JP2004308659A - タービン要素およびタービンブレードの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プラットフォーム(26)とエアフォイルとを有するタービン要素(120)であって、上記エアフォイルは、プラットフォーム(26)における第1の端部から第2の端部まである長さに沿って延在するとともに、前縁、後縁、正圧面、および負圧面を有する。さらに、上記エアフォイルは、後縁通路(124)と、この後縁通路から後縁に向かって延びるスロットと、を備える冷却通路網を有する。上記スロットは、上記エアフォイルの正圧側壁と負圧側壁とを局部的に分離するとともに、対向する第1および第2のスロット面を有する。複数の独立したポスト(130,132,134,136,138,140,142,144,146)が、正圧側壁部分と負圧側壁部分との間に延在する。
【選択図】 図3
Description
28…先端部
32…後縁
120…ブレード
122…主要部
124…後縁供給キャビティ
126…主要部の後方端部
130,132,134,136,138,140,142,144,146…ペデスタルの列
195…スロットの内側端部
196…スロットの外側端部
Claims (20)
- プラットフォームとエアフォイルとを含むタービン要素であって、前記エアフォイルは、前記プラットフォームにおける第1の端部から第2の端部まで延在し、かつ前縁と後縁および正圧面と負圧面を備えるとともに、冷却通路網を有しており、
前記冷却通路網は、
後縁通路と、
前記後縁通路から前記後縁に向かって延びており、かつ前記エアフォイルの正圧側壁部分と負圧側壁部分とを局部的に分離するとともに、対向する第1および第2のスロット面を有するスロットと、
前記正圧側壁部分と前記負圧側壁部分との間で、前記スロットにわたって延在する複数の独立したポストと、含むことを特徴とするタービン要素。 - 前記ポストは、スロットに沿って2.54mm以下の寸法を有することを特徴とする請求項1記載のタービン要素。
- 前記第2の端部は、自由先端部であることを特徴とする請求項1記載のタービン要素。
- 前記複数のポストは、
ポストの前方の群と、
前記前方の群の後方に位置するとともに、該前方の群よりも大きい制限係数を有するポストの第1の計量列と、
前記第1の計量列の後方に位置するとともに、前記前方の群よりも大きい制限係数を有するポストの第2の計量列と、
前記第1の計量列と前記第2の計量列との間に位置するとともに、これらの第1の計量列および第2の計量列よりも小さい制限係数を有する少なくとも1つの中間の群と、を含むことを特徴とする請求項1記載のタービン要素。 - 前記複数のポストは、前記スロットの出口の前方に離間して設けられたポストの後方の列を含むことを特徴とする請求項1記載のタービン要素。
- 前記ブレードは、実質的にニッケル合金からなることを特徴とする請求項1記載のタービン要素。
- 前記エアフォイルの正確な後縁は、前記スロットの出口に沿って位置していることを特徴とする請求項1記載のタービン要素。
- 前記複数のポストは、
実質的に円形の部分を有する複数のポストの列を含む前方の群と、
実質的に円形の部分を有する後方のポストの列と、
関連する列の方向に延長された部分を有する複数の中間のポストの列と、を含むことを特徴とする請求項1記載のタービン要素。 - プラットフォームとエアフォイルとを含むタービン要素であって、前記エアフォイルは、前記プラットフォームにおける第1の端部から第2の端部まで延在し、かつ前縁と後縁および正圧面と負圧面を備えるとともに、冷却通路網を有しており、
前記冷却通路網は、
後縁通路と、
前記後縁通路から前記後縁に向かって延びており、かつ前記エアフォイルの正圧側壁部分と負圧側壁部分とを局部的に分離するとともに、対向する第1および第2のスロット面を有するスロットと、
第1の領域にわたって実質的に徐々に後方に増加する熱伝達係数と、前記第1の領域の後方の第1の位置における第1のピーク熱伝達係数と、前記第1の位置の後方に位置する第2の位置における第1のピーク熱伝達係数よりも低い第2のピーク熱伝達係数と、前記第1の位置と前記第2の位置との間における局部的な熱伝達係数の谷と、を提供するスロット内の手段と、を含むことを特徴とするタービン要素。 - 前記手段は、スロットに沿って2.54mm以下の寸法を有する複数のポストを含むことを特徴とする請求項9記載のタービン要素。
- タービン要素を形成するコアアセンブリであって、
前記タービン要素の管路網の関連するレッグ部を少なくとも部分的に定める複数の部分を有する少なくとも1つのセラミック要素と、
前記少なくとも1つのセラミック要素に固定されるとともに、前記複数の部分の後縁側のものから後方に延在するように配置された少なくとも1つの高融点金属シートと、を有し、前記高融点金属シートは、
それぞれ反対側に向いた第1の面と第2の面と、
前記タービン要素のエアフォイルの正圧面部分と負圧面部分との間に関連するポストを形成するために、前記第1の面と前記第2の面との間に延びる複数の開口部と、を含むことを特徴とするタービン要素を形成するコアアセンブリ。 - 前記複数の開口部は、
少なくとも1列の円状の開口部の列と、
実質的に列の方向に延長された少なくとも1列の細長い開口部の列と、を含むことを特徴とする請求項11記載のタービン要素を形成するコアアセンブリ。 - 前記複数の開口部は、
円状の開口部の複数の列と、
実質的に列の方向に延長された細長い開口部の複数の列と、を含むことを特徴とする請求項11記載のタービン要素を形成するコアアセンブリ。 - 前記細長い開口部の少なくともいくつかは、実質的に矩形であることを特徴とする請求項13記載のタービン要素を形成するコアアセンブリ。
- 前記複数の開口部は、前記開口部の弓形の複数の列を含むことを特徴とする請求項11記載のタービン要素を形成するコアアセンブリ。
- 前記複数の開口部は、複数の列に配列されており、
前記複数の列のうちの第1の複数の列では、各々の列の開口部が特有の幅と比較的大きい特有の離間距離とを有し、
前記第1の複数の列の後方に位置する、前記複数の列のうちの少なくとも1列の第1の計量列では、各々の列の開口部が特有の幅と比較的小さい特有の離間距離とを有することを特徴とする請求項11記載のタービン要素を形成するコアアセンブリ。 - 鋳型と組み合わされた請求項11に記載のコアアセンブリであって、前記鋳型と前記高融点金属シートとが接触する前方の正圧面および負圧面上の位置が、前記シートの実質的に開口部を含まない部分に沿って設けられていることを特徴とする請求項11記載のタービン要素を形成するコアアセンブリ。
- タービンブレードの製造方法であって、
少なくとも1つのセラミックコアと、孔があいた高融点金属シートと、を組み合わせるとともに、
前記セラミックコアと前記高融点金属シートとの周囲に鋳型を形成することを含み、
前記鋳型は、ブレードのプラットフォームとエアフォイルとを実質的に定める面を有し、該エアフォイルは、前記プラットフォームにおける根部から先端部まである長さに沿って延在するとともに、正圧面と負圧面とを分離する前縁と後縁とを有しており、
組み合わされた前記セラミックコアと前記高融点金属シートとは、前記エアフォイルを通る冷却通路網を形成するための表面を有しており、
さらに、前記鋳型に溶融合金を流し込み、
ブレードの初期形状を形成するように前記合金を凝固させ、
前記鋳型を取り除き、
前記セラミックコアと前記高融点金属シートを破壊的に取り除くことを含むことを特徴とするタービンブレードの製造方法。 - 前記冷却通路網をさらに形成するために、前記ブレードに複数の孔をあけることをさらに含むことを特徴とする請求項18記載のタービンブレードの製造方法。
- 前記高融点金属シートを前記セラミックコアと組み合わせる前に、該高融点金属シートに複数の孔をあけることを特徴とする請求項18記載のタービンブレードの製造方法。
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