CN116927892A - 燃气轮机动叶及燃气轮机 - Google Patents
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Abstract
一个实施方式的燃气轮机动叶的平台具有从后缘侧的端面朝向前缘侧凹陷的槽部。槽部的底部从径向观察至少与叶片形部重叠。在将针对底部的平台的腹侧的端部设为第一点时,将在第一点处沿与径向交叉的面延伸的底部中的切线设为第一切线,在将连接从径向观察设于叶片形部的内部的蛇形冷却流路的后缘侧的端部和叶片形部的后缘侧的端部的线段与底部的交点设为第二点时,将在第二点处沿上述面延伸的底部中的切线设为第二切线,将从径向观察第一切线与第二切线的交点设为第三点。从径向观察,第三点隔着连接第一点和第二点的直线存在于叶片形部的后缘侧的端部的相反侧。本发明有效地抑制在燃气轮机动叶产生的热应力。
Description
技术领域
本公开涉及燃气轮机动叶及燃气轮机。
背景技术
对于燃气轮机动叶,在燃气轮机的运转开始时、运转的停止时等过渡状态下,容易在翼型部和平台产生温度差,容易产生热应力。已知该热应力在翼型部的后缘和平台的根部附近特别容易变大。因此,已知一种燃气轮机动叶,该燃气轮机动叶构成为通过在平台形成槽部来降低上述的热应力,该槽部以从平台的后缘侧的端部朝向前缘侧凹陷的方式形成且在转子的周向延伸(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-254103号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对于涡轮动叶,为了翼型部的冷却,在翼型部的内部形成有蛇形冷却流路。该蛇形冷却流路遍及包括平台的至少一部分的叶片高度方向的范围而延伸。因此,形成于平台的上述的槽部需要形成于确保了与蛇形冷却流路的壁厚的位置。因此,该槽部的深度有限制。
鉴于上述的情况,本公开的至少一个实施方式的目的在于,提供一种能有效地抑制在燃气轮机动叶产生的热应力的燃气轮机动叶。
技术方案
(1)本公开的至少一个实施方式的燃气轮机动叶具备:
基端部,固定于转子;
叶片形部,在所述转子的径向延伸,具有形成前缘与后缘之间的叶片形状的腹侧和背侧的叶片表面;以及
平台,设于所述基端部与所述叶片形部之间,所述平台具有从所述后缘侧的端面朝向所述前缘侧凹陷且在所述转子的周向延伸的槽部,
所述槽部的底部从所述径向观察时至少与所述叶片形部重叠,
在将所述底部中的所述平台的所述腹侧的端部设为第一点时,将在所述第一点处沿与所述径向交叉的面延伸的所述底部中的切线设为第一切线,
在将连接在从所述径向观察时设于所述叶片形部的内部的蛇形冷却流路的所述后缘侧的端部和所述叶片形部的所述后缘侧的端部的线段与所述底部的交点设为第二点时,将在所述第二点处沿所述面延伸的所述底部中的切线设为第二切线,
在将从所述径向观察时所述第一切线与所述第二切线的交点设为第三点时,
在从所述径向观察时,所述第三点隔着连接所述第一点和所述第二点的直线存在于所述叶片形部的所述后缘侧的端部的相反侧。
(2)本公开的至少一个实施方式的燃气轮机具备:
所述转子;以及
上述(1)的燃气轮机动叶,在所述基端部固定于所述转子。
有益效果
根据本公开的至少一个实施方式,能有效地抑制在燃气轮机动叶产生的热应力。
附图说明
图1是应用一些实施方式的燃气轮机动叶的燃气轮机的概略构成图。
图2是从背侧观察一些实施方式的动叶(燃气轮机动叶)的图。
图3A是表示图2的A-A截面的一个例子的图。
图3B是表示图2的A-A截面的另一个例子的图。
图3C是表示图2的A-A截面的又一个例子的图。
图3D是表示图2的A-A截面的再一个例子的图。
图4是用于对槽部的形状进行说明的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的一些实施方式进行说明。不过,作为实施方式所记载的或在附图中所示的构成零件的尺寸、材质、形状及其相对配置等并非旨在将本公开的范围限定于此,仅作为说明例而已。
例如,“在某方向”、“沿某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或绝对配置的表达,不仅严格地表示这样的配置,而且也表示以具有公差或具有能获取相同功能的程度的角度或距离的方式进行了相对位移的状态。
例如,“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物处于相等状态的表达,不仅严格地表示相等状态,而且也表示存在有公差或存在有能获取相同功能的程度的差异的状态。
例如,四边形形状、圆筒形状等表示形状的表达,不仅表示几何学上严格意义上的四边形形状、圆筒形状等形状,而且也表示在能获取相同效果的范围内,包括凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面,“具备”、“包含”、“拥有”、“包括”或“具有”一个构成要素这样的表达,并非是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表达。
(燃气轮机1)
首先,对应用一些实施方式的燃气轮机动叶的燃气轮机进行说明。
图1是应用一些实施方式的燃气轮机动叶的燃气轮机的概略构成图。如图1所示,燃气轮机1具备:压缩机2,用于生成压缩空气;燃烧器4,用于使用压缩空气和燃料来生成燃烧气体;以及涡轮机6,构成为通过燃烧气体进行旋转驱动。在发电用的燃气轮机1的情况下,在涡轮机6连结有未图示的发电机。
压缩机2包括:多个静叶16,固定于压缩机机室10侧;以及多个动叶18,以与静叶16交替排列的方式植设于转子8。
从空气引入口12引入的空气被送至压缩机2,该空气通过多个静叶16和多个动叶18而被压缩,由此成为高温高压的压缩空气。
燃料和通过压缩机2生成的压缩空气被供给至燃烧器4,在该燃烧器4中燃料燃烧,生成作为涡轮机6的工作流体的燃烧气体。如图1所示,燃烧器4可以在壳体20内以转子8为中心沿周向配置多个。
涡轮机6具有形成于涡轮机机室22内的燃烧气体流路28,该涡轮机6包括设于该燃烧气体流路28的多个静叶24和动叶26。
静叶24固定于涡轮机机室22侧,沿转子8的周向排列的多个静叶24构成静叶列。此外,动叶26植设于转子8,沿转子8的周向排列的多个动叶26构成动叶列。静叶列和动叶列在转子8的轴向上交替排列。
在涡轮机6,流入燃烧气体流路28的来自燃烧器4的燃烧气体通过多个静叶24和多个动叶26,由此,对转子8进行旋转驱动,由此,连结于转子8的发电机被驱动而生成电力。对涡轮机6进行驱动后的燃烧气体经由排气室30向外部排出。
在一些实施方式中,涡轮机6的动叶26可以是以下说明的燃气轮机动叶40。
(燃气轮机动叶40)
图2是从背侧观察一些实施方式的动叶26(燃气轮机动叶40)的图。
图3A是表示图2的A-A截面的一个例子的图。
图3B是表示图2的A-A截面的另一个例子的图。
图3C是表示图2的A-A截面的又一个例子的图。
图3D是表示图2的A-A截面的再一个例子的图。
图4是用于对槽部70的形状进行说明的图,以图3A所示的槽部70为例。
需要说明的是,图3A、图3B、图3C以及图3D所示的A-A截面表示后述的圆角部36处的转子8的径向(以下也仅称为“径向”)外侧的端部的叶片部42的截面。
如图2、图3A、图3B、图3C以及图3D所示,作为一些实施方式的燃气轮机动叶40的动叶26具备:叶片部(叶片形部)42、平台32以及叶片根部(基端部)34。叶片根部34埋设于转子8(参照图1),动叶26与转子8一起旋转。平台32与叶片根部34一体地构成。
叶片部42设为沿转子8的径向(以下也仅称为“径向”)延伸,具有固定于平台32的基端50和在叶片高度方向(转子8的径向)上位于基端50的相反侧的顶端48。
此外,动叶26的叶片部42从基端50到顶端48具有前缘44和后缘46,该叶片部42的叶片表面包括在基端50与顶端48之间沿叶片高度方向(径向)延伸的压力面(腹面)56和负压面(背面)58。
如图3A、图3B、图3C以及图3D所示,在叶片部42的内部设有沿叶片部42的叶片高度方向延伸的冷却流路60。用于对燃气轮机动叶40进行冷却的冷却流体(例如空气)在冷却流路60中流动。通过对冷却流路60供给冷却流体来对设于涡轮机6的燃烧气体流路28且暴露在高温的燃烧气体中的叶片部42进行冷却。
在一些实施方式中,冷却流路60遍及包括叶片部42和平台32的至少一部分的叶片高度方向的范围而延伸。
需要说明的是,燃气轮机动叶40可以具有多个冷却流路60。此外,冷却流路60还可以遍及叶片根部34而延伸。
在作为叶片部42的基端50侧的部分的基端部51形成有圆角部36。而且,叶片部42经由圆角部36连接于平台32。
如图2、图3A、图3B、图3C以及图3D所示,对于一些实施方式的动叶26,平台32具有从后缘46侧的端面32a朝向前缘44侧凹陷且沿转子8的周向(以下也仅称为“周向”)延伸的槽部70。
对于动叶26,在燃气轮机1的运转开始时、运转的停止时等过渡状态下,容易在叶片部42和平台32产生温度差,容易产生热应力。已知该热应力在叶片部42的后缘46和平台32的根部附近特别容易变大。因此,设为通过在平台32形成槽部70来降低上述的热应力,该槽部70以从平台32的后缘46侧的端面32a朝向前缘44侧凹陷的方式形成且在转子8的周向延伸。
之后对槽部70详细进行说明。
如图2、图3A、图3B、图3C以及图3D所示,对于一些实施方式的动叶26,平台32具有密封销槽81,该密封销槽81供用于密封该平台32与在周向上相邻的其他的动叶26的平台32之间的间隙的未图示的密封销的配置。对于一些实施方式的动叶26,密封销槽81形成于平台32的负压面58侧(背侧)的端面32b。
对于一些实施方式的动叶26,平台32的压力面56侧(腹侧)的端面32c包括能与配置于与该端面32c对置的位置的未图示的密封销抵接的平面32p。
(关于槽部70)
如上所述,槽部70以从平台32的后缘46侧的端面32a朝向前缘44侧凹陷的方式形成。此外,叶片部42的后缘46设为接近平台32的后缘46侧的端面32a。
因此,槽部70的底部71形成于比叶片部42的后缘46侧的端部(后缘端46a)从平台32的后缘46侧的端面32a朝向前缘44侧靠里的位置。
需要说明的是,对于一些实施方式的动叶26,槽部70的底部71位于在从周向观察时的动叶26的截面上最靠近最前缘44侧,即沿转子8的轴向(以下也仅称为“轴向”)的涡轮机6的上游侧的位置。
在燃气轮机1的运转开始时、运转的停止时等过渡状态下,作用于叶片部42的热应力在叶片部42的后缘46和平台32的根部附近特别容易变大。
本发明人们进行深入研究的结果是,判明了如下情况:为了有效地抑制特别容易成为较大的热应力的叶片部42的后缘46和平台32的根部附近的热应力,通过以槽部70存在于叶片部42的后缘端46a的正下方(径向内侧)的方式形成槽部70来抑制在平台32内限制该根部的区域的强度为好。
但是,对于动叶26,为了叶片部42的冷却,蛇形冷却流路(冷却流路60)形成于叶片部42的内部。如上所述,冷却流路60遍及包括平台32的至少一部分的叶片高度方向的范围而延伸。因此,形成于平台32的上述的槽部70需要形成于确保了与冷却流路60的壁厚的位置。因此,该槽部70的深度有限制。
如图3A、图3B、图3C以及图3D所示,叶片部42的后缘46的附近是在叶片部42内最接近平台32的后缘46侧的端面32a和平台32的压力面56侧的端面32c的部位。
如图3A、图3B、图3C以及图3D所示,最接近平台32的后缘46侧的端面32a的冷却流路60是最后缘46侧的冷却流路61。该冷却流路61中的后缘46侧的端部(后缘端61a)的附近是最接近平台32的后缘46侧的端面32a和平台32的压力面56侧的端面32c的部位。
因此,对于一些实施方式的动叶26,考虑上述的叶片部42的后缘46的位置和最后缘46侧的冷却流路61的位置,如图3A、图3B、图3C以及图3D所示,设为以在从径向观察时槽部70的深度在叶片部42的后缘端46a的附近较深,在周向上远离叶片部42的后缘端46a的位置较浅的方式形成槽部70。
具体而言,槽部70包括:在周向上远离叶片部42的后缘端46a的位置较浅的背侧区域72;在叶片部42的后缘端46a的附近较深的腹侧区域73;以及连接背侧区域72和腹侧区域73的中间区域74。
更具体而言,如图4所示,槽部70的底部71在从径向观察时至少与叶片部42重叠。
在将针对底部71的平台32的压力面56侧的端部71a设为第一点P1时,将第一点P1处的底部71的切线,即沿与径向交叉的面PL(例如图4中的相当于纸面的面)延伸的切线设为第一切线Lt1。
在将连接在从径向观察时设于叶片部42的内部的最后缘46侧的冷却流路61的后缘端61a和叶片部42的后缘端46a的线段Ls与底部71的交点设为第二点P2时,将第二点P2处的底部71的切线,即沿上述面PL延伸的切线设为第二切线Lt2。将在从径向观察时第一切线Lt1与第二切线Lt2的交点设为第三点P3。在从径向观察时,第三点P3隔着连接第一点P1和第二点P2的直线SL存在于叶片部42的后缘端46a的相反侧。
需要说明的是,图3A、图3B、图3C以及图3D所示的任一个槽部70都满足上述的条件。
需要说明的是,第一点P1是从径向观察时的底部71与平台32的压力面56侧的端面32c的交点,因此,严格来说,第一切线Lt1不是唯一确定的。因此,上述第一点P1是指极靠近该交点,即从该交点处的实施了倒角或轻倒角的部位向没有倒角或轻倒角的影响的位置沿周向远离的位置。
通过如上所述地构成槽部70,底部71形成于比叶片部42的后缘端46a从平台32的后缘46侧的端面32a朝向前缘44侧靠近里侧的位置。因此,槽部70存在于在从径向观察时与叶片部42的后缘端46a重叠的位置,因此,能抑制叶片部42的后缘端46a的正下方(径向内侧)的平台32的强度,有效地降低在燃气轮机1的过渡状态下在叶片部42的后缘端46a的附近产生的热应力。
此外,通过如上所述地构成槽部70,底部71形成为从第二点P2随着朝向负压面58而朝向平台32的后缘46侧的端面32a,即朝向转子8的轴向下游侧。因此,底部71抑制从第二点P2随着朝向负压面58而接近冷却流路61,因此容易确保槽部70与冷却流路61之间的壁厚。
因此,根据一些实施方式的动叶26,能确保槽部70与冷却流路61之间的壁厚,并且有效地降低在燃气轮机1的过渡状态下在叶片部42的后缘端46a的附近产生的热应力。
此外,在具备具有如上所述地构成的槽部70的动叶26的燃气轮机1中,能确保槽部70与冷却流路61之间的壁厚,并且有效地降低在燃气轮机1的过渡状态下在叶片部42的后缘端46a的附近产生的热应力,因此能提高燃气轮机1的耐久性。
在一些实施方式的动叶26,在从径向观察时,底部71在比以叶片部42的后缘端46a为中心且通过上述线段Ls上的第一假想圆Cv1靠外侧处与负压面58和压力面56交叉为好。需要说明的是,图3A、图3B、图3C以及图3D所示的任一个槽部70都满足该条件。
第一假想圆Cv1的半径例如能够设为能有效地降低在燃气轮机1的过渡状态下在叶片部42的后缘端46a的附近产生的热应力的大小,例如通过应力解析等求出。
由此,能高效地抑制叶片部42的后缘端46a的正下方(径向内侧)的平台32的强度。
在一些实施方式的动叶26,在从径向观察时,底部71在比以冷却流路61的后缘端61a为中心且通过上述线段Ls上的第二假想圆Cv2靠外侧处与负压面58交叉为好。需要说明的是,图3A、图3B、图3C以及图3D所示的任一个槽部70都满足该条件。
第二假想圆Cv2的半径例如是作为槽部70与冷却流路61之间的壁厚所需的厚度为好。
由此,至少能确保第二假想圆Cv2的半径的程度的槽部70与冷却流路61之间的壁厚。
在一些实施方式的动叶26,槽部70中的从后缘46侧的端面(即平台32的后缘46侧的端面32a)朝向前缘44侧凹陷的深度dp在压力面56侧比负压面58侧深为好。具体而言,腹侧区域73的深度dp比背侧区域72的深度dp深为好。需要说明的是,图3A、图3B、图3C以及图3D所示的任一个槽部70都满足该条件。
由此,对抑制叶片部42的后缘端46a的正下方(径向内侧)的平台32的强度的贡献度低的比后缘端46a沿周向朝向负压面58侧远离的位置的槽部70(即背侧区域72)的深度dp较浅。槽部70一般通过放电加工形成,因此槽部70的深度浅能抑制加工成本。
由此,根据一些实施方式的动叶26,能够提供能有效地抑制叶片部42的后缘端46a的正下方(径向内侧)的平台32的强度,并且抑制加工成本的槽部70。
此外,背侧区域72的深度dp较浅,由此槽部70与密封销槽81不易产生干扰,因此,容易将密封销槽81形成于平台32的负压面58侧的端面32b。由此,也可以不将密封销槽81设于平台32的压力面56侧的端面32c,因此容易加深腹侧区域73的深度dp。
在一些实施方式的动叶26,槽部70的深度dp在比从径向观察时的底部71与负压面58的交叉位置P4远离叶片部42的后缘端46a的位置处可以是一定的。具体而言,背侧区域72在至少一部分的区域中深度dp可以是一定的。需要说明的是,图3A和图3B所示的槽部70满足该条件。
由此,能简化槽部70的形状,能抑制槽部70的加工成本。
在一些实施方式的动叶26,槽部70的深度dp在包括第一点P1且第一点P1与从径向观察时的底部71和压力面56的交叉位置P5之间的至少一部的区域中可以是一定的。具体而言,腹侧区域73在至少一部分的区域中的深度dp可以是一定的。需要说明的是,图3A、图3C以及图3D所示的槽部70满足该条件。
由此,容易确保腹侧(压力面56侧)的槽部70的深度,并且避免用于密封与在周向上相邻的其他的动叶26的平台32之间的间隙的未图示的密封销与槽部70的干扰。
需要说明的是,在图3A、图3B、图3C以及图3D所示的槽部70,在从径向观察时,底部71直线状延伸,但也可以曲线状延伸。
在一些实施方式的动叶26,如上所述,密封销槽81形成于平台32的负压面58侧的端面32b。平台32的压力面56侧的端面32c包括能与配置于与该端面32c对置的位置的未图示的密封销抵接的平面32p为好。
由此,容易确保在平台32的压力面56侧的端面32c成为平面的区域(平面32p)。因此,容易在平台32的压力面56侧的端面32c的附近加深槽部70。由此,容易抑制叶片部42的后缘端46a的正下方(径向内侧)的平台32的强度。
本发明并不限定于上述的实施方式,也包括对上述的实施方式加以变形的方式和将这些方式进行适当组合的方式。
例如,具有将图3A、图3B、图3C以及图3D所示的背侧区域72、腹侧区域73以及中间区域74适当进行组合的槽部70的动叶26也起到上述的作用效果。
上述各实施方式所述的内容例如如下所述地掌握。
(1)本公开的至少一个实施方式的燃气轮机动叶40(动叶26)具备:基端部(叶片根部34),固定于转子8;叶片形部(叶片部42),在转子8的径向延伸,具有形成前缘44与后缘46之间的叶片形状的腹侧和背侧的叶片表面;以及平台32,设于基端部(叶片根部34)与叶片形部(叶片部42)之间。平台32具有从后缘46侧的端面32a朝向前缘44侧凹陷且在转子8的周向延伸的槽部70。槽部70的底部71在从径向观察时至少与叶片形部(叶片部42)重叠。在将针对底部71的平台32的腹侧(压力面56侧)的端部71a设为第一点P1时,将第一点P1处的底部71的切线,即沿与径向交叉的面PL延伸的切线设为第一切线Lt1。在将连接在从径向观察时设于叶片形部(叶片部42)的内部的蛇形冷却流路(冷却流路61)的后缘46侧的端部(后缘端61a)和叶片部42的后缘46侧的端部(后缘端46a)的线段Ls与底部71的交点设为第二点P2时,将第二点P2处的底部71的切线,即沿上述面PL延伸的切线设为第二切线Lt2。将在从径向观察时第一切线Lt1与第二切线Lt2的交点设为第三点P3。在从径向观察时,第三点P3隔着连接第一点P1和第二点P2的直线SL存在于叶片部42的后缘46侧的端部(后缘端46a)的相反侧。
根据上述(1)的构成,底部71形成于比叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)从平台32的后缘46侧的端面32a朝向前缘44侧靠里侧的位置。因此,槽部70存在于在从叶片高度方向(径向)观察时与叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)重叠的位置,因此,能抑制叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)的正下方(径向内侧)的平台32的强度,有效地降低在燃气轮机1的过渡状态下在叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)的附近产生的热应力。
此外,根据上述(1)的构成,底部71形成为从第二点P2随着朝向背侧的叶片表面(负压面58)而朝向平台32的后缘46侧的端面32a,即朝向转子8的轴向下游侧。因此,底部71抑制从第二点P2随着朝向背侧的叶片表面(负压面58)而接近蛇形冷却流路(冷却流路61),因此容易确保槽部70与蛇形冷却流路(冷却流路61)之间的壁厚。
因此,根据上述(1)的构成,能确保槽部70与蛇形冷却流路(冷却流路61)之间的壁厚,并且有效地降低在燃气轮机1的过渡状态下在叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)的附近产生的热应力。
(2)在一些实施方式中,在上述(1)的构成中,在从径向观察时,底部71在比以叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)为中心且通过上述线段Ls上的第一假想圆Cv1靠外侧处与背侧的叶片表面(负压面58)和腹侧的叶片表面(压力面56)交叉为好。
根据上述(2)的构成,能高效地抑制叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)的正下方(径向内侧)的平台32的强度。
(3)在一些实施方式中,在上述(1)或(2)的构成中,在从径向观察时,底部71在比以蛇形冷却流路(冷却流路61)的后缘46侧的端部(后缘端61a)为中心且通过上述线段Ls上的第二假想圆Cv2靠外侧处与背侧的叶片表面(负压面58)交叉为好。
根据上述(3)的构成,至少能确保第二假想圆Cv2的半径的程度的槽部70与蛇形冷却流路(冷却流路61)之间的壁厚。
(4)在一些实施方式中,在上述(1)至(3)中任一构成中,槽部70中的从后缘46侧的端面(即平台32的后缘46侧的端面32a)朝向前缘44侧凹陷的深度dp在腹侧(压力面56侧)比背侧(负压面58侧)深为好。
根据上述(4)的构成,对抑制叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)的正下方(径向内侧)的平台32的强度的贡献度低的比该端部(后缘端46a)沿周向朝向背侧(负压面58侧)远离的位置的槽部70的深度dp较浅。槽部70一般通过放电加工形成,因此槽部70的深度浅能抑制加工成本。
根据上述(4)的构成,能够提供能有效地抑制叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)的正下方(径向内侧)的平台32的强度,并且抑制加工成本的槽部70。
(5)在一些实施方式中,在上述(1)至(4)的任一构成中,槽部70中的从后缘46侧的端面(即平台32的后缘46侧的端面32a)朝向前缘44侧凹陷的深度dp在比从径向观察时的底部71与背侧的叶片表面(负压面58)的交叉位置P4远离叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)的位置处可以是一定的。
根据上述(5)的构成,能简化槽部70的形状,能抑制槽部70的加工成本。
(6)在一些实施方式中,在上述(1)至(5)中任一构成中,槽部70中的从后缘46侧的端面(即平台32的后缘46侧的端面32a)朝向前缘44侧凹陷的深度dp在包括第一点P1且第一点P1与从径向观察时的底部71和腹侧的叶片表面(压力面56)的交叉位置P5之间的至少一部分的区域中可以是一定的。
根据上述(6)的构成,容易确保腹侧(压力面56)的槽部70的深度dp,并且避免用于密封与在周向上相邻的其他的燃气轮机动叶40(动叶26)的平台32之间的间隙的密封销与槽部70的干扰。
(7)在一些实施方式中,在上述(1)至(6)中任一构成中,平台32具有密封销槽81,该密封销槽81供用于密封平台32与在周向上相邻的其他的燃气轮机动叶40(动叶26)的平台32之间的间隙的密封销的配置为好。密封销槽81形成于平台32的背侧(负压面58侧)的端面32b为好。平台32的腹侧(压力面56)的端面32c包括能与配置于与该端面32c对置的位置的密封销抵接的平面32p为好。
根据上述(7)的构成,容易确保在平台32的腹侧(压力面56)的端面32c成为平面的区域(平面32p)。因此,容易在平台32的腹侧(压力面56)的端面32c的附近加深槽部70。由此,容易抑制叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)的正下方(径向内侧)的平台32的强度。
(8)本公开的至少一个实施方式的燃气轮机1具备:转子8;以及上述(1)至(7)中任一构成的燃气轮机动叶40(动叶26),在基端部(叶片根部34)固定于转子8。
根据上述(8)的构成,能确保槽部70与蛇形冷却流路(冷却流路61)之间的壁厚,并且有效地降低在燃气轮机1的过渡状态下在叶片形部(叶片部42)的后缘46侧的端部(后缘端46a)的附近产生的热应力,因此能提高燃气轮机1的耐久性。
附图标记说明
1:燃气轮机;
8:转子;
26:动叶;
32:平台;
32a、32b、32c:端面;
32p:平面;
34:叶片根部(基端部);
40:燃气轮机动叶;
42:叶片部(叶片形部);
44:前缘;
46:后缘;
46a:后缘端;
56:压力面(腹面);
58:负压面(背面);
60、61:冷却流路(蛇形冷却流路);
61a:后缘端;
70:槽部;
71:底部;
81:密封销槽。
Claims (8)
1.一种燃气轮机动叶,具备:
基端部,固定于转子;
叶片形部,在所述转子的径向延伸,具有形成前缘与后缘之间的叶片形状的腹侧和背侧的叶片表面;以及
平台,设于所述基端部与所述叶片形部之间,
所述平台具有从所述后缘侧的端面朝向所述前缘侧凹陷且在所述转子的周向延伸的槽部,
所述槽部的底部从所述径向观察时至少与所述叶片形部重叠,
在将所述底部中的所述平台的所述腹侧的端部设为第一点时,将所述第一点处的所述底部的切线,即沿与所述径向交叉的面延伸的切线设为第一切线,
在将连接在从所述径向观察时设于所述叶片形部的内部的蛇形冷却流路的所述后缘侧的端部和所述叶片形部的所述后缘侧的端部的线段与所述底部的交点设为第二点时,将所述第二点处的所述底部的切线,即沿所述面延伸的切线设为第二切线,
在将从所述径向观察时所述第一切线与所述第二切线的交点设为第三点时,
在从所述径向观察时,所述第三点隔着连接所述第一点和所述第二点的直线存在于所述叶片形部的所述后缘侧的端部的相反侧。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机动叶,其中,
在从所述径向观察时,所述底部在比以所述叶片形部的所述后缘侧的端部为中心且通过所述线段上的第一假想圆靠外侧处与所述背侧的叶片表面和所述腹侧的叶片表面交叉。
3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机动叶,其中,
在从所述径向观察时,所述底部在比以所述蛇形冷却流路的所述后缘侧的端部为中心且通过所述线段上的第二假想圆靠外侧处与所述背侧的叶片表面交叉。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机动叶,其中,
所述槽部中的从所述后缘侧的端面朝向所述前缘侧凹陷的深度在所述腹侧比所述背侧深。
5.根据权利要求1所述的燃气轮机动叶,其中,
所述槽部中的从所述后缘侧的端面朝向所述前缘侧凹陷的深度在比在从所述径向观察时的所述底部与所述背侧的叶片表面的交叉位置远离所述叶片形部的所述后缘侧的端部的位置处是一定的。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机动叶,其中,
所述槽部中的从所述后缘侧的端面朝向所述前缘侧凹陷的深度在包括所述第一点且所述第一点与从所述径向观察时的所述底部和所述腹侧的叶片表面的交叉位置之间的至少一部分的区域中是一定的。
7.根据权利要求1所述的燃气轮机动叶,其中,
所述平台具有密封销槽,该密封销槽供用于密封所述平台与在所述周向上相邻的其他的燃气轮机动叶的平台之间的间隙的密封销的配置,
所述密封销槽形成于所述平台的背侧的端面,
所述平台的腹侧的端面包括能与配置于与该端面对置的位置的密封销抵接的平面。
8.一种燃气轮机,具备:
所述转子;以及
权利要求1所述的燃气轮机动叶,在所述基端部固定于所述转子。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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