RU2004137038A

RU2004137038A - Турбинная лопатка (варианты) и газотурбинный двигатель

Info

Publication number: RU2004137038A
Application number: RU2004137038/06A
Authority: RU
Inventors: Веслав А ХЛУС (US); Веслав А ХЛУС; Энтони ЧЕРОЛИС (US); Энтони ЧЕРОЛИС
Original assignee: Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн (US); Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-05-27
Also published as: EP1548230A2; CN1629450A; EP1548230A3; US20050135922A1; EP1548230B2; KR20050061304A; JP2005180432A; US7175386B2; EP1548230B1

Claims

1. Турбинная лопатка, содержащая полку и профильную часть, выступающую наружу от указанной полки и имеющую изогнутую форму с передней и задней кромками и стенками повышенного и пониженного давления, разнесенными друг от друга и соединяющими указанные переднюю и заднюю кромки, отличающаяся тем, что она содержит камеру охлаждения, сформированную между указанными стенками пониженного и повышенного давления и расположенную смежно указанной задней кромке, причем указанная камера охлаждения выполнена в основном открытой и содержит расположенные в ней стойки, соединяющие стенки пониженного и повышенного давления, при этом по крайней мере некоторые из указанных стоек имеют форму отличную от цилиндрической.

2. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что указанные нецилиндрические стойки имеют размер в плоскости, в основном параллельной верхней поверхности указанной полки, больше размера в направлении, перпендикулярном указанной верхней поверхности указанной полки.

3. Лопатка по п.2, отличающаяся тем, что указанные нецилиндрические стойки имеют в основном эллиптическую форму.

4. Лопатка по п.3, отличающаяся тем, что она содержит охлаждающие каналы, отделенные от указанной камеры охлаждения и расположенные со стороны передней кромки.

5. Лопатка по п.3, отличающаяся тем, что отношение большого диаметра указанной эллиптической стойки к малому диаметру составляет от 1,25 до 1,75.

6. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит упорядоченные ряды указанных стоек, соединяющих указанные стенки повышенного и пониженного давления, причем некоторые из указанных стоек имеют цилиндрическую форму, а другие из указанных стоек имеют форму, отличную от цилиндрической.

7. Лопатка по п.6, отличающаяся тем, что указанные нецилиндрические стойки расположены смежно указанной полке в более подверженной термическим напряжениям области.

8. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что некоторые из указанных стоек имеют цилиндрическую форму и имеются цилиндрические стойки различного диаметра.

9. Лопатка по п.8, отличающаяся тем, что она содержит в указанной камеры охлаждения цилиндрические стойки меньшего диаметра со стороны передней кромки и цилиндрические стойки большего диаметра, расположенные отдельно со стороны указанной задней кромки.

10. Лопатка по п.9, отличающаяся тем, что отношение диаметра указанных цилиндрических стоек большего диаметра к диаметру указанных цилиндрических стоек меньшего диаметра составляет от 1,25 до 1,75.

11. Лопатка по п.9, отличающаяся тем, что указанные стойки имеют длину, определяемую расстоянием между указанными стенками пониженного и повышенного давления, причем стойки с отношением длины к диаметру меньше 1,5 представляют собой указанные стойки большего диаметра или указанные нецилиндрические стойки.

12. Газотурбинный двигатель, содержащий вентилятор, компрессор, секцию камеры сгорания и турбину с лопатками ротора, каждая из которых содержит полку и профильную часть, выступающую наружу от указанной полки и имеющую изогнутую форму с передней и задней кромками и стенками повышенного и пониженного давления, разнесенными друг от друга и соединяющими указанные переднюю и заднюю кромки, отличающийся тем, что указанная профильная часть содержит камеру охлаждения, сформированную между указанными стенками пониженного и повышенного давления и расположенную смежно указанной задней кромке, причем указанная камера охлаждения выполнена в основном открытой и содержит расположенные в ней стойки, соединяющие стенки пониженного и повышенного давления, среди которых имеются стойки с различной формой поперечного сечения.

13. Газотурбинный двигатель по п.12, отличающийся тем, что указанная камера охлаждения содержит стойки с формой отличной от цилиндрической и имеющие размер в плоскости, в основном параллельной верхней поверхности указанной полки, больше размера в направлении, перпендикулярном указанной верхней поверхности указанной полки.

14. Газотурбинный двигатель по п.13, отличающийся тем, что указанные нецилиндрические стойки имеют в основном эллиптическую форму.

15. Газотурбинный двигатель по п.14, отличающийся тем, что указанная лопатка содержит охлаждающие каналы, отделенные от указанной камеры охлаждения и расположенные со стороны передней кромки.

16. Газотурбинный двигатель по п.14, отличающийся тем, что отношение большого диаметра указанной эллиптической стойки к малому диаметру составляет от 1,25 до 1,75.

17. Газотурбинный двигатель по п.12, отличающийся тем, что указанная лопатка содержит упорядоченные ряды указанных стоек, соединяющих указанные стенки повышенного и пониженного давления, причем некоторые из указанных стоек имеют цилиндрическую форму, а другие из указанных стоек имеют форму, отличную от цилиндрической.

18. Газотурбинный двигатель по п.17, отличающийся тем, что указанные нецилиндрические стойки расположены смежно указанной полке в более подверженной термическим напряжениям области.

19. Газотурбинный двигатель по п.18, отличающийся тем, что некоторые из указанных стоек имеют цилиндрическую форму и имеются цилиндрические стойки различного диаметра.

20. Газотурбинный двигатель по п.19, отличающийся тем, что лопатка содержит в указанной камере охлаждения цилиндрические стойки меньшего диаметра на стороне передней кромки и цилиндрические стойки большего диаметра, расположенные отдельно со стороны указанной задней кромки.

21. Газотурбинный двигатель по п.20, отличающийся тем, что отношение диаметра указанных цилиндрических стоек большего диаметра к диаметру указанных цилиндрических стоек меньшего диаметра составляет от 1,25 до 1,75.

22. Газотурбинный двигатель по п.18, отличающийся тем, что указанные стойки имеют длину, определяемую расстоянием между указанными стенками пониженного и повышенного давления, причем стойки с отношением длины к диаметру меньше 1,5 представляют собой указанные стойки большего диаметра или указанные нецилиндрические стойки.

23. Турбинная лопатка, содержащая полку и профильную часть, выступающую наружу от указанной полки и имеющую изогнутую форму с передней и задней кромками и стенками повышенного и пониженного давления, разнесенными друг от друга и соединяющими указанные переднюю и заднюю кромки, отличающаяся тем, что она содержит камеру охлаждения, сформированную между указанными стенками пониженного и повышенного давления и расположенную смежно указанной задней кромке, причем указанная камера охлаждения выполнена в основном открытой и содержит расположенные в ней стойки, соединяющие стенки пониженного и повышенного давления, среди которых имеются стойки с различной формой поперечного сечения.

24. Лопатка по п.23, отличающаяся тем, что некоторые из указанных стоек с различной формой поперечного сечения имеют цилиндрическую форму, а другие имеют форму, отличную от цилиндрической.

25. Лопатка по п.24, отличающаяся тем, что указанные цилиндрические стойки включают стойки различного диаметра.

26. Лопатка по п.25, отличающаяся тем, что стойки с меньшим диаметром размещены разнесенными в указанной камере охлаждения ближе к указанной передней кромке, а стойки большего диаметра расположены разнесенными в указанной камере охлаждения ближе к указанной задней кромке, причем указанные нецилиндрические стойки расположены между указанными стойками малого и большого диаметра.

27. Лопатка по п.26, отличающаяся тем, что отношение диаметра указанной цилиндрической стойки большего диаметра к диаметру указанной цилиндрической стойки меньшего диаметра составляет от 1,25 до 1,75.

28. Лопатка по п.24, отличающаяся тем, что указанные нецилиндрические стойки являются в основном эллиптическими и имеют большой диаметр и малый диаметр, причем указанные стойки меньшего диаметра имеют диаметр, примерно равный указанному малому диаметру указанных эллиптический стоек, а указанные цилиндрические стойки большего диаметра имеют диаметр, примерно равный указанному большому диаметру указанных эллиптических стоек.

29. Лопатка по п.28, отличающаяся тем, что отношение указанного большого диаметра к указанному малому диаметру составляет от 1,25 до 1,75.

30. Лопатка по п.23, отличающаяся тем, что она содержит стойки меньшего диаметра, размещенные разнесенными в указанной камере охлаждения ближе к указанной передней кромке, и стойки большего диаметра, размещенные разнесенными в указанной камере охлаждения ближе к указанной задней кромке.

31. Лопатка по п.30, отличающаяся тем, что отношение указанного большего диаметра к указанному меньшему диаметру составляет от 1,25 до 1,75.

32. Лопатка по п.30, отличающаяся тем, что указанные стойки имеют длину, определяемую расстоянием между указанными стенками пониженного и повышенного давления, причем стойки с отношением длины к диаметру меньше 1,5 представляют собой указанные стойки большего диаметра или указанные нецилиндрические стоики.