CN111636925B - 涡轮转子叶片及具有其的涡轮机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡轮转子叶片及具有其的涡轮机械。该涡轮转子叶片包括榫头以及设置于所述榫头的叶身；所述叶身包括：外壁，呈封闭状设置，所述外壁围设成容纳腔；以及呈三维结构布置的网格结构，设置于所述容纳腔中，并连接至所述外壁的内表面，所述网格结构具有多方向连通的气流通道，所述气流通道供冷却气流流动；其中，所述网格结构包括多个相互连接经线柱、纬线柱以及轴线柱。增加了冷却气流与外壁的接触面积，保证涡轮转子叶片的冷却效果，保证冷却气流的流通面积，同时还不会增加叶身的截面厚度，保证涡轮转子叶片的气动造型，降低涡轮转子叶片的重量，降低榫头的负荷，保证涡轮转子叶片的强度。

Description

涡轮转子叶片及具有其的涡轮机械

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种涡轮转子叶片及具有其的涡轮机械。

背景技术

燃气涡轮发动机通常由压气机、燃烧室和涡轮部件三大部件组成，涡轮部件将高温燃气的内能转化为机械能。燃气涡轮发动机的涡轮转子叶片需要在高温的燃气情况下工作中，承受远超过基体材料熔点的温度，第一级涡轮转子叶片的承温能力决定了燃气涡轮发动机的涡轮前温度。为提高涡轮叶片的使用问题，通常情况下需要从压气机引出温度较低的高压空气进入叶片的空腔，高压空气作为冷却气对涡轮叶片进行冷却。

目前，涡轮转子叶片包含榫头、缘板、叶身和叶尖，在榫头底部有径向通道，冷气由径向通道进入叶身内进行冷却。涡轮转子叶片的叶身是空腔结构。根据涡轮转子叶片壁面不同区域的热负荷的差异，叶身的空腔内一般会设计出多个回转的冷却通道，冷气由径向通道通入叶片叶身内腔进行冷却。为了获得更好的冷却效果，通常使用复合冷却方式对涡轮转子叶片进行有效冷却，其包括在冷却通道内设置扰流肋或扰流柱等，以此保持叶片壁面温度在使用范围内并尽量均匀。但是由于回转通道的存在，为满足各通道的冷却流通面积的需求，叶身及叶尖不可避免地增大了截面厚度，影响了涡轮转子叶片的气动造型，并且使得涡轮转子叶片重量增大，带来较高的榫头和轮盘负荷，引出涡轮转子叶片的叶根处强度的问题。

发明内容

基于此，有必要针对目前通过回转通道实现流通导致的叶身厚度增加的问题，提供一种保证冷却效果且无需增加厚度的涡轮转子叶片及具有其的涡轮机械。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种涡轮转子叶片包括榫头以及设置于所述榫头的叶身；所述叶身包括：

外壁，呈封闭状设置，所述外壁围设成容纳腔；以及

呈三维结构布置的网格结构，设置于所述容纳腔中，并连接至所述外壁的内表面，所述网格结构具有多方向连通的气流通道，所述气流通道供冷却气流流动；其中，所述网格结构包括多个相互连接经线柱、纬线柱以及轴线柱。

在其中一个实施例中，多个所述纬线柱间隔设置，并平行于所述外壁的内表面；

多个所述经线柱间隔设置，并垂直于所述外壁的内表面；

多个所述轴线柱间隔设置，并沿所述叶身的延伸方向设置。

在其中一个实施例中，所述经线柱、所述纬线柱以及所述轴线柱相互垂直设置。

在其中一个实施例中，所述经线柱相对于所述纬线柱倾斜设置，所述经线柱与所述轴线柱倾斜设置；所述纬线柱与所述轴线柱倾斜设置。

在其中一个实施例中，所述经线柱的截面形状为圆形、椭圆形或多边形；所述纬线柱的截面形状为圆形、椭圆形或多边形；所述轴线柱的截面形状为圆形、椭圆形或多边形；

所述经线柱、所述纬线柱以及所述轴线柱的截面形状相同或相异。

在其中一个实施例中，所述经线柱为中空结构；所述纬线柱为中空结构；所述轴线柱为中空结构。

在其中一个实施例中，所述网格结构的密度根据所述涡轮转子叶片的形状及载荷变化。

在其中一个实施例中，所述经线柱、所述纬线柱以及所述轴线柱之间的夹角根据所述涡轮转子叶片的形状及载荷变化。

在其中一个实施例中，所述网格结构与所述外壁采用金属增材制造技术一体成型；

所述榫头与所述叶身采用金属增材制造技术一体成型。

一种涡轮机械，包括轮盘以及多个如上述任一技术特征所述的涡轮转子叶片；

多个所述涡轮转子叶片沿所述轮盘的周向均匀排布。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的涡轮转子叶片及具有其的涡轮机械，网格结构呈三维结构方式设置于叶身的外壁中，用于支撑叶身，而且，网格结构通过经线柱、纬线柱以及轴线柱形成具有多方向的气流通道，冷却气流经榫头进入叶身后，可以在气流通道中沿各个方向流动，增加了冷却气流与外壁的接触面积，有效的解决目前通过回转通道实现流通导致的叶身厚度增加的问题，可以保证涡轮转子叶片的冷却效果，保证冷却气流的流通面积，同时还不会增加叶身的截面厚度，保证涡轮转子叶片的气动造型，降低涡轮转子叶片的重量，降低榫头的负荷，保证涡轮转子叶片的强度。

附图说明

图1为本发明一实施例的涡轮转子叶片的结构示意图；

图2为图1所示的涡轮转子叶片中叶身的局部示意图；

图3为图2所示的叶身内部结构在A处的局部放大图；

图4为图1所示的涡轮转子叶片中叶身的俯视图；

图5为图4所示的叶身在B处的局部放大图；

图6为图2所示的叶身中网格结构一实施方式的局部放大图；

图7为图2所示的叶身中网格结构另一实施方式的局部放大图；

图8为图2所示的叶身中网格结构再一实施方式的局部放大图；

图9为图2所示的叶身中网格结构第四实施方式的局部放大图。

其中：100、涡轮转子叶片；110、榫头；120、叶身；121、外壁；122、网格结构；1221、经线柱；1222、纬线柱；1223、轴线柱；123、内壁；130、缘板；140、叶尖。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1至图5，本发明提供一种涡轮转子叶片100。该涡轮转子叶片100应用于涡轮机械中，进一步地，该涡轮转子叶片100应用于燃气涡轮机械中。可以理解的，这里的涡轮转子叶片100可以为高压涡轮叶片，也可以为低压涡轮叶片。本发明的涡轮转子叶片100可以保证冷却气流的流通面积，进而保证冷却效果，同时，还不会增加涡轮转子叶片100的截面厚度，保证涡轮转子叶片100的气动造型，降低涡轮转子叶片100的重量，降低榫头110的负荷，保证涡轮转子叶片100的强度。而且，本发明的涡轮转子叶片100无需专门设置冷却通道，简化涡轮转子叶片100的结构，降低复杂程度。

参见图1至图5，在一实施例中，涡轮转子叶片100包括榫头110以及设置于榫头110的叶身120。叶身120包括外壁121以及网格结构122。外壁121呈封闭状设置，外壁121围设成容纳腔。网格结构122呈三维结构布置，设置于容纳腔中，并连接至外壁121的内表面，网格结构122具有多方向连通的气流通道，气流通道供冷却气流流动。

参见图1，榫头110为涡轮转子叶片100的叶根，榫头110可与涡轮机械的轮盘连接。榫头110的一端与轮盘连接，另一端与连接叶身120。轮盘转动时可通过榫头110带动叶身120同步转动。涡轮转子叶片100还包括缘板130以及叶尖140。如图1所示，叶尖140位于叶身120远离轮盘的端部。缘板130设置于叶身120上。可选地，涡轮转子叶片100的榫头110、叶身120、缘板130及叶尖140采用金属增材制造技术一体成型。可选地，榫头110具有进入冷却气流的气流入口，叶尖140具有输出冷却气流的气流出口，气流入口与气流出口通过叶身120连通。外界的冷却气流经榫头110的气流入口进入叶身120中，冷却气流与叶身120进行热交换，以降低叶身120的温度，吸热后的冷却气流经气流出口流出。

目前的涡轮转子叶片是通过在其内部设置回转流道方式实现冷却。但是，此种方式会增加涡轮转子叶片的叶身的截面厚度，进而增加涡轮转子叶片的重量。参见图2至图5，因此，为了保证涡轮转子叶片100的散热效果，且不增加叶身120的截面厚度，本发明的涡轮转子叶片100在叶身120中增加网格结构122，通过网格结构122可靠支撑叶身120，保证叶身120的强度，同时，网格结构122还可提高冷却效果，无需增加叶身120厚度。

具体的，叶身120包括外壁121以及网格结构122。封闭状的外壁121围设成容纳腔，网格结构122设置于容纳腔中，并与外壁121的内表面接触，以支撑可以支撑外壁121。并且，网格结构122为多孔状结构，各个孔连通，形成多方向的气流通道，便于冷却气流在气流通道中流动，并与外壁121换热，降低外壁121的温度，达到冷却涡轮转子叶片100的目的。可选地，叶身120还包括内壁123。内壁123呈封闭状设置，内壁123位于外壁121的内壁123，且外壁121的内表面与内壁123的外表面围设成具有网格结构122的容纳腔。

可以理解的，叶身120可以只包括外壁121以及网格结构122，此时，网格结构122填充满外壁121围设的容纳腔。当然，叶身120也可以包括外壁121、内壁123以及网格结构122，外壁121与内壁123围设成容纳腔，网格结构122填充于内壁123与外壁121之间的容纳腔。值得说明的是，本发明仅叶身120包括外壁121、内壁123以及网格结构122为例进行说明，叶身120包括外壁121以及网格结构122的工作原理与叶身120包括外壁121、内壁123以及网格结构122的工作原理实质相同，在此不一一赘述。

具体的，网格结构122与外壁121的内表面以及内壁123的外表面抵接，以支撑叶身120的内壁123与外壁121，提高叶身120的抗冲击能力，进而保证涡轮转子叶片100工作的可靠性。而且，网格结构122多个孔连通形成多方向的气流通道。这样冷却气流经榫头110进入叶身120后，冷却气流可以在气流通道中沿多个方向流动，增加冷却气流与内壁123及外壁121的接触面积，即增加叶身120内部的换热面积，以降低内壁123与外壁121的温度，增强了涡轮转子叶片100的冷却效果，达到涡轮转子叶片100的目的。

同时，设置网格结构122连接内壁123与外壁121后，无需增加回流通道即可满足冷却气流的流动面积，减小叶身120的截面厚度，保证涡轮转子叶片100的气动造型，降低涡轮转子叶片100的重量，降低榫头110的负荷，保证涡轮转子叶片100的强度。并且，网格结构122还可减少填充于内壁123与外壁121之间实体材料，可以进一步减轻涡轮转子叶片100的重量。

上述实施例的涡轮转子叶片100具有网格结构122，可以在气流通道中沿各个方向流动，增加了冷却气流与外壁121的接触面积，有效的解决目前通过回转通道实现流通导致的叶身厚度增加的问题，保证涡轮转子叶片100的冷却效果，保证冷却气流的流通面积，同时还不会增加叶身120的截面厚度，保证涡轮转子叶片100的气动造型，降低涡轮转子叶片100的重量，降低榫头110的负荷，保证涡轮转子叶片100的强度。

参见图2至图5，在一实施例中，网格结构122包括多个彼此相互连接的经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223。可以理解的，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223之间的布局方式原则上不受限制，只要能够实现内壁123与外壁121的连接，并形成多方向的气流通道即可。可选地，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223中的至少两个与外壁121的内表面以及内壁123的外表面连接。示例性地，多个经线柱1221以及多个轴线柱1223的端部分别连接至外壁121的内表面，多个纬线柱1222分别与多个轴线柱1223以及多个纬线柱1222连接。当然，在本发明的其他实施方式中，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223都连接到外壁121的内表面以及内壁123的外表面连接；或者，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223中的两个连接到外壁121的内表面以及内壁123的外表面连接。

可选地，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223为连接柱，用于实现内壁123与外壁121的可靠支撑。当然，在本发明的其他实施方式中，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223还可为连接板、连接杆等实现连接的部件。

经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223相互连接设置，将容纳腔分隔为相互连通的多个孔，多个孔形成多方向的气流通道，可以增加气流与内壁123及外壁121的接触面积，保证冷却效果。同时，冷却气流在网格结构122中流动时，冷却气流会与经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223接触，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223可以起到扰流作用，破坏附面层影响，从而进一步强化换热，使得叶身120内部的网格结构122可部分或全部代替原有涡轮转子叶片100中冷却流道和扰流柱的作用，增大冷却气流与叶身120的外壁121的接触面积，提高涡轮转子叶片100的冷却效果。

可选地，轴线柱1223、纬线柱1222与经线柱1221相交于一点，并向三维空间延伸，形成网格结构122。当然，在本发明的其他实施方式中，轴线柱1223、经线柱1221以及纬线柱1222也可两两相交。

在一实施例中，多个经线柱1221间隔设置，并垂直于外壁121的内表面。如图3和图5所示，垂直于外壁121的内表面的方向为法向方向，经线柱1221沿法向方向设置，连接内壁123的外表面与外壁121的内表面。多个经线柱1221沿内壁123的外周方向间隔布置。

在一实施例中，多个纬线柱1222间隔设置，并平行于外壁121的内表面。如图3和图5所示，纬线柱1222的形状与内壁123的截面形状相同，只是纬线柱1222的周长大于内壁123的周向，小于外壁121的周长，围设于内壁123的外侧，位于内壁123与外壁121之间。多个纬线柱1222沿法向方向间隔布置，并分别与经线柱1221连接。

在一实施例中，多个轴线柱1223间隔设置，并沿叶身120的延伸方向设置。如图3所示，轴线柱1223沿竖直方向设置，该方向与叶身120的延伸方向相同，轴线柱1223分别连接纬线柱1222与经线柱1221。多个轴线柱1223沿内壁123的外周方向间隔布置。

参见图2至图5，在一实施例中，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223相互垂直设置。即经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223三者相互连接，也就是说，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223呈三维直角坐标的布局形式，经线柱1221垂直连接纬线柱1222与轴线柱1223，纬线柱1222垂直连接经线柱1221与轴线柱1223，轴线柱1223垂直连接纬线柱1222与经线柱1221。这样，呈三维正交的网格结构122可以提供可靠的支撑力，以可靠支撑叶身120的内壁123与外壁121，提高叶身120的抗冲击能力，进而提高涡轮转子叶片100的强度。

在一实施例中，经线柱1221相对于纬线柱1222倾斜设置，经线柱1221与轴线柱1223倾斜设置；纬线柱1222与轴线柱1223倾斜设置。也就是说，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223之间是相互倾斜设置，不是相互垂直设置。这样，可以在保证网格结构122提供支撑力以可靠支撑叶身120的内壁123与外壁121的同时，便于网格结构122的成型加工。

在一实施例中，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223采用金属增材制造技术一体成型。通过金属增材制造技术打印成型的方式易于形成网格结构122，并保证网格结构122的支撑强度，提高网格结构122工作的可靠性。在一实施例中，网格结构122与外壁121采用金属增材制造技术一体成型。而且，网格结构122也与内壁123采用金属增材制造技术一体成型。通过金属增材制造技术打印成型的方式易于实现在内壁123与外壁121之间形成网格结构122，并保证网格结构122可靠连接内壁123与外壁121。

在一实施例中，经线柱1221的截面形状为圆形、椭圆形或多边形；纬线柱1222的截面形状为圆形、椭圆形或多边形；轴线柱1223的截面形状为圆形、椭圆形或多边形。原则上，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的截面形状原则上不受限制，只要能够可靠支撑内壁123与外壁121，保证内壁123与外壁121的刚度即可。示例性地，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的截面形状可以为圆形、正方形或正六边形。

在一实施例中，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的截面形状相同或相异。也就是说，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的截面形状可以完全相同。如图7所示，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的截面形状均为圆形；如图6所示，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的截面形状均为正方形；如图8所示，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的截面形状均为正六边形。当然，在本发明的其他实施方式中，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的截面形状可以各部相同，也可以部分相同。

在一实施例中，经线柱1221为中空结构；纬线柱1222为中空结构；轴线柱1223为中空结构。也就是说，这样可以减轻网格结构122的重量，提高网格结构122的力学性能。当然，经线柱1221也可为实体结构，纬线柱1222也可为实体结构，轴线柱1223也可为实体结构。这样方便网格结构122的成型加工。可选地，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的结构形式相同，如可均为中空结构，或可均为实体结构。如图9所示，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223的截面形状为空心圆形。当然，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223中的一个或两个为实体结构，另一个为空心结构。

参见图2至图5，在一实施例中，网格结构122的密度根据涡轮转子叶片100的形状及载荷变化。也就是说，网格结构122在叶身120的容纳腔中所占比例、位置可以根据叶身120的工作条件进行设计。可以理解的，叶身120不同位置处所承受的气流冲击力不同。叶身120气流冲击力较大的位置处，网格结构122的填充密度大，这样，网格结构122可以提供较大的支撑力，以保证该处叶身120的可靠性。叶身120气流冲击力较小的位置处，网格结构122设置的密度较小，这样可以增加气流通道的体积，在保证冷却效率的同时，降低叶身120的重量。

在一实施例中，经线柱1221的密度可以根据涡轮转子叶片100的形状及载荷变化。也就是说，相邻的两个经线柱1221之间的距离可以根据叶身120的工作条件进行设计。经线柱1221的密度大，相邻两个经线柱1221之间距离减小；经线柱1221的密度小，相邻两个经线柱1221之间距离增大。可以理解的，叶身120不同位置处所承受的气流冲击力不同。叶身120气流冲击力较大的位置处，经线柱1221的密度大，这样，可以使网格结构122提供较大的支撑力，以保证该处叶身120的可靠性。叶身120气流冲击力较小的位置处，经线柱1221的密度较小，这样可以增加气流通道的体积，在保证冷却效率的同时，降低叶身120的重量。

在一实施例中，轴线柱1223的密度可以根据涡轮转子叶片100的形状及载荷变化。也就是说，相邻的两个轴线柱1223之间的距离可以根据叶身120的工作条件进行设计。轴线柱1223的密度大，相邻两个轴线柱1223之间距离减小；轴线柱1223的密度小，相邻两个轴线柱1223之间距离增大。可以理解的，叶身120不同位置处所承受的气流冲击力不同。叶身120气流冲击力较大的位置处，轴线柱1223的密度大，这样，可以使网格结构122提供较大的支撑力，以保证该处叶身120的可靠性。叶身120气流冲击力较小的位置处，轴线柱1223的密度较小，这样可以增加气流通道的体积，在保证冷却效率的同时，降低叶身120的重量。

在一实施例中，纬线柱1222的密度可以根据涡轮转子叶片100的形状及载荷变化。也就是说，相邻的两个纬线柱1222之间的距离可以根据叶身120的工作条件进行设计。纬线柱1222的密度大，相邻两个纬线柱1222之间距离减小；纬线柱1222的密度小，相邻两个纬线柱1222之间距离增大。可以理解的，叶身120不同位置处所承受的气流冲击力不同。叶身120气流冲击力较大的位置处，纬线柱1222的密度大，这样，可以使网格结构122提供较大的支撑力，以保证该处叶身120的可靠性。叶身120气流冲击力较小的位置处，纬线柱1222的密度较小，这样可以增加气流通道的体积，在保证冷却效率的同时，降低叶身120的重量。

可以理解的，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223之间的密度可以单独调节，也可以调节其中两个的密度，当然，也可同时调节三个的密度，以满足叶身120应用的不用场合，提高叶身120工作的可靠性。

在一实施例中，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223之间的夹角根据涡轮转子叶片100的形状及载荷变化。也就是说，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223三者之间的角度可以根据叶身120的工作条件进行设计。可以理解的，叶身120不同位置处所承受的气流冲击力不同。叶身120气流冲击力较大的位置处，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223三者之间的角度小一些，这样，可以提高网格结构122的强度，以使网格可以提供较大的支撑力，以保证该处叶身120的可靠性。叶身120气流冲击力较小的位置处，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223三者之间的角度可以大一些，这样可以增加气流通道的体积，在保证冷却效率的同时，降低叶身120的重量。

可选地，经线柱1221、纬线柱1222以及轴线柱1223之间的倾斜角度可以单独调节，也可以调节其中两个的倾斜角度，当然，也可同时调节三个的倾斜角度，以满足叶身120应用的不用场合，提高叶身120工作的可靠性。

参见图1，本发明还提供一种涡轮机械，包括轮盘以及多个上述实施例中的涡轮转子叶片100。多个涡轮转子叶片100沿轮盘的周向均匀排布。可以理解的，涡轮机械包括但不限于燃气轮机、航空发动机，还可为其他需要使用涡轮转子叶片100的结构。值得说明的是，本发明中的涡轮机械除涡轮转子叶片100外均为现有技术，在此不一一赘述。本发明的涡轮机械采用上述的涡轮转子叶片100后，可以保证涡轮转子叶片100的冷却效果，保证冷却气流的流通面积，同时还不会增加叶身120的截面厚度，保证涡轮转子叶片100的气动造型，降低涡轮转子叶片100的重量，降低榫头110的负荷，保证涡轮转子叶片100的强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种涡轮转子叶片，其特征在于，包括榫头以及设置于所述榫头的叶身；所述叶身包括：

外壁，呈封闭状设置，所述外壁围设成容纳腔；以及

呈三维结构布置的网格结构，设置于所述容纳腔中，并连接至所述外壁的内表面，所述网格结构具有多方向连通的气流通道，所述气流通道供冷却气流流动；

其中，所述网格结构包括多个相互连接经线柱、纬线柱以及轴线柱；多个所述纬线柱间隔设置，并平行于所述外壁的内表面；多个所述经线柱间隔设置，并垂直于所述外壁的内表面；多个所述轴线柱间隔设置，并沿所述叶身的延伸方向设置。

2.根据权利要求1所述的涡轮转子叶片，其特征在于，所述轴线柱、所述纬线柱与所述经线柱相交于一点，并向三维空间延伸，形成所述网格结构。

3.根据权利要求1所述的涡轮转子叶片，其特征在于，所述经线柱、所述纬线柱以及所述轴线柱相互垂直设置。

4.根据权利要求1所述的涡轮转子叶片，其特征在于，所述经线柱相对于所述纬线柱倾斜设置，所述经线柱与所述轴线柱倾斜设置；所述纬线柱与所述轴线柱倾斜设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的涡轮转子叶片，其特征在于，所述经线柱的截面形状为圆形、椭圆形或多边形；所述纬线柱的截面形状为圆形、椭圆形或多边形；所述轴线柱的截面形状为圆形、椭圆形或多边形；

所述经线柱、所述纬线柱以及所述轴线柱的截面形状相同或相异。

6.根据权利要求5所述的涡轮转子叶片，其特征在于，所述经线柱为中空结构；所述纬线柱为中空结构；所述轴线柱为中空结构。

7.根据权利要求1至4任一项所述的涡轮转子叶片，其特征在于，所述网格结构的密度根据所述涡轮转子叶片的形状及载荷变化。

8.根据权利要求1至4任一项所述的涡轮转子叶片，其特征在于，所述经线柱、所述纬线柱以及所述轴线柱之间的夹角根据所述涡轮转子叶片的形状及载荷变化。

9.根据权利要求1至4任一项所述的涡轮转子叶片，其特征在于，所述网格结构与所述外壁采用金属增材制造技术一体成型；

所述榫头与所述叶身采用金属增材制造技术一体成型。

10.一种涡轮机械，其特征在于，包括轮盘以及多个如权利要求1至9任一项所述的涡轮转子叶片；

多个所述涡轮转子叶片沿所述轮盘的周向均匀排布。

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