的下側延伸。
[0025]圖2還示出了定子翼片39,其在定子翼片39的平臺58的下側上的后緣66處具有導流翅片56。定子翼片45包括在定子翼片45的平臺62的上側上的前緣72處的導流翅片54。導流翅片54可以被稱為第一導流翅片,以及導流翅片56可以被稱為第二導流翅片。盡管在圖2中僅示出了定子翼片39和45的一部分,但是每個定子翼片可以包括在定子翼片的前緣和后緣處的導流翅片,如下面參考圖7和8更詳細所述。
[0026]圖3-6示出了圖1的渦輪葉片43的各種透視圖。正如上面所指出的,渦輪葉片43可以包括兩個清除翅片50和52。圖3和4顯示了示出接近渦輪葉片43的前緣68的清除翅片50的透視圖。清除翅片50從平臺60的下側61沿著根部64的前壁59延伸。如圖3和4所示,清除翅片50沿其延伸的前壁59的一部分可以是基本平坦的。在一些情況中,清除翅片50可軸向延伸到渦輪葉片平臺60的正向邊緣51 ;但是,在其它情況中,清除翅片50可以在到達正向邊緣51之前停止。正向邊緣51也可以被稱為“上游邊緣”。如圖3和4所示,清除翅片50可以朝著渦輪葉片平臺60的正向邊緣51的拐角40延伸。清除翅片50也可定位在渦輪葉片43的中心線600的一側上,使得在中心線600和清除翅片50之間存在空間。如果清除翅片50以這種方式定位,那么清除翅片50可以被稱為“被偏置”到渦輪葉片43的一側。在其它實施例中,清除翅片50可以沿中心線600定位。
[0027]圖5和圖6顯示了示出接近渦輪葉片43的后緣70的清除翅片52的透視圖。清除翅片52從平臺60的下側61沿根部64的后壁65延伸。如圖5和6所示,清除翅片52沿其延伸的后壁65的一部分可以是基本平坦的。在一些情況中,清除翅片52可以延伸到渦輪葉片平臺60的后部邊緣53 ;然而,在其它情況中,清除翅片52可以在到達后部邊緣53之前停止。后部邊緣53也可以被稱為“下游邊緣”。如圖5和6所示,清除翅片52可以朝著渦輪葉片平臺60的后部邊緣53的拐角41延伸。與清除翅片50類似,清除翅片52也可被偏置到渦輪葉片43的中心線600的一側,使得在中心線600和清除翅片52之間存在空間。在其它實施例中,清除翅片52可以沿中心線600定位。在一些情況中,清除翅片50或52中只有一個都被偏置到中心線600的一側,而在其它情況中,清除翅片50和52都被偏置到中心線600的一側。其中清除翅片50、52都以這種方式被偏置,它們可以被定位在中心線600的相同側上,如圖3-6所示,或者它們可以被定位在中心線600的相對側上。
[0028]如圖3所示,清除翅片50可以包括在根部64上從平臺60的下側61延伸到清除翅片50的末端的長度100。清除翅片50還可以包括厚度110和寬度120,寬度120是清除翅片從渦輪葉片43延伸的向外距離。類似地,如圖5所示,清除翅片52可以包括在根部64上從平臺60的下側61延伸到清除翅片52的末端的長度200。清除翅片52還可包括厚度210和寬度220。如本文所用,術語“寬度”也可以被稱為“軸向寬度”或“突出距離”,因為寬度表示翼片凸出到給定的渦輪轉子腔中的距離,如圖2所示。
[0029]清除翅片50和52的形狀和尺寸可以由渦輪葉片43的形狀確定。例如,清除翅片50,52的輪廓130、230分別可以說成以葉片43的形狀為輪廓。即,清除翅片50、52可以分別具有形狀上與平臺60的下側61和根部64類似的輪廓130、230。如圖3和4所示,清除翅片50的輪廓130繪制成平臺60的下側61的輪廓,以及繪制成根部64的基本平坦的前壁59的輪廓。類似地,如圖5和6所示,清除翅片52的輪廓230繪制成平臺60的下側61的輪廓,以及繪制成根部64的基本平坦的后壁65的輪廓。在其它情況中(未示出),清除翅片50可被形成為符合根部64的前壁59的曲率140,和/或清除翅片52可被形成為符合根部64的后壁65的曲率240。
[0030]清除翅片50也可以符合渦輪葉片43的前緣68,以及清除翅片52可以符合渦輪葉片43的后緣70。如圖3-6所示,特別在圖3和圖6中,清除翅片50可成角度以便在與渦輪葉片翼面28的前緣68相同的方向(即以相同的角度)延伸,以及清除翅片52可成角度以便在與渦輪葉片翼面28的后緣70相同的方向(即以相同的角度)延伸。以這種方式,清除翅片50、52可分別以不垂直于前壁59和后壁65的角度延伸。在其它情況中,例如其中翼面28的前緣68和后緣70分別處于垂直于前壁59和后壁65的角度,清除翅片50、52可以垂直延伸到前壁59和后壁65,以便分別與前緣68和后緣70對齊。在這方面,清除翅片50可以被稱為與前緣68對齊,以及清除翅片52可以被稱為與后緣70對齊。由于清除翅片50、52的形狀取決于給定的渦輪葉片的形狀,所以清除翅片50、52可以被稱為“與葉片形狀有關的”。
[0031]進而關于清除翅片50、52的形狀和尺寸,如圖3-6所示,分別沿著清除翅片50、52的長度100、200和寬度120、220可以變化。例如,如圖3所示,清除翅片50的寬度120可以隨著清除翅片50接近渦輪葉片平臺60的正向邊緣51而逐漸減小。清除翅片50的寬度120還可以隨著清除翅片50接近根部64的底部而逐漸減小。類似地,如圖4所示,清除翅片52的寬度220可以隨著清除翅片52接近渦輪葉片平臺60的后部邊緣53而逐漸減小。清除翅片52的寬度220還可以隨著清除翅片52接近根部64的底部而逐漸減小。
[0032]盡管清除翅片50、52的形狀和尺寸取決于渦輪葉片的形狀,作為例子,清除翅片50、52各自可具有約12.7mm (約0.5英寸)的長度100、200,約1.27mm (約0.05英寸)的厚度110、210,以及小于約5.08mm (約0.2英寸)的最大寬度120、220。然而,僅提供這些距離以示出清除翅片50、52的可能尺寸的例子。每個清除翅片50、52的長度、厚度以及最大寬度可大于或小于上述值,這取決于在其上設置的清除翅片50、52的渦輪葉片的形狀。
[0033]清除翅片50、52在形狀上不一定相同。清除翅片50可以包括與清除翅片52的尺寸和/或曲率不同的尺寸和/或曲率。例如,清除翅片50的長度100、厚度110、寬度120和輪廓130中的一個或多個可以不同于清除翅片52的長度200、厚度210、寬度220和輪廓230。此外,盡管在圖3-6中清除翅片50、52經由單獨的輪廓線示出,但是這是為了說明清除翅片50、52的示例性的形狀。如下文更詳細描述的那樣,清除翅片50、52例如可以經由鑄造工藝與渦輪葉片43 —體形成。
[0034]圖7和圖8分別示出了圖1所示的GTE 10的定子翼片45和39。每個定子翼片45和39可以被稱為“一對定子翼片”,因為,如圖所示,圖7和圖8分別包
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