[发明专利]涡轮叶片及相应的维修方法

说明书

一种涡轮叶片末梢（30）包括末梢盖（32），其设置在叶片翼型件（10）之上，并且具有压力侧边缘（44）和吸力侧边缘（46）。凹口（50）由与所述末梢盖（32）的所述吸力侧边缘（46）相邻的径向向内的台阶形成。所述凹口（50）由径向延伸的台阶壁（52）和径向面向外的平台（54）限定。所述台阶壁（52）从所述末梢盖（32）的所述吸力侧边缘（46）径向向内延伸到所述平台（54），由此所述平台（54）相对于所述末梢盖（32）的径向外表面（32b）径向向内定位。所述凹口（50）在从所述前缘（18）到所述后缘（20）的方向上沿所述吸力侧壁（16）的至少一部分延伸。在另一方面，提供了一种用于维修叶片（1）的方法，所述方法包括加工如上所述的吸力侧凹口（50）。

技术领域

本发明涉及用于燃气涡轮发动机的涡轮叶片，并且特别是涉及涡轮叶片末梢（blade tip）。

背景技术

在例如燃气涡轮发动机之类的涡轮机中，空气在压缩机部段中被加压，并且随后与燃料混合并在燃烧器部段中燃烧，以产生热燃烧气体。该热燃烧气体在发动机的涡轮部段内膨胀，在那里能量被提取以为压缩机部段供能并产生有用功，例如使发电机转动来发电。该热燃烧气体行进通过涡轮部段内的一系列涡轮级。一个涡轮级可包括一排静止的翼型件，即静叶，继之以一排旋转的翼型件，即涡轮叶片，其中，这些涡轮叶片从该热燃烧气体提取能量，以便提供输出功率。

通常，涡轮叶片由处于一端处的根部以及细长部分形成，该细长部分形成从耦接到该根部的平台向外延伸的翼型件。该翼型件包括处于径向向外端部处的末梢、前缘和后缘。涡轮叶片的末梢通常具有末梢特征，以减小涡轮的气体路径中的环段和叶片之间的间隙的尺寸，以防止末梢流泄漏，该末梢流泄漏减少了涡轮叶片所产生的扭矩的量。所述末梢特征通常被称为凹槽末梢（squealer tip），并且经常被结合到叶片的末梢上，以帮助减少涡轮级之间的压力损失。这些特征被设计成最小化叶片末梢和环段之间的泄漏。

发明内容

简言之，本发明的各方面提供了一种涡轮叶片，其具有用于控制泄漏流的改进的叶片末梢设计。

根据本发明的第一方面，提供了一种涡轮叶片。所述涡轮叶片包括翼型件，所述翼型件包括外壁，所述外壁由在前缘和后缘处联接的压力侧壁和吸力侧壁形成。所述叶片包括处于第一径向端部处的叶片末梢和处于与所述第一径向端部相对的第二径向端部处的叶片根部，所述叶片根部用于支撑所述叶片并且用于将所述叶片耦接到盘。所述叶片末梢包括设置在所述翼型件的所述外壁之上的末梢盖。所述末梢盖包括压力侧边缘和吸力侧边缘，以及由与所述末梢盖的所述吸力侧边缘相邻的径向向内的台阶形成的凹口。所述凹口由径向延伸的台阶壁和径向面向外的平台限定。所述台阶壁从所述末梢盖的所述吸力侧边缘径向向内延伸到所述平台，由此所述平台相对于所述末梢盖的径向外表面径向向内定位。所述凹口在从所述前缘到所述后缘的方向上沿所述吸力侧壁的至少一部分延伸。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于维修涡轮叶片以改善泄漏流控制的方法。所述涡轮叶片包括翼型件，所述翼型件包括外壁，所述外壁由在前缘和后缘处联接的压力侧壁和吸力侧壁形成。所述叶片包括处于第一径向端部处的叶片末梢和处于与所述第一径向端部相对的第二径向端部处的叶片根部，所述叶片根部用于支撑所述叶片并且用于将所述叶片耦接到盘。所述叶片末梢包括末梢盖，其设置在所述翼型件的所述外壁之上，并且具有压力侧边缘和吸力侧边缘。用于维修涡轮叶片的所述方法包括加工凹口，所述凹口形成与所述末梢盖的所述吸力侧边缘相邻的径向向内的台阶。所述凹口由径向延伸的台阶壁和径向面向外的平台限定。所述台阶壁从所述末梢盖的所述吸力侧边缘径向向内延伸到所述平台，由此所述平台相对于所述末梢盖的径向外表面径向向内定位。所述凹口在从所述前缘到所述后缘的方向上沿所述吸力侧壁的至少一部分延伸。

附图说明

借助于附图更详细地示出了本发明。附图示出了特定构造并且不限制本发明的范围。

图1是具有已知类型的凹槽末梢的涡轮叶片的透视图；

图2是沿图1的剖面II-II的示意性剖视图；