CN105317468A - 转子叶片冷却流 - Google Patents

Abstract

转子叶片包括和翼型件。翼型件包括压力侧壁和吸力侧壁，该压力侧壁和该吸力侧壁在从根部到末端的跨度上，以及在前缘和后缘之间，从平台沿径向向外延伸。末端包括末端基底、多个冷却剂出口和末端轨道，该末端轨道具有从末端基底沿径向向外延伸的压力侧部分和吸力侧部分。冷却通道界定在翼型件内，并且与冷却剂出口中的一个或更多个处于流体连通。挡板从压力侧部分到吸力侧部分，从末端基底沿径向向外延伸，并且横跨末端基底沿横向延伸，以限定第一和第二末端凹穴。

Description

转子叶片冷却流

技术领域

本发明大体涉及用于涡轮的转子叶片。更特别地，本发明涉及具有构造用于促进穿过转子叶片的冷却剂流的末端的转子叶片。

背景技术

在吸气式涡轮机(例如，燃气涡轮)中，空气被压缩机加压，并且接着与燃料混合，并且在成环形阵列的燃烧器内点燃，以生成热的燃烧气体。热气从各个燃烧器流过过渡件，用于沿着环形热气路径流动。涡轮级典型地沿着热气路径设置，使得热气横跨第一级喷嘴和转子叶片流动，并且横跨后面的涡轮级的喷嘴和转子叶片流动。转子叶片可固定于多个转子盘，该多个转子盘联接于涡轮转子轴，其中，各个转子盘安装于转子轴。

转子叶片大体包括：翼型件，其从大致平的平台沿径向向外延伸；以及安装部分，其从平台沿径向向内延伸，用于将转子叶片固定于转子盘中的一个。翼型件的末端典型地与涡轮的固定护罩或密封件沿径向向内间隔开，使得小隙距限定在末端和护罩之间。多个冷却通道限定在翼型件内，用于将诸如压缩空气的冷却剂发送穿过翼型件。在特别构造中，多个冷却剂出口沿着末端限定，用于在末端处从冷却通道中发送出冷却剂。

穿过冷却通道的冷却剂流主要由压差驱动，该压差限定在冷却剂的供应压力和典型地在翼型件的末端处限定在冷却剂出口处或在其正下游的静压之间。如果供应压力例如由于空气动力学负载优化而太低，则需要降低运行速度和/或改变涡轮负载要求，减小或降低静压，以便满足冷却流要求。因此，改进的转子叶片末端设计将是有用的，其在末端处提供较低或降低的静压，以增加或增强穿过翼型件的冷却剂流。

发明内容

本发明的方面和优点在下面在以下描述中阐述，或者可从描述为明显的，或者可通过本发明的实践来学习。

本发明的一个实施例是具有翼型件的转子叶片。翼型件包括压力侧壁和吸力侧壁，该压力侧壁和该吸力侧壁在从根部到末端的跨度上，以及在前缘和后缘之间的弦上，从平台沿径向向外延伸。末端包括末端基底和沿着末端基底设置的多个冷却剂出口。末端进一步包括从末端基底沿径向向外延伸的末端轨道。末端轨道具有在前缘和后缘处连结的压力侧部分和吸力侧部分。多个冷却通道界定在翼型件内，用于将冷却剂发送穿过该翼型件。冷却通道中的各个或至少一些与冷却剂出口中的一个或更多个处于流体连通。挡板从压力侧部分到吸力侧部分，从末端基底沿径向向外延伸，并且横跨末端基底沿横向延伸，以便限定第一末端凹穴和第二末端凹穴。槽口沿着末端轨道的吸力侧部分设置，并且提供来自第一或第二末端凹穴中的一个的流体连通。

本发明的另一个实施例是一种用于促进穿过转子叶片的冷却剂流的系统。系统包括冷却剂源，该冷却剂源用于将加压冷却剂供应到沿着转子叶片形成的冷却通道入口。转子叶片包括安装部分，该安装部分包括安装本体。安装本体能够与转子轴互连。冷却通道入口中的至少一个由安装本体形成。翼型件从安装部分沿径向向外延伸，并且包括压力侧壁和吸力侧壁，该压力侧壁和该吸力侧壁在从根部到末端的跨度上，以及在前缘和后缘之间的弦上，从平台沿径向向外延伸。末端包括末端基底和沿着末端基底设置的多个冷却剂出口。末端进一步包括从末端基底沿径向向外延伸的末端轨道。末端轨道包括在前缘和后缘处连结的压力侧部分和吸力侧部分。多个冷却通道界定在翼型件内，用于将冷却剂发送穿过该翼型件。各个冷却通道与冷却剂入口中的一个或更多个处于流体连通。挡板从压力侧部分到吸力侧部分，从末端基底沿径向向外延伸，并且横跨末端基底沿横向延伸，以限定第一末端凹穴和第二末端凹穴。槽口沿着末端轨道的吸力侧部分设置，并且提供来自第一或第二末端凹穴中的一个的流体连通。

本发明的另一个实施例是一种燃气涡轮。燃气涡轮包括压缩机、设置在压缩机下游的燃烧器以及设置在燃烧器下游的涡轮。涡轮包括沿轴向延伸穿过涡轮的转子轴。外壳沿周向包围转子轴，以在其间限定热气路径。多个转子叶片互连于转子轴，它们共同限定转子叶片的级。各个转子叶片包括安装部分，该安装部分包括安装本体。安装本体能够与转子轴互连，并且冷却通道入口中的至少一个形成于安装本体中。转子叶片进一步包括翼型件，该翼型件联接于安装部分，并且包括压力侧壁和吸力侧壁，该压力侧壁和该吸力侧壁在从根部到末端的跨度上，以及在前缘和后缘之间的弦上，从平台沿径向向外延伸。末端包括末端基底和沿着末端基底设置的多个冷却剂出口。末端进一步包括从末端基底沿径向向外延伸的末端轨道。末端轨道包括在前缘和后缘处连结的压力侧部分和吸力侧部分。多个冷却通道界定在翼型件内，用于将冷却剂发送穿过翼型件。各个冷却通道与冷却剂入口中的一个或更多个处于流体连通。挡板从压力侧部分到吸力侧部分，从末端基底沿径向向外延伸，并且横跨末端基底沿横向延伸，以限定第一末端凹穴和第二末端凹穴。至少一个冷却剂出口沿着末端基底设置在第一末端凹穴内，并且至少一个冷却剂出口沿着末端基底设置在第二末端凹穴内。槽口沿着末端轨道的吸力侧部分设置，并且提供来自第一或第二末端凹穴中的一个的流体连通。

技术方案1.一种转子叶片，包括：

翼型件，其包括压力侧壁和吸力侧壁，所述压力侧壁和所述吸力侧壁在从根部到末端的跨度上，以及在前缘和后缘之间的弦上，从平台沿径向向外延伸，所述末端包括末端基底和沿着所述末端基底设置的多个冷却剂出口，所述末端进一步包括从所述末端基底沿径向向外延伸的末端轨道，所述末端轨道具有在所述前缘和所述后缘处连结的压力侧部分和吸力侧部分；

多个冷却通道，其界定在所述翼型件内，用于将冷却剂发送穿过所述翼型件，所述冷却通道中的各个与所述冷却剂出口中的一个或更多个处于流体连通；

挡板，其从所述压力侧部分到所述吸力侧部分，从所述末端基底沿径向向外延伸，并且横跨所述末端基底延伸，以限定第一末端凹穴和第二末端凹穴；以及

沿着所述末端轨道的所述吸力侧部分设置的槽口，其中，所述槽口提供来自所述第一末端凹穴或所述第二末端凹穴中的一个的流体连通。

技术方案2.根据技术方案1所述的转子叶片，其特征在于，所述槽口从所述末端基底沿径向向外延伸。

技术方案3.根据技术方案1所述的转子叶片，其特征在于，所述冷却剂出口中的至少一个沿着所述末端基底设置在所述第一末端凹穴内。

技术方案4.根据技术方案1所述的转子叶片，其特征在于，所述冷却剂出口中的至少一个沿着所述末端基底设置在所述第二末端凹穴内。

技术方案5.根据技术方案1所述的转子叶片，其特征在于，所述转子叶片进一步包括形成于所述挡板中的开口，其中，所述开口在所述第一末端凹穴和所述第二末端凹穴之间提供流体连通。

技术方案6.根据技术方案1所述的转子叶片，其特征在于，所述挡板构造成允许所述冷却剂的一部分在所述挡板的顶部部分上面流到相邻的末端凹穴中。

技术方案7.根据技术方案1所述的转子叶片，其特征在于，所述转子叶片进一步包括辅助挡板，所述辅助挡板从所述压力侧部分到所述吸力侧部分，从所述末端基底沿径向向外延伸，并且横跨所述末端基底延伸，以限定第三末端凹穴。

技术方案8.根据技术方案7所述的转子叶片，其特征在于，所述转子叶片进一步包括沿着所述末端轨道的所述吸力侧部分设置的槽口，其中，所述槽口提供来自所述第三末端凹穴的流体连通。

技术方案9.一种用于促进穿过转子叶片的冷却剂流的系统，包括：

冷却剂源，其用于将加压冷却剂供应到沿着所述转子叶片形成的冷却通道入口；并且

其中，所述转子叶片包括：

安装部分，其包括安装本体，所述安装本体能够与转子轴互连，所述冷却通道入口中的至少一个由所述安装本体形成；

翼型件，其联接于所述安装部分，并且包括压力侧壁和吸力侧壁，所述压力侧壁和所述吸力侧壁在从根部到末端的跨度上，以及在前缘和后缘之间的弦上，从平台沿径向向外延伸，所述末端包括末端基底和沿着所述末端基底设置的多个冷却剂出口，所述末端进一步包括从所述末端基底沿径向向外延伸的末端轨道，所述末端轨道具有在所述前缘和所述后缘处连结的压力侧部分和吸力侧部分；

多个冷却通道，其界定在所述翼型件内，用于将冷却剂发送穿过所述翼型件，所述冷却通道中的各个与所述冷却剂入口中的一个或更多个处于流体连通；

挡板，其从所述压力侧部分到所述吸力侧部分，从所述末端基底沿径向向外延伸，并且横跨所述末端基底延伸，以限定第一末端凹穴和第二末端凹穴；以及

沿着所述末端轨道的所述吸力侧部分设置的槽口，其中，所述槽口提供来自所述第一末端凹穴或所述第二末端凹穴中的一个的流体连通。

技术方案10.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述槽口从所述末端基底沿径向向外延伸。

技术方案11.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，至少一个冷却剂出口沿着所述末端基底设置在所述第一末端凹穴内，并且至少一个冷却剂出口沿着所述末端基底设置在所述第二末端凹穴内。

技术方案12.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括形成于所述挡板中的冷却剂开口，其中，所述冷却剂开口在所述第一末端凹穴和所述第二末端凹穴之间提供流体连通。

技术方案13.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述挡板构造成允许所述冷却剂的一部分在所述挡板的顶部部分上面流到相邻的末端凹穴中。

技术方案14.根据技术方案9所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括辅助挡板，所述辅助挡板从所述压力侧部分到所述吸力侧部分，从所述末端基底沿径向向外延伸，并且横跨所述末端基底延伸，以限定第三末端凹穴。

技术方案15.根据技术方案14所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括沿着所述末端轨道的所述吸力侧部分设置的辅助槽口，其中，所述辅助槽口提供来自所述第三末端凹穴的流体连通。

技术方案16.一种燃气涡轮，包括；

压缩机；

设置在所述压缩机下游的燃烧器；

设置在所述燃烧器下游的涡轮，所述涡轮包括：沿轴向延伸穿过所述涡轮的转子轴；外壳，所述外壳沿周向包围所述转子轴，以在其间限定热气路径；以及多个转子叶片，其互连于所述转子轴，并且限定转子叶片级，其中，各个转子叶片包括：

安装部分，其包括安装本体，所述安装本体能够与转子轴互连，所述冷却通道入口中的至少一个由所述安装本体形成；

翼型件，其联接于所述安装部分，并且包括压力侧壁和吸力侧壁，所述压力侧壁和所述吸力侧壁在从根部到末端的跨度上，以及在前缘和后缘之间的弦上，从平台沿径向向外延伸，所述末端包括末端基底和沿着所述末端基底设置的多个冷却剂出口，所述末端进一步包括从所述末端基底沿径向向外延伸的末端轨道，所述末端轨道具有在所述前缘和所述后缘处连结的压力侧部分和吸力侧部分；

多个冷却通道，其界定在所述翼型件内，用于将冷却剂发送穿过所述翼型件，所述冷却通道中的各个与所述冷却剂入口中的一个或更多个处于流体连通；

挡板，其从所述压力侧部分到所述吸力侧部分，从所述末端基底沿径向向外延伸，并且横跨所述末端基底沿横向延伸，以限定第一末端凹穴和第二末端凹穴，其中，至少一个冷却剂出口沿着所述末端基底设置在所述第一末端凹穴内，并且至少一个冷却剂出口沿着所述末端基底设置在所述第二末端凹穴内；以及

沿着所述末端轨道的所述吸力侧部分设置的槽口，其中，所述槽口提供来自所述第一末端凹穴或所述第二末端凹穴中的一个的流体连通。

技术方案17.根据技术方案16所述的燃气涡轮，其特征在于，所述槽口从所述末端基底沿径向向外延伸。

技术方案18.根据技术方案16所述的燃气涡轮，其特征在于，所述燃气涡轮进一步包括形成于所述挡板中的槽口，其中，所述槽口在所述第一末端凹穴和所述第二末端凹穴之间提供流体连通。

技术方案19.根据技术方案16所述的燃气涡轮，其特征在于，所述挡板在大小上设置成允许所述冷却剂的一部分在所述挡板的顶部部分上面流到相邻的末端凹穴中。

技术方案20.根据技术方案16所述的燃气涡轮，其特征在于，所述燃气涡轮进一步包括辅助挡板，所述辅助挡板从所述压力侧部分到所述吸力侧部分，从所述末端基底沿径向向外延伸，并且横跨所述末端基底延伸，以限定第三末端凹穴，其中辅助槽口沿着所述末端轨道的所述吸力侧部分设置，其中，所述辅助槽口提供来自所述第三末端凹穴的流体连通。

在审阅说明书之后，本领域技术人员将更好地认识到此类实施例和其它实施例的特征和方面。

附图说明

在说明书的其余部分中更特别地阐述(包括参照附图)本发明的对于本领域技术人员来说完整且能够实施的公开，包括其最佳模式，在该附图中：

图1示出可并入本发明的至少一个实施例的示例性燃气涡轮的功能图；

图2是可并入本公开的各种实施例的示例性转子叶片的透视图；

图3是根据本发明的至少一个实施例的示例性转子叶片的末端的放大透视图；

图4是图3中显示的示例性转子叶片末端的放大俯视图；

图5是根据本发明的至少一个实施例的示例性转子叶片的放大透视图；

图6是根据本发明的至少一个实施例的示例性转子叶片的放大透视图；

图7是根据本发明的至少一个实施例的示例性转子叶片的放大透视图；以及

图8是根据本发明的至少一个实施例的示例性转子叶片的放大透视图。

部件列表

10燃气涡轮

12入口区段

14压缩机区段

16燃烧区段

18涡轮区段

20排气区段

22轴

24转子轴

26转子盘

28转子叶片

30外壳

32热气路径

34热气

36安装/柄部部分

38安装本体

40翼型件

42平台

44压力侧壁

46吸力侧壁

48根部

50末端

52前缘

54后缘

56冷却通道

58冷却剂

60冷却通道入口

62末端基底

64冷却剂出口

66末端轨道

68压力侧部分

70吸力侧部分

72挡板

74第一末端凹穴

76第二末端凹穴

78高压区域

80低压区域

82槽口

84冷却剂流径

86槽口

88冷却剂流径

90辅助挡板

92槽口

94冷却剂流径

96槽口/开口

98顶部部分。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的目前的实施例，在附图中示出该实施例的一个或更多个示例。详细描述使用数字和字母名称来引用图中的特征。图和描述中相同或相似的名称用来引用本发明的相同或相似的部件。如本文所用，用语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用来区分一个构件与另一个构件，而不意于表示单独的构件的位置或重要性。用语“上游”和“下游”指的是相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如，“上游”指的是流体流出的方向，而“下游”指的是流体流入的方向。用语“沿径向”指的是基本上垂直于特定构件的轴向中心线的相对方向，而用语“沿轴向”指的是与特定构件的轴向中心基本上平行和/或同轴地对准的相对方向。

以阐明本发明而非限制本发明的方式提供各个示例。实际上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，可对本发明作出修改和改变，而不偏离本发明的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因而，意于的是本发明覆盖落在所附权利要求及其等效物的范围内的此类修改和变化。虽然在本文中显示和描述了工业燃气涡轮或陆上燃气涡轮，但本文中显示和描述的发明不限于陆上燃气涡轮和/或工业燃气涡轮，除非权利要求中另有规定。例如，本文中描述的发明可用于任何类型的涡轮中，包括(但不限于)蒸汽涡轮、飞行器燃气涡轮或船用燃气涡轮。

现在参照附图，图1示出燃气涡轮10的一个实施例的示意图。燃气涡轮10大体包括入口区段12、设置在入口区段12下游的压缩机区段14、在设置压缩机区段14下游的燃烧器区段16内的多个燃烧器(未显示)、设置在燃烧器区段16下游的涡轮区段18和设置在涡轮区段18下游的排气区段20。另外，燃气涡轮10可包括联接在压缩机区段14和涡轮区段18之间的一个或更多个轴22。

涡轮区段18可大体包括具有多个转子盘26(显示了其中一个)的转子轴24，以及从各个转子盘26沿径向向外延伸且互连于各个转子盘26的多个转子叶片28。各个转子盘26进而可联接于转子轴24的延伸穿过涡轮区段18的部分。涡轮区段18进一步包括沿周向包围转子轴24和转子叶片28的外壳30，从而至少部分地限定穿过涡轮区段18的热气路径32。

在运行期间，诸如空气的工作流体流过入口区段12且进入到压缩机区段14中，其中，空气被逐渐压缩，因而对燃烧区段16的燃烧器提供加压空气。加压空气与燃料混合，并且在各个燃烧器内焚烧，以产生热的燃烧气体34。热的燃烧气体34通过热气路径32从燃烧器区段16流至涡轮区段18，其中，能量(动能和/或热能)从热气34传递到转子叶片28，因而使转子轴24旋转。接着，机械旋转能可用来对压缩机区段14提供功率，并且发电。接着，离开涡轮区段18的热的燃烧气体34可经由排气区段20从燃气涡轮10排出。

图2是可并入本发明的一个或更多个实施例的示例性转子叶片28的透视图。如图2中显示的，转子叶片28大体包括具有安装本体38的安装或柄部部分36，以及从基本上平的平台42基本上沿径向向外延伸的翼型件40。平台42大体用作用于流过涡轮区段18的热气路径32(图1)的热的燃烧气体34的沿径向向内边界。如图2中显示的，安装或柄部部分36的安装本体38可沿径向向内从平台42延伸，并且可包括根部结构，诸如燕尾件，该根部结构构造成将转子叶片28互连或固定于转子盘26(图1)。

翼型件40包括压力侧壁44和相对的吸力侧壁46。压力侧壁44和吸力侧壁46在从可限定在翼型件40和平台42之间的相交部处的翼型件40的根部48到翼型件40的末端50的跨度上，从平台42基本上沿径向向外延伸。压力侧壁44和吸力侧壁46在翼型件40的前缘52和后缘54之间的弦上延伸。压力侧壁44大体包括翼型件40的空气动力学凹形外表面。类似地，吸力侧壁46可大体限定翼型件40的空气动力学凸形外表面。末端50设置成沿径向与根部相对。就此而言，末端50可大体限定转子叶片28的沿径向最外部分，并且因而可构造成定位在燃气涡轮10的固定护罩或密封件(未显示)附近。

如图2中显示的，多个冷却通道56(以图2中的虚线显示)界定在翼型件40内，用于将冷却剂58在压力侧壁44和吸力侧壁46之间发送穿过翼型件40，因而对其提供对流冷却。冷却剂58可包括来自压缩机区段14(图1)的压缩空气的一部分和/或蒸汽或用于冷却翼型件40的任何其它适当的流体或气体。一个或更多个冷却通道入口60沿着转子叶片28设置。在一个实施例中，一个或更多个冷却通道入口60形成于安装本体38内，沿着安装本体38形成，或者由安装本体38形成。冷却通道入口60与至少一个对应的冷却通道56处于流体连通。

图3是根据本发明的一个实施例的、图2中显示的翼型件40的末端50的放大透视图。图4是图2和3中显示的翼型件40的末端50的放大俯视图。如图3和4中显示的，末端50包括末端基底62。末端基底62大体在压力侧壁44和吸力侧壁46和翼型件40的前缘52和后缘54之间延伸。多个冷却剂出口64沿着末端基底62设置。各个冷却通道56(图2)与冷却剂出口64中的至少一个处于流体连通。

如图3中显示的，末端轨道66从末端基底64沿径向向外延伸。末端轨道66包括压力侧部分68和吸力侧部分70。压力侧部分68沿着末端基底62的周界延伸，并且大体在轮廓上符合压力侧壁44。吸力侧部分70沿着末端基底62的周界延伸，并且大体在轮廓上符合吸力侧壁46。压力侧部分68和吸力侧部分70在前缘52处且在后缘54处和/或其附近连结和/或相交。

在一个实施例中，如图3和4中显示的，挡板72从末端基底62沿径向向外延伸。挡板72从末端轨道66的压力侧部分68到吸力侧部分70，横跨末端基底62延伸。在一个实施例中，挡板72、末端轨道66和末端基底62沿着翼型件40的末端50限定第一末端凹穴74和第二末端凹穴76。第一末端凹穴74大体限定在翼型件40的前缘52附近和/或邻近前缘52。第二末端凹穴76大体从挡板72延伸向翼型件40的后缘54。在各种实施例中，冷却剂出口64的至少一部分沿着末端基底62形成于第一末端凹穴74内，并且冷却剂出口64的至少一部分沿着末端基底62形成于第二末端凹穴76内。

在运行中，热气34引导到翼型件40的压力侧壁44上，因而沿着各个转子叶片28的压力侧壁44产生高压区域78。随着转子叶片28旋转，并且/或者随着热气34的一部分在末端50上面泄漏，压力降低的区域或低压(相对于高压区域)区域80沿着吸力侧壁46形成。典型地，冷却剂58通过处于各种供应压力的冷却剂通道入口60从诸如压缩机区段14(图1)的冷却剂源供应到冷却通道56，该各种供应压力大体涉及燃气涡轮10的各种运行模式。穿过冷却通道56且在末端50处离开冷却剂出口64的冷却剂流58主要由压差驱动，该压差限定在冷却剂通道入口60处的供应压力和典型地限定在翼型件40的末端50处(特别是限定在末端凹穴74、76内)的静压之间。如果供应压力例如由于空气动力学负载优化或运行速度降低或涡轮负载要求改变而太低，则需要较低的静压以便满足冷却流要求。

在各种实施例中，如图3和4中显示的，槽口或开口82沿着末端轨道66的吸力侧部分70形成。在一个实施例中，槽口82沿着末端轨道66的吸力侧部分70形成，以限定冷却剂流径84，冷却剂流径84对冷却剂58提供从第一末端凹穴74到低压或压力降低的区域80中的流体连通，因而降低第一末端凹穴74内的静压，从而促进或增强穿过翼型件40、特别是前缘52附近的冷却剂流。

图5、6、7和8是根据本发明的各种实施例的翼型件40的末端50的放大透视图。在一个实施例中，如图5中显示的，槽口或开口86可沿着末端轨道66的吸力侧部分70限定，以便限定冷却剂流径88，冷却剂流径88对冷却剂58提供从第二末端凹穴76到低压或压力降低的区域80中的流体连通，因而降低关于第二末端凹穴76的静压，从而促进或增强穿过翼型件40、特别是翼型件40的中间部分和/或后缘54附近的冷却剂流。

在一个实施例中，如图6中显示的，末端50可包括限定第一槽口的槽口82和限定第二槽口88的槽口86，其中，两个槽口82、86沿着末端轨道66的吸力侧部分70限定，以便限定冷却剂流径84、88，冷却剂流径84、88对冷却剂58提供分别从第一末端凹穴74和第二末端凹穴76到低压或压力降低的区域80中的流体连通，因而降低第一末端凹穴74和第二末端凹穴76两者内的静压，从而促进或增强穿过翼型件40、前缘52、翼型件40的中间部分和/或后缘54两者附近的冷却剂流。

在一个实施例中，如图7中显示的，末端50可包括辅助挡板90，辅助挡板90从末端基底62沿径向向外延伸，并且从末端轨道66的压力侧部分68延伸到吸力侧部分70，因而限定第三末端凹穴92。槽口94可沿着末端轨道66的吸力侧部分70限定，以便限定冷却剂流径96，冷却剂流径96对冷却剂58提供从第三末端凹穴92到低压或压力降低的区域80中的流体连通，因而降低第三末端凹穴92内的静压，从而促进或增强穿过翼型件40、翼型件40的后缘54附近的冷却剂流。

在一个实施例中，如图8中显示的，挡板72构造成允许冷却剂58的至少一部分在第一末端凹穴74和第二末端凹穴76之间流动。例如，槽口或开口96可沿着挡板72形成，因而在其间限定流径98。另外或者作为备选方案，挡板72可关于离末端基底62进行大小设置，使得允许冷却剂58的流到第一末端凹穴74中的至少一部分在挡板72的顶部部分98上面流动，因而降低第一末端凹穴74中的静压，从而促进或增强穿过翼型件40、翼型件40的前缘52附近的冷却剂流。

如本文中描述和示出的，本发明提供优于现有的转子叶片末端技术的各种技术益处。例如，本发明对各种冷却流、尤其是沿着转子叶片翼型件的前缘的流提供较低的静压。通过将末端分成单独的末端凹穴或区域，以及使不同的末端凹穴与不同的压力区连接，来实现较低的静压。末端处的降低的静压可降低冷却通道入口处的所需冷却剂供应压力，因而导致改进的整体涡轮性能。

该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种转子叶片，包括：

翼型件，其包括压力侧壁和吸力侧壁，所述压力侧壁和所述吸力侧壁在从根部到末端的跨度上，以及在前缘和后缘之间的弦上，从平台沿径向向外延伸，所述末端包括末端基底和沿着所述末端基底设置的多个冷却剂出口，所述末端进一步包括从所述末端基底沿径向向外延伸的末端轨道，所述末端轨道具有在所述前缘和所述后缘处连结的压力侧部分和吸力侧部分；

多个冷却通道，其界定在所述翼型件内，用于将冷却剂发送穿过所述翼型件，所述冷却通道中的各个与所述冷却剂出口中的一个或更多个处于流体连通；

挡板，其从所述压力侧部分到所述吸力侧部分，从所述末端基底沿径向向外延伸，并且横跨所述末端基底延伸，以限定第一末端凹穴和第二末端凹穴；以及

沿着所述末端轨道的所述吸力侧部分设置的槽口，其中，所述槽口提供来自所述第一末端凹穴或所述第二末端凹穴中的一个的流体连通。

2.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述槽口从所述末端基底沿径向向外延伸。

3.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述冷却剂出口中的至少一个沿着所述末端基底设置在所述第一末端凹穴内。

4.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述冷却剂出口中的至少一个沿着所述末端基底设置在所述第二末端凹穴内。

5.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述转子叶片进一步包括形成于所述挡板中的开口，其中，所述开口在所述第一末端凹穴和所述第二末端凹穴之间提供流体连通。

6.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述挡板构造成允许所述冷却剂的一部分在所述挡板的顶部部分上面流到相邻的末端凹穴中。

7.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，所述转子叶片进一步包括辅助挡板，所述辅助挡板从所述压力侧部分到所述吸力侧部分，从所述末端基底沿径向向外延伸，并且横跨所述末端基底延伸，以限定第三末端凹穴。

8.根据权利要求7所述的转子叶片，其特征在于，所述转子叶片进一步包括沿着所述末端轨道的所述吸力侧部分设置的槽口，其中，所述槽口提供来自所述第三末端凹穴的流体连通。

9.一种用于促进穿过转子叶片的冷却剂流的系统，包括：

冷却剂源，其用于将加压冷却剂供应到沿着所述转子叶片形成的冷却通道入口；并且

其中，所述转子叶片包括：

安装部分，其包括安装本体，所述安装本体能够与转子轴互连，所述冷却通道入口中的至少一个由所述安装本体形成；

翼型件，其联接于所述安装部分，并且包括压力侧壁和吸力侧壁，所述压力侧壁和所述吸力侧壁在从根部到末端的跨度上，以及在前缘和后缘之间的弦上，从平台沿径向向外延伸，所述末端包括末端基底和沿着所述末端基底设置的多个冷却剂出口，所述末端进一步包括从所述末端基底沿径向向外延伸的末端轨道，所述末端轨道具有在所述前缘和所述后缘处连结的压力侧部分和吸力侧部分；

多个冷却通道，其界定在所述翼型件内，用于将冷却剂发送穿过所述翼型件，所述冷却通道中的各个与所述冷却剂入口中的一个或更多个处于流体连通；

挡板，其从所述压力侧部分到所述吸力侧部分，从所述末端基底沿径向向外延伸，并且横跨所述末端基底延伸，以限定第一末端凹穴和第二末端凹穴；以及

沿着所述末端轨道的所述吸力侧部分设置的槽口，其中，所述槽口提供来自所述第一末端凹穴或所述第二末端凹穴中的一个的流体连通。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述槽口从所述末端基底沿径向向外延伸。