[发明专利]具有叶片尖端特征的压缩机

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及压缩机，并且更具体地说，涉及用于减小尖端应力和增大尖端耐摩擦性的压缩机叶片尖端的几何构造。

背景技术

燃气轮机系统典型地包括至少一个燃气轮机发动机，燃气轮机发动机具有压缩机、燃烧器和涡轮。压缩机构造成使用压缩机叶片压缩空气且将空气供给到燃烧器中，用于与燃料一起燃烧。例如，压缩机叶片可从支承转子盘沿径向向外延伸，并且压缩机叶片的旋转可迫使空气进入燃烧器中。可惜的是，压缩机叶片经历由于高温、疲劳和高压而引起的高应力。另外，压缩机叶片的尖端可潜在地在压缩机的壁上摩擦，从而对压缩机叶片的尖端部分增大了附加应力。由压缩机叶片经历的高应力可造成尖端遭受尖端分离，例如裂纹或裂痕。在某些情况下，裂纹或裂痕可造成压缩机叶片的尖端周围的泄漏，这随后会降低压缩机的效率。结果，受损的压缩机叶片可能需要关闭压缩机以修理或更换受损的压缩机叶片。

发明内容

以下概述了与最初声明的本发明在范围上相称的某些实施例。这些实施例并不意图限制声明的本发明的范围，而是相反，这些实施例仅仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包含各种可与下面阐述的实施例类似或不同的形式。

在第一实施例中，一种系统包括压缩机，压缩机具有多个联接到转子上的压缩机叶片。各个压缩机叶片具有延伸至叶片尖端部分的第一面和第二面。叶片尖端部分具有叶片尖端、在第一面和叶片尖端之间的第一凹口，以及在第二面和叶片尖端之间的第二凹口。

在第二实施例中，一种系统包括压缩机叶片，压缩机叶片具有在前缘和后缘之间延伸的叶片尖端。压缩机叶片还具有沿着叶片尖端的第一侧面而在前缘和后缘之间延伸的第一凹口，以及沿着叶片尖端的第二侧面而在前缘和后缘之间延伸的第二凹口。压缩机叶片的第一凹口和第二凹口构造成减小压缩机叶片中的应力。

在第三实施例中，一种系统包括压缩机叶片，压缩机叶片具有尖端、设置在叶片尖端的第一侧面上的第一凹口，以及设置在叶片尖端的第二侧面上的第二凹口。压缩机叶片的第一凹口和第二凹口关于叶片尖端是不对称的。

附图说明

当参照附图阅读以下详细说明时，本发明的这些以及其它特征、方面和优势将变得更好地理解，在附图中，相同的标号在所有附图中表示相同的部件，其中：

图1是包括压缩机的燃气轮机系统的一个实施例的示意图，压缩机具有构造成减小叶片尖端部分中的应力的压缩机叶片；

图2是压缩机叶片的一个实施例的在图1的线2-2内得到的局部透视图，其显示了叶片尖端部分，而第一凹口和第二凹口设置在压缩机叶片的相反侧面上以减小叶片尖端部分中的应力；

图3是图2的压缩机叶片的一个实施例的沿着线3-3得到的俯视图；

图4是图2的压缩机叶片的一个实施例的沿着线3-3得到的俯视图；

图5是图2的叶片尖端部分的一个实施例的横截面侧视图，其显示了构造成减小叶片尖端部分中的应力的相反的第一凹形凹口和第二凹形凹口；

图6是图2的叶片尖端部分的一个实施例的横截面侧视图，其显示了构造成减小叶片尖端部分中的应力的相反的第一S形凹口和第二S形凹口；

图7是图2的叶片尖端部分的一个实施例的横截面侧视图，其显示了构造成减小叶片尖端部分中的应力的相反的第一凸形凹口和第二凸形凹口；

图8是图2的叶片尖端部分的一个实施例的横截面侧视图，其显示了构造成减小叶片尖端部分中的应力的相反的第一锥形凹口和第二锥形凹口；

图9是图2的叶片尖端部分的一个实施例的横截面侧视图，其显示了关于叶片尖端的相反侧面不对称地布置的第一凹形凹口和第二凹形凹口；

图10是图2的叶片尖端部分的一个实施例的横截面侧视图，其显示了关于叶片尖端的相反侧面不对称地布置的第一凹形凹口和第二凹形凹口；

图11是叶片尖端部分的一个实施例的横截面侧视图，其显示了关于叶片尖端的相反侧面不对称地布置的第一凹形凹口和第二锥形凹口；

图12是叶片尖端部分的一个实施例的横截面侧视图，其显示了关于叶片尖端的相反侧面不对称地布置的第一凹形凹口和第二S形凹口；以及

图13是叶片尖端部分的一个实施例的横截面侧视图，其显示了关于叶片尖端的相反侧面不对称地布置的第一凹形凹口和第二凸形凹口。

具体实施方式