具有朝向壓力側偏移的尖端部且具有冷卻通路的氣體渦輪機葉片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空心葉片(110)，其包括沿著縱向(R-R’)延伸的葉片、根部和頭部，內(nèi)冷卻通路(24)和由底壁(26)與法蘭(28’)界定的張開的腔，冷卻通道(132)將所述內(nèi)冷卻通路(24)與較低表面(16)，所述冷卻通道相對于較低表面(16a)傾斜，在葉片頭部的法蘭(28’)處的葉片的翼面部分的堆疊朝向該較低表面(16a)偏移。其特征在于，翼面的較低表面(16)的壁具有突出部(161)，所述冷卻通道(132)設置在所述突出部(161)中，使得它們在所述突出部分(161)的端面(161b)上張開。
【專利說明】具有朝向壓力側偏移的尖端部且具有冷卻通路的氣體渦輪機葉片
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的領域涉及空心葉片，尤其是氣體渦輪葉片，更特別地涉及渦輪引擎的移動葉片，具體地涉及高壓渦輪機的移動葉片。
【背景技術】
[0002]以已知的方式，葉片尤其包括沿著縱向方向延伸的翼面、根部和與此根部相對的尖端。對于移動渦輪葉片，此葉片借助于其根部緊固到渦輪轉子的盤上。葉片尖端朝向圍繞渦輪機的固定環(huán)形殼體的內(nèi)表面定位。相對于轉子的旋轉軸線，翼面的縱向對應于轉子或引擎的徑向。
[0003]翼面可以劃分成翼面部分，所述翼面部分沿著相對于轉子盤的旋轉軸線是徑向的堆疊方向堆疊。葉片部分因此建立直接受到穿過渦輪機的氣體作用的翼面表面。沿著流體流動方向從上游到下游，此翼面表面在前緣與后緣之間延伸，這些邊緣通過也被稱為壓力側和吸力側的壓力側表面和吸力側表面連接到一起。
[0004]具有這種移動葉片的渦輪機具有穿過其中的氣流。其葉片的空氣動力學表面用于將來自氣流的最大部分的動能轉換成傳遞到渦輪轉子的旋轉軸上的機械能。
[0005]然而，與在氣流中所出現(xiàn)的任何障礙物一樣，葉片的翼面生成需要被最小化的動能損失。特別地，已知這些損失的不可忽視部分(在總損失的20%至30%的范圍內(nèi))可能歸因于在每個葉片的尖端與圍繞渦輪機的殼體的內(nèi)表面之間的有用徑向間隙的存在。此徑向間隙允許氣流從葉片的壓力側(其中壓力較高的區(qū)域)朝向吸力側(其中壓力較低的區(qū)域)泄漏。此泄漏流是不工作且不對渦輪機的膨脹有貢獻的氣流。此外，其還導致在葉片的尖端(已知為尖端渦流)處產(chǎn)生湍流，此湍流造成了大量的動能損失。
[0006]為了解決此問題，已知的是修正在葉片尖端的水平處的葉片部分的堆疊，以朝向壓力側表面偏移此堆疊，此偏移優(yōu)選地向逐漸發(fā)生，對更靠近尖端的自由端部的部分而言更明顯。
[0007]此類型的葉片被稱為具有“前進葉片頂部”的葉片或被稱為具有“尖端部分偏移”的葉片。
[0008]此外，渦輪葉片，尤其是高壓渦輪機的移動葉片承受由燃燒室的外部氣體導致的高溫水平。這些溫度水平超過制成此葉片的材料所能承受的溫度，因此要求葉片冷卻。最近設計的引擎為了改進整體性能而具有持續(xù)增加的溫度水平，這些溫度使得可安裝用于高壓渦輪機葉片的創(chuàng)新冷卻系統(tǒng)，以確保這些部件具有可接受的使用壽命。
[0009]移動葉片中最熱的地方是其尖端，因此冷卻系統(tǒng)首先尋求冷卻葉片的頂部。
[0010]已經(jīng)提出了用于冷卻葉片尖端的各種技術，尤其在EP I 505 258、FR 2 891 003和EP I 726 783中所描述的那些中提出。
[0011]因此，可以理解的是當使用“尖端部分偏移”時出現(xiàn)的特別結構損壞了在葉片的尖端區(qū)域中的傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的性能和效力。[0012]不幸的是，葉片的頂部總是移動葉片的最熱地方，因此，對于“尖端部分的偏移”重要的是能夠與保持有效的冷卻系統(tǒng)同時存在，以保持此區(qū)域中的部件的使用壽命，所述區(qū)域足夠用于經(jīng)歷高溫情況上游。
[0013]發(fā)現(xiàn)這些技術方案與“尖端部分偏移”的技術不兼容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的因此是提出一種葉片結構，所述葉片結構使得可使葉片頂部處的冷卻系統(tǒng)的保持高效力，甚至當葉片具有“尖端部分偏移”類型的先進頂部時。
[0015]為此，本發(fā)明涉及一種空心葉片，該空心葉片具有沿著縱向延伸的翼面、根部和尖端的，在翼面內(nèi)側的內(nèi)冷卻通道，位于該尖端中的腔(或“缸”)，朝向所述葉片的自由端部張開并由一端壁和一邊緣限定，所述邊緣在前緣和后緣之間延伸，并包括沿著吸力側的吸力側邊緣和沿著壓力側的壓力側邊緣，冷卻通路將所述內(nèi)冷卻通道與壓力側連接，所述冷卻通路相對于壓力側傾斜，在葉片尖端的邊緣水平處的葉片的翼面部分的堆疊具有朝向壓力側的偏移值，此偏移值在靠近所述葉片的尖端的自由端部時增加。
[0016]此空心葉片的特征在于，翼面的壓力側壁具有突出部，所述突出部超過一半的其長度沿著內(nèi)冷卻通道的縱向部延伸，外側表面相對于翼面的壓力側的剩余部傾斜，并在其端部處具有朝向所述腔的端面，所述端壁在突出部的所述端部的位置處與壓力側壁連接，所述冷卻通路設置在所述突出部中，以在所述突出部的端面中向外張開，由此在冷卻通路的軸線與壓力側邊緣的自由端部的外部界限A之間的距離^大于或等于非零最小值dl。此值dl因此對應于取決于葉片的類型和取決于應用于鉆該通路的操作條件而預先確定的閾值。
[0017]總之，借助于本發(fā)明的技術方案，包括冷卻通路的壓力側壁部分的位置朝向壓力側偏移，以使鉆孔工具能夠接近適當位置，同時不使冷卻性能降級并且甚至可以改進該性倉泛。
[0018]此方案也具有使得可借助于熱泵進一步改進攜帶冷卻通路的壓力側壁部分的冷卻，以獲得腔(或缸)的壓力側邊緣的更好的薄膜冷卻的附加優(yōu)點。
[0019]本發(fā)明還提供了一種渦輪引擎轉子、一種渦輪引擎渦輪機與包括如在本發(fā)明中所限定的至少一個葉片的一種渦輪引擎。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過閱讀經(jīng)由例子并且參考附圖對以下所進行的描述，本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征顯而易見。
[0021]圖1是用于氣體渦輪機的傳統(tǒng)空心轉子葉片的立體圖；
[0022]圖2是圖1葉片的自由端部的更大比例的立體圖；
[0023]圖3是與圖2的視圖類似的視圖，但是在移除葉片后緣后的部分縱向部；
[0024]圖4是在圖3的線IV-1V上的局部縱向部截面視圖；
[0025]圖5至7是與圖4的視圖類似的視圖，用于合并到“尖端部偏移”技術的葉片；
[0026]圖8和9顯示本發(fā)明的技術解決方案；以及
[0027]圖10和11是類似于圖8的視圖的視圖，用于第一和第二變型實施例?！揪唧w實施方式】
[0028]在本發(fā)明中，除非另外指出，否則上游和下游相對于穿過渦輪引擎的氣體的正常流動方向限定(從上游到下游)。此外，術語“引擎的軸線”用來指定引擎的徑向對稱的軸線X-X’。該軸向對應于引擎軸線的方向，徑向是垂直于所述軸線并且與其交叉的方向。同樣地，軸向平面是包括引擎的軸線的平面，徑向平面是垂直于軸線并與其交叉的平面。橫向(或周向)是垂直于引擎的軸線且不與其交叉的方向。除非另外指出，否則形容詞軸向的、徑向的和橫向的(以及副詞軸向地、徑向地和橫向地)相對于以上所指出的軸向、徑向和橫向來使用。最后，除非另外指出，否則形容詞內(nèi)部的和外部的相對于徑向方向使用，使得元件的內(nèi)部(即徑向向內(nèi)的)部分或內(nèi)表面比相同元件的外部(即徑向地向外的)部分或外表面更靠近引擎的軸線。
[0029]圖1是用于氣體渦輪機的傳統(tǒng)空心轉子葉片10的例子的立體圖；冷卻空氣(未示出)在葉片內(nèi)側從葉片的根部12的底部沿著翼面13沿著葉片13的縱向R-R’(在圖中的垂直方向和相對于轉子的旋轉軸線X-X’的徑向)朝向葉片(在圖1中的頂部處)的尖端14流動，此冷卻空氣然后經(jīng)由出口排出，以加入主氣流。
[0030]特別地，此冷卻空氣在定位在葉片內(nèi)側的且在通孔15中的葉片的尖端14處終止的內(nèi)冷卻通道中流動。
[0031]葉片的主體輪廓被表示以限定壓力側壁16(至所有附圖中的左邊)和吸力側壁18(至所有附圖中的右邊)。
[0032]壓力側壁16的形狀通常是凹的，其是熱氣流遇到的第一壁，即，面朝上游的其外表面在氣體壓力側上，被稱為“壓力側表面”或更簡單地被稱為“壓力側” 16a。
[0033]吸力側壁18是凸的并隨后遇到熱氣流，即，沿著面朝下游的其外表面在氣體吸力側上，并被稱為“吸力側表面”或更簡單地稱為“吸力側” 18a。
[0034]壓力側壁16和吸力側壁18在前緣20處和在后緣22處相遇，所述前緣和后緣在葉片的尖端14和葉片的根部12的頂部之間徑向延伸。
[0035]如可以從圖2至4的放大視圖中看到的，在葉片的尖端14處，內(nèi)冷卻通道24由一端壁26的內(nèi)表面26a限定，該端壁26在壓力側壁16與吸力側壁18之間的葉片的整個尖端14上延伸，因此從前緣20延伸到后緣22。
[0036]在葉片的尖端14處，壓力側壁16和吸力側壁18形成腔30的邊緣28，所述腔遠離內(nèi)冷卻通道24張開，S卩，徑向地向外(在所有附圖中均向上)地張開。更準確說，邊緣28由在壓力側壁16旁邊的壓力側邊緣281和在吸力側壁18旁邊的吸力側邊緣282構成。
[0037]如可以在附圖中看到的，此張開腔30因此橫向地由邊緣28的內(nèi)表面和在其低部中由端壁26的外表面26b限定。
[0038]邊緣28因此沿著葉片的輪廓形成薄壁，所述薄壁保護葉片10的尖端14的自由端部，避免接觸渦輪殼體50的對應內(nèi)環(huán)形表面(見圖4)。
[0039]如在圖4的截面圖中可更清楚所見，其顯示包括在缸下的孔的現(xiàn)有技術冷卻技術，傾斜的冷卻通路32穿過壓力側壁16，以將內(nèi)冷卻通道24與壓力側壁16的外表面(即壓力側16a)連接。
[0040]這些冷卻通路32傾斜，以朝向該邊緣的頂部28a向外張開，以借助于空氣的噴射對其進行冷卻，所述空氣沿著壓力側壁16朝向邊緣28的頂部28a移動。
[0041]由這些冷卻通路32所造成的冷卻效力主要通過這些冷卻通路32的兩個幾何參數(shù)進行管理(見圖4):
[0042]-在兩個半徑Rl和R2之間的冷卻通路32的總徑向延伸D(分別為壓力側16中的冷卻通路32的進氣孔32b的高度和出氣孔32a的高度)；此徑向延伸D越大，更多的由熱抽送所實施的冷卻現(xiàn)象應用到沿著軸線R-R’的大部分葉片上；以及
[0043]-在由被稱為“出口”半徑的半徑R2指定的壓力側16中的冷卻通路32的出氣孔32a的高度；此半徑R2越大，一直到缸的頂部(即，壓力側邊緣281的頂部28a)的冷卻空氣的外薄膜更有效。
[0044]最后，使用冷卻通路32 (其通常通過放電加工(EDM)制成)的工業(yè)可行性需要在冷卻通路32的軸線與壓力側邊緣281的外側表面281a之間形成角度α，所述角度是足夠的，以留有足夠的間隙允許EDM噴嘴通過。
[0045]可以看到的是，如果所使用的圖4中的冷卻通路32的幾何結構針對也包括“尖端部分偏移”(圖5)的葉片10’沒有變化，則冷卻通路32的軸線的間隙(角α )不再足夠。在這種情況下，冷卻通路32的軸線通過太靠近于其或通過如圖5所示出的與其相交來干擾壓力側邊緣281’。因此不太可能通過鉆孔來加工該冷卻通路32。
[0046]在圖5中，與用于經(jīng)修改部分的單撇號(“’ ”)一起，具有“尖端部分偏移”的葉片10’提供的附圖標記與用于圖1至4中的葉片的那些附圖標記相同。具體地，該差值只與邊緣28’的形狀有關，所述形狀不再平行于葉片10’的縱向R-R’，即不再平行于徑向。
[0047]翼面的部分S被視為對應于在截平面上的截面中翼面的輪廓，所述截平面與葉片的縱向R-R’(即徑向)正交。對于葉片10，所有的翼面部分S都沿著平行于葉片的縱向R-R’(即徑向)的堆疊方向堆疊，這些部分相互重疊(見圖4)。
[0048]對于圖5中的葉片10’，包括內(nèi)冷卻通道24和端壁26的翼面部的翼面部分S同樣地沿著葉片的徑向堆疊；然而，邊緣28’(即尖端部分)的翼面部分SI，S2，S3和S4堆疊，使得它們的堆疊朝向壓力側16a偏移，這逐漸地發(fā)生于更靠近頂部28a’的部分(以圖5中的S1，S2，S3和S4的順序)。
[0049]“A”指的是壓力側邊緣281’的自由端的外部界限，其在以下被稱為壓力側邊緣281，的端部A。
[0050]而且，所顯示的邊緣28’也在所述壓力側邊緣281’的自由端部的外部界限A的位置處(即在頂部28a’處的壓力側的邊緣的位置處)的壓力側邊緣281’中具有擴大部283’。
[0051]此擴大部283’位于圖5的一些堆疊部(S3和S4)中，并導致在截面中具有變尖形狀的端部A，冷卻通路32的軸線與此變尖形狀交叉。在葉片10的加工過程中出現(xiàn)的此變尖形狀應被視為是可選擇的而不是必須的。
[0052]為了緩解此問題并使一尖端部分的偏移與在缸下的孔相適宜，修正缸的形狀并因此使其熱效率下降是自然的:
[0053]-如圖6中所示的第一方案通過將出口半徑R2的高度縮短為數(shù)值R2’而不修正總徑向延伸D(冷卻通路進口半徑Rl的高度下降至數(shù)值R1’ )而具有易于鉆孔的冷卻通路32’ ；在這種情況下，通過縮短半徑R2并將出口的位置從冷卻通路下降，不再可能獲得由邊緣28’形成的葉片尖端的滿意冷卻；以及[0054]-如圖7中所示的第二方案具有易于鉆孔的冷卻通路32"，并包括將總徑向延伸D縮短至數(shù)值D"而不改變出口半徑R2的高度；在這種情況下，通過將半徑Rl增加至數(shù)值R1"，可以獲得由邊緣28’形成的葉片尖端的滿意冷卻，但是通過抽送獲得的熱冷卻的現(xiàn)象不再令人滿意，因為有效的是只有沿著軸線R-R’的一小部分的葉片。
[0055]為了克服那些缺點，本發(fā)明提出了圖8至11中所顯示并在下文中進行說明的方案。
[0056]葉片110具有設置有如上文參考圖5所描述的尖端部分偏移的邊緣28’。
[0057]壓力側壁16在鄰近于壓力側邊緣281’的其中間部分中修正，因為此中間部分形成朝向壓力側16a的突出部。
[0058]更準確說，中間部分是突出部161，使得在此突出部中，壓力側16a不再沿著縱向R-R’ (即徑向)指向，而是傾斜以在靠近邊緣28’時沿著縱向R-R’逐漸遠離吸力側18a。
[0059]此突出部161的超過一半的長度沿著內(nèi)冷卻通道24(具體地在組裝引擎中的徑向最外部)的縱向部分延伸。
[0060]通過以其中鉆孔的此方式偏移壓力側壁16，可以保留圖4的半徑R2和Rl并在離開夠遠以允許實施鉆孔的壓力側邊緣281’的端部A處移動冷卻通道132的軸線。
[0061]此突出部161在半徑R2和Rl (其中R2>R1)之間的冷卻通路132的整個高度上延伸，并以外側表面或壓力側表面161a的形式在壓力側16a上可見，端面161b面朝邊緣28’，內(nèi)表面161c面朝內(nèi)冷卻通道24。
[0062]突出部161的壓力側表面161a在靠近端面161b時逐漸遠離徑向R-R’傾斜。在突出部161的壓力側表面161a與縱向R-R’ (即徑向)之間形成的傾角β優(yōu)選地位于10°至60°的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在20°至50°的范圍內(nèi)，以及有利地在25°至35°的范圍內(nèi)，尤其接近于30°。
[0063]此外，冷卻通路132相對于縱向R-R’ (即徑向)的傾角α位于10°至60°的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在20°至50°的范圍內(nèi)，有利地位于25°至35°的范圍內(nèi)，具體地接近于30°。
[0064]具有此結構，在測量平行于縱向R-R’穿過壓力側邊緣281’的端部A的平行件與突出部161的端部B或外邊緣之間的差值d時可利用一非零的最小距離dl，所述突出部161定位在壓力側表面161a與端面161b之間。換句話說,端部B相對于端部A向后設置。
[0065]優(yōu)選地,所述最小值dl大于或等于I毫米(mm)，或實際上是2mm,并取決于用來對冷卻通路132實施鉆孔的材料。
[0066]以特有的方式，所述冷卻通路132設置在突出部161中，以向外張開到所述突出部161的端面161b中。
[0067]以這種方式，獲得冷卻空氣流Fl (見圖8)，所述冷空氣流Fl經(jīng)由由于在壓力側16a與吸力側18a之間的正向壓力梯度而存在于葉片頂部與渦輪機殼體50的對應內(nèi)環(huán)形表面之間的間隙通過從壓力側16a朝向吸力側18a穿過的熱氣體的外流向后推動。
[0068]該結構在再循環(huán)區(qū)域(角區(qū)域)中生成氣流F2，該氣流F2確保在冷卻氣流Fl與外熱氣體之間的有效混合，無論在所述突出部161的端面161b中的冷卻通路132的出氣孔的位置在何處。
[0069]因此，本發(fā)明的突出部161的使用使得可進一步改進由來自冷卻通路132的空氣所的冷卻效果。[0070]在圖8至11中所示的優(yōu)選幾何設置中，在突出部161的端面161b的端部B與壓力側壁16的剩余部分之間的距離Λ (見圖9)不小于首先在壓力側邊緣281’的端部A與壓力側壁16的剩余部分之間所測量的偏移E與其次地在冷卻通路132的軸線與壓力側邊緣281’的端部A之間的所述距離i之間的差；此距離Λ對應于所述突出部161的端面161b的軸向延伸。換句話說:
[0071]Δ ≥ E - d。
[0072]為了避免增加結構重量，在突出部161以及在壓力側壁16的剩余部分中的葉片110的翼面的壓力側壁16的厚度￡大致不變，并大致等于在突出部161的區(qū)域161d中的壁的厚度(見圖9)，所述突出部161中的壁連接到與壓力側邊緣281’的基底同一水平且在其前方的端壁上。
[0073]應觀察到，壁厚是沿與所考慮的區(qū)域的外側表面正交的方向考慮的。
[0074]此特點在圖9中示出，其中可看到此厚度在突出部161的下面；在沿著冷卻通路132的突出部161中的位置；以及在位于端面161b與內(nèi)冷卻通道之間并將突出部161與端壁26相連的區(qū)域161d中。
[0075]為了避免損害葉片根部12的機械強度，必須避免增加在突出部161的位置處的壓力側壁16的厚度。為此，壓力側壁的后表面在突出部161的位置處被切除。具體地，與用于壓力側壁16的傳統(tǒng)輪廓相比較且由圖8中的線Pl和P2表示的在突出部161后面的待移除的區(qū)域對應于圖9中的陰影區(qū)域C。
[0076]有利地，根據(jù)本發(fā)明的具有不涉及增加壁厚度的突出部161的此設計可以通過對現(xiàn)有工具的最小修改來獲得；對于鑄件，將已經(jīng)存在的核心盒挖掘等同于擠壓表面C(跨過壓力側的整個寬度)的體積，以產(chǎn)生具有適于獲得突出部161的腔的內(nèi)側輪廓的核心件，此體積遠離形成葉片的外罩的臘模挖掘。
[0077]在此結構中，突出部161的外側表面161a和內(nèi)側表面161c相互平行。
[0078]突出部161的端面161b優(yōu)選是平的。
[0079]在圖8和9中，突出部161的端面161b是水平的；其在其中冷卻通路132向外張開進入所述端面161b中的位置處正交地指向葉片的縱向R-R’。
[0080]在所示的例子中，突出部161的整個端面161b與葉片的縱向R-R’正交地延伸。
[0081]在圖10中所示的第一變型中，在端面161b處使用倒角，使得突出部161的端面161b傾斜，以在其中冷卻通路132向外張開到所述端面161b中的位置處與葉片的縱向R-R’形成非零的鈍角Y I。在此結構中，在突出部161的端面161b與平行于轉子的旋轉軸線X-X’并與葉片的縱向R-R’正交的水平方向之間形成銳角Y 2。此角Y 2優(yōu)選位于10°至60°的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地位于20°至50°的范圍內(nèi)，有利地位于25°至35°的范圍內(nèi)，尤其接近于30°。
[0082]以此種方式，冷卻通路132的軸線在其中冷卻通路132向外張開到所述端面161b中的位置處與突出部161的端面161b正交。此變型的優(yōu)點是比較于當端面161b是水平的因此使得可獲得對冷卻通路132的出口部分以及因此對于冷卻空氣的流速的更好控制時的更近似的橢圓型，在端面161b中的冷卻通路132的出氣孔的形狀是圓形的。
[0083]在圖8至10中，端壁26正交于葉片的縱向R-R’而延伸，其對應于傳統(tǒng)的結構。
[0084]此外，在圖8至10中，突出部161的端面161b以小于對應于面朝腔30的端壁26的外側表面26b (見圖8和9)的半徑R3的出口半徑R2的高度設置。因此，R2〈R3用來保證缸的底部區(qū)域的有效冷卻(如果R2>R3，則缸的底部不受到來自冷卻通路32的冷卻的影響)。
[0085]而且，在這些圖8至10中，突出部161的端面161b以大于對應于面朝內(nèi)冷卻通路24的端壁26的內(nèi)側表面26a(見圖8和9)的半徑R4的出口半徑R2的高度定位。具有R2>R4的此情況使得可保證葉片110在沒有被腔30所生成的冷卻所熱覆蓋的區(qū)域上適當?shù)乩鋮s。
[0086]因此，具有R2〈R3和R2>R4體現(xiàn)了可以找到的最好的熱折中方案。
[0087]在圖11的第二變型中，使用具有帶有端壁126的傾斜底壁的缸，所述端壁126傾斜以形成不是直角且相對于葉片的縱向R-R’不是零度的角δ I。
[0088]更準確說，在鄰近于壓力側邊緣281’的位置中的所述端壁126的頂面形成銳角SI，該銳角δ I優(yōu)選位于45°至89°范圍的內(nèi)，更優(yōu)選位于50°至65°的范圍內(nèi)，有利地位于55°至65°的范圍內(nèi)，具體接近于60°，其對應于在所述端壁126的頂部表面與平行于轉子的旋轉軸線Χ-Χ’并與葉片的縱向R-R’相交的水平方向之間的銳角S 2。
【權利要求】
1.一種空心葉片(110)，其具有沿著縱向(R-R’ )延伸的翼面(13)、根部(12)和尖端(14)，在所述翼面內(nèi)側的內(nèi)冷卻通道(24)、位于所述尖端中，朝向所述葉片(110)的自由端部(14)張開，并由一端壁(26，126)和一邊緣(28’)限定的腔(30)，所述邊緣(28’)在前緣(20)與后緣(22)之間延伸，并包括沿著吸力側(18a)的吸力側邊緣(282’)和沿著壓力側(16a)的壓力側邊緣(281’)，冷卻通路(132)將所述內(nèi)冷卻通道(24)與所述壓力側(16)相連，所述冷卻通路(32)相對于所述壓力側(16a)傾斜，在所述葉片尖端的邊緣(28’ )的水平處的葉片的翼面部分(S，S2，S3，S4)的堆疊具有朝向所述壓力側(16a)的偏移值，此偏移值在靠近所述葉片(110)的尖端(14)的自由端部時增加，其特征在于，所述翼面的壓力側壁(16)具有一突出部(161)，所述突出部超過一半的長度沿著所述內(nèi)冷卻通道(24)的縱向部分延伸，所述突出部的外側表面(161a)相對于所述翼面的壓力側(16a)的剩余部分傾斜，并在其端部處具有朝向所述腔(30)的端面(161b)，所述端壁(26)在所述突出部(161)的所述端部的位置處與所述壓力側壁(16)連接，所述冷卻通路(132)設置在所述突出部(161)中，以在所述突出部(161)的端面(161b)中向外張開，由此在所述冷卻通路(132)的軸線與所述壓力側邊緣(281’ )的自由端部的外部界限A之間的距離i大于或等于非零的最小值dl。
2.根據(jù)前述權利要求所述的葉片，其特征在于，所述最小值dl大于或等于1mm。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的葉片(110)，其特征在于，在所述突出部(161)的端面(161b)的端部⑶與所述壓力側壁(16)的剩余部分之間的距離(Λ)不小于在所述壓力側邊緣(281’)的端部(A)和所述壓力側壁(16)的剩余部分之間所測量的偏移值(E)與在所述冷卻通路(132)的軸線和所述壓力側邊緣(281’ )的端部(A)之間的所述距離(i)之間的差。
4.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的葉片(110)，其特征在于，所述翼面的壓力側壁(16)的厚度匕)在所述突出部(161)中以及在所述壓力側壁(16)的剩余部分中基本不變。
5.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的葉片(110)，其特征在于，所述突出部(161)的外側表面(161a)與內(nèi)側表面(161c)相互平行。
6.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的葉片(110)，其特征在于，所述突出部(161)的端面(161b)是平的。
7.根據(jù)權利要求6所述的葉片(110)，其特征在于，所述突出部(161)的端面(161b)傾斜，以在其中所述冷卻通路(132)向外張開到所述端面(161b)中的位置處相對于所述葉片的縱向(R-R’ )形成一非零的鈍角Y I。
8.根據(jù)前述權利要求所述的葉片(110)，其特征在于，在其中所述冷卻通路(132)向外張開到所述端面(161b)中的位置處，所述冷卻通路(132)的軸線與所述突出部(161)的端面(161b)正交。
9.根據(jù)前述權利要求中任何一項所述的葉片(110)，其特征在于，所述端壁(26)相對于所述葉片的縱向方向正交地設置。
10.根據(jù)權利要求1至8中任何一項所述的葉片(110)，其特征在于，所述端壁(126)沿著一斜坡延伸，以相對于所述葉片(110)的縱向(R-R’)形成一非零的除了直角以外的角度I)。
11.一種渦輪引擎轉子，其包括根據(jù)權利要求1至10中任何一項所述的至少一個葉片(110)。
12.一種渦輪引擎渦輪機，其包括根據(jù)權利要求1至10中任何一項所述的至少一個葉片(110)。
13.—種渦輪引 擎，其包括根據(jù)權利要求1至10中任何一項所述的至少一個葉片(110)。
【文檔編號】F01D5/14GK103958834SQ201280056817
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權日:2011年11月17日
【發(fā)明者】里格斯·格里漢斯, 艾萬·丹尼爾·博特瑞爾 申請人:斯奈克瑪