CN217270343U - 叶片、透平和燃气轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种叶片、透平和燃气轮机，所述叶片包括叶根、叶体和填充物，所述叶根包括第一端面和第二端面，第一端面和第二端面在叶根的长度方向上相对，叶根还包括进气通道，进气通道贯穿第一端面和第二端面，叶体设在第二端面上，叶体具有空腔，叶体包括第三端面和第四端面，第三端面和第四端面在叶体的长度方向上相对，叶体的第四端面设有出气口，出气口连通空腔与外界，叶体的第三端面设有进气口，进气口连通空腔和进气通道，叶体的长度方向与叶根的长度方向一致，填充物设在空腔内，填充物与空腔的壁面相抵，填充物具有多个镂空槽，多个镂空槽呈网状分布，相邻的两个镂空槽连通。本实用新型的叶片具有减振效果好，冷却效果好的优点。

Description

叶片、透平和燃气轮机

技术领域

本实用新型涉及动力机械的技术领域，具体地，涉及一种叶片、透平和燃气轮机。

背景技术

相关技术中，燃气轮机的叶片主要通过零组件之间的干摩擦增加结构阻尼，而该方法增加的结构阻尼有限，以及，相关技术中叶片内部冷却主要通过柱肋扰动冷却空气，冷却效果差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种叶片，该叶片具有减振效果好，冷却效果好的优点。

本实用新型的实施例提出一种透平，该透平具有冷却效果好，可靠性高的优点。

本实用新型的实施例提出一种燃气轮机，该燃气轮机具有冷却效果好，可靠性高的优点。

本实用新型实施例的叶片包括：叶根，所述叶根包括第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面在所述叶根的长度方向上相对，所述叶根还包括进气通道，所述进气通道贯穿所述第一端面和所述第二端面；叶体，所述叶体设在所述第二端面上，所述叶体具有空腔，所述叶体包括第三端面和第四端面，所述第三端面和所述第四端面在所述叶体的长度方向上相对，所述叶体的所述第四端面设有出气口，所述出气口连通所述空腔与外界，所述叶体的所述第三端面设有进气口，所述进气口连通所述空腔和所述进气通道，所述叶体的长度方向与所述叶根的长度方向一致；以及填充物，所述填充物设在所述空腔内，所述填充物与所述空腔的壁面相抵，所述填充物具有多个镂空槽，多个所述镂空槽呈网状分布，相邻的两个所述镂空槽连通。

本实用新型的实施例的叶片具有减振效果好，冷却效果好的优点。

在一些实施例中，所述进气口邻近所述叶体的宽度方向上的一侧，所述出气口邻近所述叶体的宽度方向上的另一侧。

在一些实施例中，所述空腔包括第一腔、第二腔和第三腔，所述第二腔连通所述第一腔和所述第三腔，所述进气口连通所述第一腔与所述进气通道，所述出气口连通所述第三腔与外界。

在一些实施例中，本实用新型实施例的叶片还包括第一板和第二板，所述第一板与所述空腔的壁面之间形成所述第一腔，所述第一板、所述第二板以及所述空腔的壁面之间形成所述第二腔，所述第二板与所述空腔的壁面之间形成所述第三腔。

在一些实施例中，所述第一板的一端与所述第三端面连接，所述第一板的另一端与所述空腔的壁面之间形成第一连通口，所述第一连通口连通所述第一腔和所述第二腔。

在一些实施例中，所述第二板的一端与所述空腔的壁面连接，所述第二板的另一端与所述第三端面之间形成第二连通口，所述第二连通口连通所述第二腔和所述第三腔。

在一些实施例中，所述第一板的所述另一端与所述第二板之间的最小距离小于所述第二板的所述另一端与所述第一板之间的最小距离。

在一些实施例中，所述填充物可以为金属橡胶。

本实用新型实施例的透平包括：壳体；叶片，所述叶片为上述实施例中任一项所述的叶片，所述叶片为多个，多个所述叶片沿所述壳体的周向间隔布置。

本实用新型实施例的燃气轮机包括上述实施例所述的透平。

附图说明

图1是本实用新型实施例叶片的示意图。

图2是图1中A-A处剖面示意图。

附图标记：

叶根1；第一端面11；第二端面12；进气通道13；

叶体2；空腔21；第一腔211；第二腔212；第三腔213；第三端面22；第四端面23；进气口24；出气口25；

填充物3；

第一板41；第二板42；

第一连通口51；第二连通口52。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的叶片包括：叶根1、叶体2和填充物3。

叶根1包括第一端面11和第二端面12，第一端面11和第二端面12在叶根1的长度方向(如图1中的上下方向)上相对，叶根1还包括进气通道13，进气通道13贯穿第一端面11和第二端面12；叶体2设在第二端面12上，叶体2具有空腔21，叶体2包括第三端面22和第四端面23，第三端面22和第四端面23在叶体2的长度方向上相对，叶体2的第四端面23设有出气口25，出气口25连通空腔21与外界，叶体2的第三端面22设有进气口24，进气口24连通空腔21和进气通道13，叶体2的长度方向与叶根1的长度方向一致；填充物3设在空腔内，填充物3与空腔21的壁面相抵，填充物3具有多个镂空槽，多个镂空槽呈网状分布，相邻的两个镂空槽连通。

具体地，如图1所示，第一端面11为叶根1的下端面，第二端面12为叶根1的上端面，叶体2位于叶根1的上方，叶体2的下端与叶根1的上端连接，第三端面22为叶体2的下端面，第四端面23为叶体2的上端面。

可以理解的是，外界气体能够通过进气通道13和进气口24进入空腔21内，同时，填充物3具有的多个镂空槽便于空气的流通，因此，进入空腔21内的气体可以贯穿填充物3从出气口25排出至外界。

也就是说，填充物3与空腔21的壁面相抵，叶片进行振动时，填充物3与空腔21内壁面进行摩擦，可以消耗由振动产生的机械能，从而抑制叶片的振幅增加，同时，外界气体进入空腔21内的气体贯穿填充物3并从出气口25排出至外界，气体穿过多个镂空槽，增加了叶片内部的换热面积，填充物3还可以扰动气流进而增加叶片内部的冷却效果。

因此，本实用新型的实施例的叶片具有减振效果好，冷却效果好的优点。

在一些实施例中，进气口24邻近叶体2的宽度方向上的一侧，出气口25邻近叶体2的宽度方向上的另一侧。

具体地，如图1所示，进气口24设在第三端面22上且靠近叶体2的右侧设置，出气口25设在第四端面23上且靠近叶体2的左侧设置，也就是说，外界的气体通过进气通道13和进气口24进入空腔21内后，使空腔21内的气体与填充物3充分接触，再从出气口25排出，以提高本实用新型的实施例的叶片的冷却效果。

在一些实施例中，空腔21包括第一腔211、第二腔212和第三腔213，第二腔212连通第一腔211和第三腔213，进气口24连通第一腔211与进气通道13，出气口25连通第三腔213与外界。

具体地，如图1和图2所示，第一腔211位于第二腔212的右侧，第三腔213位于第二腔212的左侧，可以理解的是，外界的气体需要通过进气通道13、进气口24、第一腔211、第二腔212、第三腔213和出气口25排出，从而增加了空腔21内的气体与填充物3的接触面积，进一步提高本实用新型实施例的叶片的冷却效果。

在一些实施例中，本实用新型实施例的叶片还包括第一板41和第二板42，第一板41与空腔21的壁面之间形成第一腔211，第一板41、第二板42以及空腔21的壁面之间形成第二腔212，第二板42与空腔21的壁面之间形成第三腔213。

可以理解的是，第一板41和第二板42将空腔21隔开并形成第一腔211、第二腔212和第三腔213，第一板41位于第二板42的右方，第一板41设有第一孔，第一孔沿左右方向贯穿第一板41，以使第一孔连通第一腔211和第二腔212，第二板42设有第二孔，第二孔沿左右方向贯穿第一板41，以使第二孔连通第二腔212和第三腔213，使外界气体可以穿过进气通道13、进气口24、第一腔211、第二腔212、第三腔213并经出气口25排出，进而实现叶片的冷却功能。

在另一些实施例中，第一板41的一端与第三端面22连接，第一板41的另一端与空腔21的壁面之间形成第一连通口51，第一连通口51连通第一腔211和第二腔212。

具体地，如图1所示，第一板41的下端与第三端面22连接，第一板41的上端与空腔21的上壁面之间形成第一连通口51。

也就是说，外界的气体通过进气通道13和进气口24进入第一腔211内后，需要自下而上穿过第一腔211再进入第二腔212和第三腔213并从出气口25排出，进而增大外界气体在叶体2内的移动路径，增加了气体与填充物3的接触面积，提高本实用新型实施例的叶片的冷却效果。

在另一些实施例中，第二板42的一端与空腔21的壁面连接，第二板42的另一端与第三端面22之间形成第二连通口52，第二连通口52连通第二腔212和第三腔213。

具体地，如图1所示，第二板42的下端与第三端面22相连，第二板42的上端与空腔21的上壁面之间形成第二连通口52。

也就是说，外界的气体通过进气通道13和进气口24进入第一腔211内后，需要自下而上穿过第一腔211，再自上而下穿过第二腔212，最后自下而上穿过第三腔213并从出气口25排出，进一步地增大外界气体在叶体2内的移动路径，增加了气体与填充物3的接触面积，提高本实用新型实施例的叶片的冷却效果。

在一些实施例中，第一板41的另一端与第二板42之间的最小距离小于第二板42的另一端与第一板41之间的最小距离。

具体地，如图1所示，第一板41的上端沿靠近第二板42的方向倾斜，第二板42的下端沿远离第一板41的方向倾斜。

可以理解的是，第一板41和第二板42的倾斜角度可以根据叶片结构的不同而改变，也就是说，通过改变第一板41和第二板42的间距以及倾斜角度，可以控制第一腔211、第二腔212和第三腔213的面积，进而可以控制空腔21内气体的流速，进而提高本实用新型实施例叶片的冷却效果。

在一些实施例中，填充物3可以为金属橡胶。

需要说明的是，发明人发现将金属橡胶填充与叶片的空腔21内，且使金属橡胶与空腔21内壁接触，则当叶片进行振动时，金属橡胶与空腔21内壁之间、以及金属橡胶之间会进行干摩擦，可以消耗由振动产生的机械能，从而抑制叶片的振幅增加。

当外界气体进入叶片空腔21，由于金属橡胶的存在，不仅可以增加空腔21与金属橡胶之间的换热面积，同时金属橡胶可以扰动气流，增加金属橡胶的对流换热系数，而金属橡胶与叶片内壁面为热传递换热，导热系数远高于对流换热系数，从而增加叶片的冷却效果。

可以理解的是，金属橡胶是由金属丝编制而成，因此，金属橡胶可以根据不同的应用场景，进而调整金属丝的规格以及金属橡胶中的空隙尺寸，以适用于不同的叶片。

本实用新型实施例的透平，包括壳体和叶片，叶片为本实用新型实施例的叶片，叶片为多个，多个叶片沿壳体的周向间隔布置，由于叶体2内填充的金属橡胶以及第一板41和第二板42的倾斜设置，不仅可以抑制叶片的振幅增加，还提高了叶片的冷却效果。

因此，本实用新型的实施例的透平的冷却效果好，可靠性高。

本实用新型实施例的燃气轮机，包括上述实施例的透平。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种叶片，其特征在于，包括：

叶根，所述叶根包括第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面在所述叶根的长度方向上相对，所述叶根还包括进气通道，所述进气通道贯穿所述第一端面和所述第二端面；

叶体，所述叶体设在所述第二端面上，所述叶体具有空腔，所述叶体包括第三端面和第四端面，所述第三端面和所述第四端面在所述叶体的长度方向上相对，所述叶体的所述第四端面设有出气口，所述出气口连通所述空腔与外界，所述叶体的所述第三端面设有进气口，所述进气口连通所述空腔和所述进气通道，所述叶体的长度方向与所述叶根的长度方向一致；以及

填充物，所述填充物设在所述空腔内，所述填充物与所述空腔的壁面相抵，所述填充物具有多个镂空槽，多个所述镂空槽呈网状分布，相邻的两个所述镂空槽连通。

2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述进气口邻近所述叶体的宽度方向上的一侧，所述出气口邻近所述叶体的宽度方向上的另一侧。

3.根据权利要求2所述的叶片，其特征在于，所述空腔包括第一腔、第二腔和第三腔，所述第二腔连通所述第一腔和所述第三腔，所述进气口连通所述第一腔与所述进气通道，所述出气口连通所述第三腔与外界。

4.根据权利要求3所述的叶片，其特征在于，还包括第一板和第二板，所述第一板与所述空腔的壁面之间形成所述第一腔，所述第一板、所述第二板以及所述空腔的壁面之间形成所述第二腔，所述第二板与所述空腔的壁面之间形成所述第三腔。

5.根据权利要求4所述的叶片，其特征在于，所述第一板的一端与所述第三端面连接，所述第一板的另一端与所述空腔的壁面之间形成第一连通口，所述第一连通口连通所述第一腔和所述第二腔。

6.根据权利要求5所述的叶片，其特征在于，所述第二板的一端与所述空腔的壁面连接，所述第二板的另一端与所述第三端面之间形成第二连通口，所述第二连通口连通所述第二腔和所述第三腔。

7.根据权利要求6所述的叶片，其特征在于，所述第一板的所述另一端与所述第二板之间的最小距离小于所述第二板的所述另一端与所述第一板之间的最小距离。

8.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述填充物可以为金属橡胶。

9.一种透平，其特征在于，包括：

壳体；

叶片，所述叶片为上述权利要求1-8中任一项所述的叶片，所述叶片为多个，多个所述叶片沿所述壳体的周向间隔布置。

10.一种燃气轮机，其特征在于，包括权利要求9所述的透平。

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