[发明专利]燃气轮机导向静叶节段及制造方法

说明书

本发明涉及燃气轮机导向静叶节段及制造方法。导向静叶节段包括：第一导向静叶部分，包括翼型和第一平台部段，后者是在运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段；第二导向静叶部分，包括第二平台部段和密封部段，前者是在运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段，后者是密封装置的元件，密封装置在导向静叶节段的上游端处。第一和第二导向静叶部分是单独制造的接合在一起的多个部分，使得第二平台部段限定导向静叶节段的前缘，并且使得第一和第二平台部段形成导向静叶节段的对齐的公共平台表面。第一平台部段包括多个槽，用于沿第一平台部段的表面引导用于表面薄膜冷却的冷却流体，槽被设置在第一平台部段的上游弯曲部处和面向工作流体的一侧上。

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机导向静叶节段，该燃气轮机导向静叶节段由两个单独的部分构建并且连续接合。

背景技术

燃气涡轮发动机主要包括压气部段、燃烧部段和涡轮部段。涡轮部段自身又包括多个涡轮级。每个涡轮级包括一组导向静叶，所述一组导向静叶随后是一组转子动叶。导向静叶和转子动叶在运行期间经历高温，并且因此由耐高温材料制造，和/或需要冷却特征来承受高温。一个完整的导向静叶环通常包括多个导向静叶节段。一个这样的节段通常包括至少一个平台和至少一个翼型。

这种导向静叶节段通常是由已知的制造技术制造的铸造元件。铸造是一种制造过程，在这个过程中，模具中充满了随后固化的液体材料。在这样的铸造过程中，在几何形状和提供冷却特征方面存在限制，因为并非所有可能的构造都能够被制造。

如果需要大量的材料来建造导向静叶节段，导向静叶节段的铸造可能是非常昂贵的。为了降低成本，通常选择完全适应预期温度的材料。

一种比“正常”铸造通常更昂贵的铸造技术就是所谓的精密铸造。

从EP 1 731 715 A1已知，在燃烧器的下游端和连续的涡轮部段之间可以存在缝隙。该缝隙可以通过盖(作为另一个单独的部件)闭合。根据本文件中的图，盖可以遵循柱体的节段的形式。

EP 2 428 647 A1也关注于燃烧器和涡轮部段之间的过渡区域。隔热罩将作为用于流动路径的边界表面而放置。

FR 3 003 599 A1涉及一种具有环形平台的静叶，静叶的特征在于内环包括附接到径向壁的第一环形板，所述第一环形板包括折叠成抵靠径向环形壁的端部环形带。端部环形带靠近环形平台的后表面。

返回参照导向静叶节段的冷却特征，除了在导向静叶节段中提供冷却腔和冷却孔之外，一个备选方案可以是提供来自相邻部件(例如压气机的出口)的冷却特征，或者提供允许冷却空气冲击到导向静叶节段的表面上的附加定子部件或转子部件。

发明内容

本发明寻求改善上述解释的缺点。

通过独立权利要求实现该目的。从属权利要求描述了本发明的有利的发展方案和修改方案。

根据本发明，提供一种燃气轮机导向静叶节段，包括第一导向静叶部分和第二导向静叶部分。第一导向静叶部分包括翼型和第一平台部段，第一平台部段是在运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段。第二导向静叶部分包括第二平台部段和密封部段，第二平台部段是运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段，并且密封部段是密封装置的元件，密封装置在燃气轮机导向静叶节段的关于所述工作流体的流动方向的上游端处。第一导向静叶部分和第二导向静叶部分是单独制造的接合在一起的部分，使得第二平台部段限定燃气轮机导向静叶节段的前缘并且使得第一平台部段和第二平台部段形成燃气轮机导向静叶节段的对齐的(特别是统一的)公共平台表面。另外，第一平台部段包括在第一平台部段中的槽，这些槽用于沿着第一平台部段的表面引导冷却流体，以用于所述表面的薄膜冷却，这些槽被设置在第一平台部段的上游弯曲部处，并且这些槽被设置在第一平台部段的面向工作流体的一侧上。