[发明专利]燃气涡轮发动机的冲击插入件

说明书

本发明公开了用于燃气涡轮发动机的热气路径部件，所述热气路径部件具有内表面并且界定热气路径部件腔。冲击插入件定位在所述热气路径部件腔内。所述冲击插入件包括内表面和外表面，并且界定冲击插入件腔和多个冲击开孔，所述冲击开孔流体连接所述冲击插入件腔和所述热气路径部件腔。多个接片从所述冲击插入件的所述外表面延伸到所述热气路径部件的所述内表面。

技术领域

本发明大体上涉及燃气涡轮发动机。更具体地说，本发明涉及燃气涡轮发动机的冲击插入件。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括压缩机区段、燃烧区段和排气区段。压缩机区段逐渐增加进入燃气涡轮发动机的工作流体的压力，并将此经压缩工作流体供应到燃烧区段。经压缩工作流体和燃料(例如，天然气)在燃烧区段内混合，并在燃烧室中燃烧以产生高压高温燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流到其中它们经膨胀以发挥作用的涡轮区段中。例如，燃烧气体在涡轮区段中的膨胀可使例如连接到发电机的转子轴旋转以产生电力。接着燃烧气体通过排气区段离开燃气涡轮。

涡轮区段包括一个或多个涡轮喷嘴，所述涡轮喷嘴引导燃烧气体流动到一个或多个涡轮转子叶片上。一个或多个涡轮转子叶片又从燃烧气体提取动能和/或热能，从而驱动转子轴。一般来说，每一涡轮喷嘴包括内侧壁、外侧壁和在内侧壁与外侧壁之间延伸的一个或多个翼型件。由于一个或多个翼型件与燃烧气体直接接触，所以可能需要冷却所述翼型件。

在特定配置中，通过由翼型件界定的一个或多个内腔传送冷却空气。通常，此冷却空气是从压缩机区段渗出的压缩空气。然而，从压缩机区段渗出的空气减小了可用于燃烧的压缩空气体积，从而降低了燃气涡轮发动机的效率。

发明内容

本发明技术的各方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，或者可以从所述描述显而易见，或者可以通过实践本发明技术来了解。

在一个实施例中，本发明针对包括热气路径部件的涡轮机，所述热气路径部件具有待冷却的内表面并且界定热气路径部件腔。冲击插入件定位在热气路径部件腔内。冲击插入件包括内表面和外表面，并且界定冲击插入件腔和多个冲击开孔，所述冲击开孔流体连接所述冲击插入件腔和所述热气路径部件腔。多个接片(pins)从冲击插入件的外表面延伸到热气路径部件的内表面。

其中，所述热气路径部件是定子轮叶、转子叶片或防护罩。

在另一实施例中，本发明针对包括热气路径部件的燃气涡轮发动机，所述热气路径部件具有内表面并且界定热气路径部件腔。冲击插入件定位在热气路径部件腔内。冲击插入件包括内表面和外表面，并且界定冲击插入件腔和多个冲击开孔，所述冲击开孔流体连接所述冲击插入件腔和所述热气路径部件腔。每一冲击开孔包括冲击开孔直径。多个突出部从冲击插入件的外表面向外延伸。每一突出部与每一冲击开孔间隔开最小距离，所述最小距离为冲击开孔直径的至少两倍。

其中，所述突出部是接片；且所述突出部包括圆形横截面、截头圆锥形或矩形。

其中，所述热气路径部件是定子轮叶、转子叶片或防护罩。

参考下面的描述和所附的权利要求书，本发明技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明技术的实施例，并且与所述描述一起用来说明本发明技术的原理。

附图说明

本发明技术的完整且启发性公开内容，包括其对于所属领域的技术人员来说的最佳模式，在参考附图的说明书中加以阐述，在所述附图中：

图1是根据本发明的实施例的示范性燃气涡轮发动机的示意图；

图2是根据本发明的实施例的示范性涡轮区段的横截面图；

图3是根据本发明的实施例的示范性喷嘴的透视图；

图4是根据本发明的实施例的大体上围绕图3中的线4-4截取的喷嘴的横截面图；