CN101037947B - 减振冷却的涡轮机叶片 - Google Patents

Abstract

一种涡轮机叶片(22)包括一个翼型(26)、工作台(28)、支柱(30)和整体地连在一起的燕尾件(32)。一个冷却腔(58)位于工作台(28)的下方并且有一个从支柱(30)向外露出的入口(60)。一个减振器座(62)围绕着入口(60)并在工作台(28)的下方凹进去从而容纳一个用来在入口(60)上紧密密封腔(58)的减振器(64)。

Description

减振冷却的涡轮机叶片

技术领域

本发明总体上涉及一种燃气涡轮发动机，并且，更具体地涉及涡轮机叶片在其中的冷却。

背景技术

在一个燃气涡轮发动机中，空气在压气机中被压缩并且在燃烧室中与燃料混合产生高温燃气。在一个高压涡轮机(HPT)中从燃气中提取能量用来给压气机提供动力，并且在一个低压涡轮机(LPT)中提取的能量一般是用来给飞行器飞行器涡轮风扇发动机应用中的风扇提供动力。

该HPT包括一个布置在燃烧室出口端的定子喷管，该喷管首先从那接收最热的燃气。该喷管包括一排将燃气引入一排第一级涡轮机转子叶片的定子叶片，这些转子叶片安装在支承转子盘的圆周上。

定子叶片和转子叶片特别构造成翼型断面，其具有在径向跨度上延伸的通常是凹的压力侧和通常是凸的相对进气侧，并且在相对的前缘和后缘之间的翼弦上延伸。翼型是空心的并且包括各种在其中的冷却线路用以引导从压气机流出的压缩空气贯穿其中从而在工作过程中冷却翼型并且延长它的使用寿命。

由于现代燃气涡轮发动机的数十年发展历史，定子叶片和转子叶片的冷却线路在复杂性、性能以及非常复杂和密集的技术中的大量变更的制造成本方面有不同。

这些涡轮机部件在冷却线路中即使做最少的变化，也会在耐用性、寿命和由此引起的涡轮机部件的成本方面有重大且深远的利益。冷却线路的不同构造是由涡轮机翼型的不同工作环境引起的，不同的工作环境包括不同的速度、压力以及在在翼型的跨度和翼弦上的它的相对的压力侧和进气侧上的温度分布。

此外，当与支承转子盘的圆周一起旋转时涡轮机转子叶片受到离心力的作用。涡轮机叶片包括一个从内侧工作台的根部向径向外侧末端在径向跨度上延伸的翼型。

为了限制在翼型的根部高温燃气，整排涡轮机叶片的工作台限定出径向内侧流道边界，并且环形涡轮机护罩沿翼型的径向外侧末端限制燃气。

工作台在支承支柱的外侧端部整体成型，止于一个具有凸口或凸耳的支承燕尾件，构造成定位在互补的燕尾槽中，这些槽形成在支承转子盘的圆周内。

在工作过程中为了循环从压气机吹出的压缩空气以冷却叶片，涡轮机叶片是空心的，并且具有从燕尾件的基部延伸通过支柱和工作台到翼型的一个或多个冷却线路。

如上所述，涡轮机翼型自身内部的冷却线路可以具有多种为涡轮机翼型在燃气流线中的工作环境特别设计的构造。冷却线路由延伸穿过支柱的入口通道进行供给，该支柱从支承转子盘内部的燕尾件的基部接收压缩空气。

单个叶片典型地利用前、后侧叶片定位器定位在支承转子盘上，这些定位器也有对应的密封件。

因为叶片支柱和燕尾件被叶片工作台遮盖成与高温燃气隔开，它们易于被引导贯穿其中的冷却空气直接冷却并且被在涡轮机的密封腔内围绕支柱和燕尾件的任何空气冷却。

然而，叶片工作台在其外侧将其自身直接暴露在高温燃气下，并且由通过内部冷却线路导向的冷却空气部分地冷却，而且其它部分由工作台自身下方导向的冷却空气冷却。在一些构造中，工作台可以包括常规的沿径向贯穿其中的薄膜冷却孔，在工作过程中，这些孔从工作台下方将冷却空气的一部分排向它的外表面从而在冷却空气上形成隔热膜。

燃气涡轮发动机的效率主要是通过提高燃气的工作温度来得以提高，这样不同的涡轮机部件也相应地需要耐热超级合金以及它的相应冷却。

涡轮机转子叶片工作台的冷却是特别成问题的，因为，为了降低通过涡轮机叶片承受的离心载荷，并且相应地降低离心应力，工作台实际上应当很薄。工作台很薄所以会不能实行，为相对较厚的涡轮机翼型自身找到了在其中引进多种构造的内部冷却线路。而且，在从压气机吹出的冷却空气数量一定的情况下，涡轮机工作台的薄膜冷却自身必然会限制效率，这样会相应地降低发动机的总效率。

因此，希望提供一种具有改进了的工作台冷却的涡轮机转子叶片来进一步提高燃气涡轮发动机的工作效率。

发明内容

一种涡轮机叶片包括整体地连在一起的一个翼型、工作台、支柱和燕尾件。一个冷却腔位于工作台下方并且有一个从支柱向外露出的入口。一个减振器座围绕着入口并在工作台下方凹进去从而容纳一个用来在入口上紧密密封这个腔的减振器。

本发明提出了一种涡轮机叶片包括：

一个翼型、工作台、支柱和燕尾件，沿纵向或径向依次整体地连在一起；

位于所述工作台的下方并且有一个从所述支柱向外露出的入口的一个冷却腔；

在所述工作台的下方凹进去并且围绕着所述入口的一个减振器座；以及

布置成邻接所述座从而横过所述入口紧密密封所述腔的一个减振器。

附图说明

结合附图，根据优选和具体实施例在以下的详细说明中更具体的说明了本发明的和其进一步的目标和优点其中：

图1是具有一个高压涡轮机的涡轮风扇燃气涡轮发动机的一个部分的部分剖视图；

图2是图1所示的第一级涡轮机转子叶片的独立轴测图；

图3是图2所示的叶片的工作台部分的分解视图，其中，将叶片减振器从叶片工作台下方的它的互补安装座上移开；

图4是图1中沿4-4线的两个相邻涡轮机叶片的径向截面视图；

图5是图1中沿5-5线的两个相邻涡轮机叶片的俯视图；

图6是图4所示两个相邻涡轮机叶片的相应部分的径向放大剖视图，其中，减振器沿周向陷在它们之间；

图7是前述附图所示的减振器在另一个实施例中的独立视图；

图8是根据安装在其中的减振器的另一个实施例的叶片工作台的轴测图；

图9是图8所示减振器和工作台的径向剖视图；

图10是根据另一个实施例的涡轮机叶片平台以及陷在其中的一个减振器的部分截面和剖视图。

具体实施方式

图1中示出的是涡轮风扇燃气涡轮飞行器发动机10关于纵向或横向中心线对称的部分的轴向剖视图。

发动机10包括一个常规多级轴向压气机12，为在它的接连的级中的压缩空气14构造而成的并且为在后部示出的常规环形燃烧室16提供压缩空气。燃料添加到燃烧室中并且为了产生高温燃气18而点燃，该燃气从那里排入一个HPT中。

该HPT包括一个第一级涡轮机喷管，该喷管具有一排空心喷管定子叶片20引导燃气往后通过一排第一级涡轮机转子叶片22，转子叶片通常安装在一个支承转子盘24上，该转子盘在径向外侧部分示出。能够通过涡轮机叶片22提取，该叶片由驱动轴连接到压气机的转子上从而在工作过程中给压气机提供动力。燃气离开HPT并且进入一个常规LPT，在那里LPT进一步提取能量典型地是用来给典型涡轮风扇飞行器发动机应用中的一个上游风扇(未示出)提供动力。

图2和图3单独示出了图1所示涡轮机转子叶片22的一个实施例。每个叶片都包括一个翼型26、一个工作台28、支柱30和燕尾件32，沿纵向或径向依次整体地连在一起形成一个典型的超耐热合金整体式铸件用在HPT的恶劣环境中。

翼型26包括一个通常是凹的压力侧34和从工作台28的顶部或外侧的一个根部38到一个相对的径向外侧远端40之间的跨度上沿径向延伸的沿圆周或侧面相对的通常是凸的进气侧36。这两侧也都在沿轴向相对的前缘和后缘42、44之间的翼弦上沿轴向延伸，在工作过程中，高温燃气18在前缘和后缘之间流动。

翼型26在这两侧之间是空心的并且包括一个延伸贯穿翼型的大部分区域的内部冷却线路46，通过具有布置在燕尾件32的基座上的对应入口的工作平台28和支柱30在工作过程中接收来自压气机的压缩冷却空气14。

冷却线路46可以具有任何常规构造并且典型地包括在翼型内部的多个流道，翼型自身构造成以常规方式影响其中的碰撞式冷却或蛇形冷却。通过翼型的压力和进气侧上的多个出口，冷却空气排出翼型，这些出口典型地是倾斜的薄膜冷却孔形式，也可以通过沿着后缘的整个跨度的一排后缘出口孔。

如最初在图2和图3中所示，工作台28限定出高温燃气18的径向内侧边界，并且可以具有做如下文的改进的任何常规构造来提高它的冷却。例如，叶片典型地包括以共同铸造的形式在它的前方或上游端部整体地连在支柱30和工作台28上的一个常规前裙部48。前裙部48典型地包括一个向前突出的天使翅膀型密封件，该密封件将工作台密封到图1所示的上游涡轮机喷管上。

叶片还包括以共同铸造的形式在它的后方整体地连在支柱30和工作台28上的一个常规后裙部50。飞行器裙部50典型地包括一对向后突出的天使翅膀型密封件，该密封件将工作台与图1所示的下游涡轮机喷管密封在一起。

图1也示出了在支承盘24的前侧上的一个常规前侧叶片定位器52，以及将燕尾件轴向地定位在支承盘24的圆周上的它们的互补轴向燕尾槽中的在支承盘24的后侧上的一个常规后侧叶片定位器54。为了以常规的方式引导那里的冷却空气，这两个定位器也可以构造成密封燕尾件到盘的圆周上从而限定出从压气机到涡轮机叶片的常规排气通道的一个部分。

图4和图5示出了涡轮机转子叶片中的两个，当安装在支承盘的圆周上时，这些叶片整排地沿周向相互连接。如图5示出的最佳形式，每个工作台28是一个具有矩形或平行四边形的外形的相对较薄的板，并且包括沿周向从翼型的压力和进气侧34、36向外延伸的部分。

相邻叶片的相邻工作台在相应的轴向分离线56处相互连接。通过这种方式，每个工作台28在轴向方向上在前裙部和后裙部48、50处终止，并且在周向方向上在相邻叶片之间的相对的分离线56处终止。

因此每个工作台从翼型的根部和压力侧34向外延伸从而沿着分离线56终止在工作台的压力侧边缘。而且，每个工作台从相对的进气侧36向外延伸并且沿相应的分离线56终止在相应的进气侧边缘。

如最初在图3中所示，每个工作台28包括沿径向布置在工作台自身的下方的一个工作台冷却腔58并且从支柱向外延伸。冷却腔58包括一个进口或入口60，该入口面对或从支柱30向外露向下一个相邻叶片和工作台。

在工作台28下方围绕每个入口60的是一个减振器座62，该减振器座特别构造成容纳或配合一个互补的减振器64从而既可以抑制叶片在工作过程中的振动又可以穿过入口60的全部开口域紧密地密封外露的工作台腔58。图3所示减振器64在工作台下方从它的互补座62移开。图4和图6中，沿横向的径向截面示出了减振器64安装在座62中并且沿周向陷在相邻工作台之间。

如图6所示的放大剖视图，腔入口60和环绕座62在相应的分离线56处以一个最好是大约30度的锐角的倾斜角A从支柱30向外向工作台28倾斜。通过这种方式，当叶片在工作过程中转动并且在减振器64自身上形成离心力F时，减振器64松动地陷在相邻工作台之间并且在摩擦力作用下以相应的倾斜角A由座62支撑。

沿着倾斜角A布置座62和相应的减振器64这两者，在叶片的旋转工作过程中，该倾斜角减小了减振器和座之间的摩擦啮合力，这对抑制叶片的振动是很有效的，同时又紧密地密封入口60到工作台下方的冷却腔58上。在离心力F作用下，倾斜减振器64将稍微移动来关闭分离线56处的工作台之间的间隙，减振器与下一个相邻工作台的圆周边缘邻接从而阻止它的进一步移动。

如图3最好地示出，工作台腔58沿轴向在两个群部48、50之间间隔开以将沿轴向穿过腔的整个宽度的周围的减振器座62和和穿过入口60的相对端桥接。

如图6最好地示出，工作台腔58在它的顶部或外侧受到工作台28自身的限制并且在它的内侧或下侧受到薄板或底板66的限制，该底板整体且向外地从支柱30延伸到下一个相邻分离线56。减振器座62在沿着锐角倾斜角A与之对齐的分离线56处也接通底板66的远端和工作台的远端或边缘。

如图3的俯视图所示，减振器座62由此在它的入口60周围围绕着工作台腔58的整个圆周以提供一个相应的边界或区域，减振器64相对这个区域可以摩擦配合从而从这个外露端密封关闭腔。

为了在相邻工作台之间支撑松动的减振器，如图3所示的叶片也包括整体地连在各个前和后裙部48、50的内部的一对支承凸缘68，还包括它们之间的公用支柱30，这对凸缘在工作台28和入口60的下方沿径向间隔开来形成相应的凹处或凹穴从而支撑与入口60相邻的减振器64的对立端。

图6示出了端部凸缘68中的一个的放大视图，该凸缘从下面支撑减振器64，该减振器由互补的减振器座62从上面定位，该减振器由下一个相邻工作台沿周向现在凸缘68的凹穴中。

在图6所示的优选实施例中，工作台腔58在工作台28下方沿周向从翼型压力侧34向外延伸，并且，减振器64由下一个相邻进气侧工作台陷在压力侧工作台下。

摩擦减振器在涡轮风扇飞行器发动机中的商业公用使用中已经普遍使用了很多年，来提供减振器和工作台自身之间的振动激振力的摩擦损耗。然而，为了易于与工作台的相应边相配合，常规减振器在外形和尺寸方向相对来说是很小的，因此在尺寸、位置和由此产生的离心负荷方面受到限制，该离心载荷是由支承工作台以及通过径向向内穿过支柱和燕尾件并进入支承转子盘而被支撑的。

图6示出了经另一腔底板66的简单导入的工作台冷却腔58的导入，该底板从支柱30向外伸出成悬臂状来限定到腔和周围的减振器座62的下半部的入口60。座63是扁平或水平的，围绕入口60的整个圆周或边界进行平滑表面抛光，并且提供一个完整的圆周边界来摩擦配合或接触互补的减振器64从而在离心载荷作用下紧密密封腔58。

图3所示的腔58是一个整体或单个的小腔，在优选实施例中，在工作台的在两个裙部之间的轴向长度的大部分上延伸，减振器64特别构造成比常规减振器大一些从而紧密密封新提出的工作台腔58。在一个替换实施例中，如果需要，腔可以是多个小腔，但是，为此就会需要额外的分叉肋片，这样就增加了不必要的重量来承受离心载荷，而这在应用中应当是被消除的。

在图6所示的优选实施例中，减振器座62在高度方向上笔直穿过入口62的高度并且沿着倾斜锐角A。如图3所示，减振器64沿着分离线56和腔底板66在前、后裙部48、50之间的相应边缘也成弓形或凸状。减振器64围绕着入口与它的匹配座62互补，并且同样地笔直穿过它的横向宽度，同时沿着它的纵向长度成凸状。减振器座和减振器自身的凸状构造有助于减振器在腔入口60上的摩擦配合中的定心并且最大化摩擦减振性能和腔的摩擦接触密封。

为了促进工作台的下侧冷却，在工作过程中，通过密封工作台腔58，压缩冷却空气14可以在各种管道中被引导。例如，图3、4、6所示的工作台28包括多个薄膜冷却孔出口70，这些出口以一个合适的稍小倾斜角延伸穿过工作台并且布置成与工作台腔58流体连通。通过这种方式，为了在它的外表面上提供一个冷却空气的隔热层来在工作过程中热保护工作台，从腔58出来的用过的冷却空气可以通过工作台排出。

如上所述，如图6所示，翼型自身中有专用的冷却线路46，这个冷却线路常规地沿径向向上穿过支柱并且直接邻接冷却腔58。因此，支柱30可以包括隐藏在腔58的后端内的一个或多个孔入口72，在这个地方，它连接支柱，该入口72在翼型的内部冷却线路46和工作台腔58之间进行流体连通延伸。

通过这种方式，流入翼型的增加冷却空气的一部分通过入口72分配到工作台腔58，在工作过程中，该工作台腔被减振器64封闭。空气就这样冷却工作台58的在相对大的腔58的边界内的下侧，用过的冷却空气又通过薄膜冷却出口70排出来冷却工作台的外侧。

因为减振器64在离心载荷作用下封闭了工作台腔58的外露部分60，减振器最好是无孔的，没有任何孔穿过，这样就放弃它的密封性能。图7单独示出了特别构造成与腔的入口60和倾斜的减振器座62互补的这种无孔形式的减振器64。

更具体地，图6和图7所示的减振器64包括一对由一个中央的减振器板76整体地连在一起的支架或楔块74，该板在它们之间整体延伸，是一个用于涡轮机叶片的合适超耐热合金的一个常用铸件。如图6所示，楔块74在减振器的相对端处提供台架，这些相对端被简单地支撑着保持在工作台下方的相应凸缘68的上面。

支承楔块74保持一个减振器76自身的优选的倾斜锐角A来配合在腔入口60周围的减振器座62的倾角。因此，减振器板76在减振器自身上的离心载荷作用下摩擦地邻接或覆盖整个入口60来接触密封紧闭工作台腔58。

图6示出的减振器64的截面构造是楔形的以提供预期的倾斜锐角A。减振器座62构造成具有一个相对较长的工作台28和一个相对较短的腔底板66来配合浅倾斜角A。而且，工作台腔58自身也有一个相应的楔形从入口72向外分开来扩散和分配贯穿腔58的压缩空气从而在通过薄膜冷却出口70排出之前提供工作台的下侧冷却。

图6和图7所示减振器64优选为还包括一个实心脊78，该实心脊沿着减振器板76的底边与两个楔块74整体地连在一起从而形成一个减振器和楔块公用的、实心顶点。脊78与腔底板66沿着入口62的内侧部分互补。

减振器的脊78提供一个与腔底板66的远端的有效下侧密封，腔底板66又承受来自由脊支撑的减振器的一部分离心载荷。腔底板66相对较短并且从支柱30的侧面如悬臂似地向外申展，并为承受来自减振器脊78的离心载荷提供一个刚性支承。因为整个减振器64是在离心载荷下工作的，所以，那些载荷一定是适于被减振器自身承受并且带入工作台和腔底板66而没有离心应力的不可接受的增加。

图7所示的减振器可选地包括一个或多个整体式加强肋片80，当被安装在如图6所示的外露入口60上时该加强肋片从公共脊78沿横向向外延伸来提高减振器板的结构刚度。肋片80在入口60的在腔上的工作台和腔底板66之间的高度上承受离心载荷。而且，因为入口60由减振器座完全限制在工作台下方，所以，座在它连接支柱的地方提高工作台的结构刚度，并且通过这样，离心式减振器载荷被带到支柱和燕尾件上并且带入支承转子盘。

图7所示的两个端部楔块74还可以包括一个整体式侧面连接板82，该连接板只在一小部分上从公共脊78往回延伸。通过这种方式，由侧面连接板82引起的重量的极小增加，减振器可以由相对较薄的材料制成并且可选地进行加固来最大化它的刚度同时最小化重量和离心载荷。侧面连接板82可以在前面附图所示的减振器实施例中使用，在应用中，那个实施例缺少加强肋片80。

图8和图9示出的工作台冷却腔58和协同操作的减振器64的一个替换实施例的涡轮机叶片。在图9所示的这个实施例中，腔58是无孔的，与支柱30相接并且没有与支柱和翼型内部的冷却线路46流体连通连接。因此，腔58在它的整个边界周围除了开口部分60处都是无孔的，在工作过程中，该开口部分被协同操作的减振器64覆盖。

在这个实施例中，如图8和9所示，为了将来自工作台下面的可用冷却空气引导进入冷却腔58，减振器64是有孔的。

减振器板76封闭腔入口60并且包括多个向内面向工作台28下侧的碰撞孔84来引导压缩冷却空气14在那里的碰撞冷却。为了提供其对流冷却，用过的碰撞空气然后穿过冷却腔58自身进行循环，用过的空气通过薄膜冷却出口70排出，该出口穿过工作台28自身延伸。

碰撞孔84沿着减振器64的长度方向安置成单一直线并且直接面对工作台的内表面来进行它的碰撞冷却。碰撞孔的直线分布将减振器中的应力集中最小化，减振器在工作过程中承受离心力。而且，在其中也使用碰撞孔84时，可以在减振器中使用加强肋片80来提高它的强度。

图10示出涡轮机叶片的另一个实施例，在这个实施例中，工作台冷却腔58除了它的入口60和前裙部48处之外都是无孔的。这个腔，与图9所示实施例一样，并没有布置成与内部冷却线路46流体连通。

而是，前裙部48包括一个贯穿其中的孔入口86与邻接前凸缘68的工作台腔58流体连通。入口86穿过前裙部延伸到腔58的后面，它在这里连接支柱。通过这种方式，在前裙部的天使翅膀下面的前涡轮机腔内可用的压缩冷却空气可以在通过工作台自身的薄膜冷却出口70从腔中排出之前被引导进入其中的对流冷却腔。

参照图1如上所述，涡轮机叶片22安装在支承转子盘的圆周上并且由前、后叶片定位器和密封件52、54定位在其中。从压气机中吹出压缩冷却空气并且常规地引向涡轮机叶片盘来进行它的冷却，也冷却涡轮机叶片盘的涡轮机腔前、后部，有专用的冷却线路延伸穿过每个涡轮机叶片它们自身。

因此，在上述多个实施例中，在涡轮机叶片区域中有多个高压冷却空气源来供给工作台冷却腔58。

图6中，工作台腔58通过协同操作的入口72直接从叶片的内部冷却线路46接收它的冷却空气。图8中，工作台腔除非是无孔的，并且会从封闭腔的入口端的减振器自身中的碰撞孔84接收它的冷却空气。而且，图10中，这个腔和减振器又是无孔的，腔的入口86延伸穿过前裙部48从而给腔提供冷却空气。

在上述多个实施例中，可以采用对不同常规叶片工作台和减振器的简单改进来形成在工作台的压力侧部分下方的冷却腔，在工作过程中，被在离心力载荷作用下的减振器紧密密封。这些改进包括引进减振器壳或底板66和减振器尺寸的相应增大来封闭外露入口限定出工作台冷却腔的入口。

在工作过程中，密封减振器和减振器底板以刚性组件的形式协同操作，冷却腔58周围的工作台承受那里的附加离心载荷。然而，单个涡轮机叶片和协同操作的减振器的整体质量或重量不会因为减振器座的引进而显著增加。例如，可以减小工作台和支柱的厚度来抵消来自较大的减振器和附加的减振器底板重量的增加。

如图6所示，腔58从支柱向外分开，并且工作台的厚度朝着压力侧分离线56减小。因为附加的减振器底板66提高了涡轮机叶片的结构刚度，支柱在此处连接工作台，所以，可以采用工作台厚度的局部减小来抵消它的附加重量而不降低涡轮机叶片在这个区域的整体强度。

在图4和图5中注意到，减振器64是单独地配置在叶片工作台的压力侧部分的下方，典型地承受来自工作过程中的燃气的最高热负荷。减振器通过在相应的轴向分离线56处的下一个相邻叶片的进气侧工作台陷在一个叶片的压力侧部分的下方。

工作台28的进气侧部分承受工作过程中的较小热负荷，因此，为了以常规的方式冷却工作台的这个部分，附加的薄膜冷却出口70也可以配置成贯穿其中并且由工作台之间发现的净化空气叶片供给。

因此，通过简单引进压力侧工作台下方的工作台冷却腔58来提供一个新的、改进了的涡轮机转子叶片。而且，也提供了一个新的、改进了的减振器64以特别地与改进了的叶片协同操作，从而以一种相对简单的组合方式加强工作台的冷却。工作台冷却腔可以与涡轮机叶片自身的原始铸件整体成型。而且，协同操作的减振器可以任何一种常规方式独立制造，例如铸造等等。

尽管说明了被认为是本发明的优选和示范性的实施例，但是，通过本文的教导，本发明的其它改进对本领域技术人员来说也是很明显的，因此，希望所有这种落入本发明的真实本质和范围内的改进在附加权利要求中得到保护。

零件目录

10燃气涡轮发动机

12压气机

14空气

16燃烧室

18燃气

20定子叶片

22转子叶片

24转子盘

26翼型

27工作台

30支柱

32燕尾件

34压力侧

36进气侧

38根部

40末端

42前缘

44后缘

46冷却线路

48前裙部

50后裙部

52前侧叶片定位器

54后侧叶片定位器

56轴向分离线

58冷却腔

60入口

62减振器座

64减振器

66底板

68支承凸缘

70孔出口

72孔入口

74楔块

76减振器板

78实心脊

80加强肋片

82侧面连接板

84碰撞孔

86孔入口

Claims (10)

1.一种涡轮机叶片(22)包括：

一个翼型(26)、工作台(28)、支柱(30)和燕尾件(32)，沿纵向或径向依次整体地连在一起；

位于所述工作台(28)的下方并且有一个从所述支柱(30)向外露出的入口(60)的一个冷却腔(58)；

在所述工作台(28)的下方凹进去并且围绕着所述入口(60)的一个减振器座(62)；以及

布置成邻接所述座(62)从而横过所述入口(60)紧密密封所述腔(58)的一个减振器(64)。

2.如权利要求1所述的叶片，进一步包括：

整体地连在所述支柱(30)和工作台(28)的前端上的一个前裙部(48)；

整体地连在所述支柱(30)和工作台(28)的后端上的一个后裙部(50)，并且所述腔(58)位于所述前后裙部(48，50)之间以横过所述入口(60)的相对端接通所述座(62)；以及

分别整体地连在所述前裙部(48)和所述支柱(30)，和整体地连在后裙部(50)和所述支柱(30)的一对凸缘(68)，并且在所述工作台(28)和入口(60)的下方间隔开以支撑与所述入口(60)相邻的所述减振器(64)。

3.如权利要求2所述的叶片，其特征在于，所述座(62)从所述支柱(30)向外倾向所述工作台(28)，以在离心力作用下以一个相应的倾斜角来摩擦地支撑所述减振器。

4.如权利要求3所述的叶片，其特征在于：

所述工作台(28)止于从所述翼型(26)向外地间隔开的轴向的分离线(56)处；

所述腔(58)包括一个从所述支柱(30)向外延伸的底板(66)；以及

所述座(62)在所述分离线(56)处将所述底板(66)和所述工作台桥接以绕所述入口(60)周围围绕所述腔(58)。

5.如权利要求4所述的叶片，其特征在于，所述翼型(26)包括在工作台(28)的顶部或外侧从所述翼型的一个根部(38)到一个相对末端(40)之间的跨度上延伸的、并且在相对的前、后缘(42，44)之间的翼弦上延伸的相对的压力侧和进气侧(34，36)，并且所述腔(58)在所述工作台(28)的下方从所述翼型压力侧(34)向外延伸。

6.如权利要求5所述的叶片，其特征在于，所述座(62)围绕着所述入口(60)是扁平的并且从所述工作台上的所述分离线(56)向内倾向所述支柱(30)，并且提供一个圆周边界来摩擦配合所述减振器(64)从而紧密密封所述腔(58)。

7.如权利要求6所述的叶片，其特征在于，所述工作台(28)包括延伸贯穿其中与所述腔(58)流体连通的多个薄膜冷却孔出口(70)。

8.如权利要求7所述的叶片，其特征在于：

所述翼型(26)是空心的并且包括一个延伸穿过所述工作台(28)和所述支柱(30)的冷却线路(46)；和

所述支柱(30)包括在所述冷却线路(46)和所述腔(58)之间进行流体连通延伸的一个孔入口(72)。

9.如权利要求7所述的叶片，其特征在于，所述腔(58)是除了所述入口(60)和薄膜冷却孔出口(70)之外都是无孔的，并且为了引导冷却空气(14)进入所述腔(58)，所述减振器(64)是有孔的。

10.如权利要求7所述的叶片，其特征在于：

所述腔(58)除了所述入口(60)、薄膜冷却孔出口(70)和前裙部(48)处之外都是无孔的；和

所述前裙部(48)包括一个贯穿其中的、与邻接所述一对凸缘(68)的所述腔(58)流体连通的孔入口(86)。

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