一种高压涡轮导向叶片.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114876585A(43)申请公布日2022.08.09(21)申请号202210641886.2(22)申请日2022.06.08(71)申请人中国航发沈阳发动机研究所地址110015辽宁省沈阳市沈河区万莲路1号(72)发明人陶一鸾程荣辉曹茂国屈云凤(74)专利代理机构北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙)11526专利代理师高原(51)Int.Cl.F01D9/04(2006.01)F01D25/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种高压涡轮导向叶片(57)摘要本申请属于高压涡轮导向叶片领域，为一种高压涡轮导向叶片，包括叶身、上缘板、第二下缘板和内环结构；第二下缘板内侧一体设置有涡轮内环，涡轮内环与第二下缘板一端共同形成焊接面、另一端共同形成非焊接面，蜂窝环与涡轮内环的内环面焊接配合；在安装时将两组焊接区域焊接完成即可，叶片的整个安装结构紧凑、安装工艺简单、连接牢固稳定；采用每组蜂窝环与一组第二下缘板结合进行焊接，焊接更为方便；冷却气从内环结构前端出气孔射出，冲击涡轮盘后端区域，实现叶片与涡轮盘的同时冷却，在冷却气流通过程中涡轮内环蜂窝与盘间封严盘共同形成篦齿封严结构，起到封严效果；内环腔周围壁面光壁厚均匀，规避强度风险，同时彻底解决了使用过程中涡轮内环掉落风险。CN114876585ACN114876585A权利要求书1/1页1.一种高压涡轮导向叶片，包括叶身(11)、设于叶身(11)上端的上缘板、设于叶身(11)下端的第二下缘板(22)、设于第二下缘板(22)内侧的内环结构，所述内环结构上设有蜂窝环(24)，其特征在于：所述第二下缘板(22)内侧一体设置有涡轮内环(12)，每组所述涡轮内环(12)与一组第二下缘板(22)相连，所述涡轮内环(12)与第二下缘板(22)之间开设有与叶身(11)内部连通的内环腔(13)，所述涡轮内环(12)与第二下缘板(22)一端共同形成焊接面、另一端共同形成非焊接面蜂窝环(24)。2.如权利要求1所述的高压涡轮导向叶片，其特征在于：所述第二下缘板(22)包括主支板(25)、后支板(16)、前支板(20)和侧支板(21)，所述主支板(25)与叶身(11)相连，所述后支板(16)、前支板(20)和侧支板(21)均连接于主支板(25)和涡轮内环(12)之间，所述侧支板(21)共有两组并与后支板(16)、前支板(20)围成环形结构，配合主支板(25)和涡轮内环(12)形成内环腔(13)，所述前支板(20)的径向长度大于后支板(16)，所述后支板(16)、前支板(20)和两组侧支板(21)的壁厚相同。3.如权利要求2所述的高压涡轮导向叶片，其特征在于：所述焊接面由主支板(25)、前支板(20)和涡轮内环(12)围成，形成U型焊接端面(15)，所述焊接面向内开槽并且单侧槽深不小于3mm，所述焊接面的焊接宽度为0.8～1.2倍侧支板(21)壁厚，所述非焊接面形成π形焊接端面。4.如权利要求2所述的高压涡轮导向叶片，其特征在于：所述非焊接面上设有横向封严槽(18)和径向封严槽(19)，所述横向封严槽(18)共有两组并开设于主支板(25)上，所述后支板(16)和前支板(20)对应非焊接面位置处均伸出有封严凸台(23)，所述径向封严槽(19)共有两组并分别开设于两组封严凸台(23)上。5.如权利要求2‑4任一项所述的高压涡轮导向叶片，其特征在于：所述侧支板(21)位于焊接面和非焊接面的内侧，所述焊接面、非焊接面与侧支板(21)之间围成内凹腔。6.如权利要求1所述的高压涡轮导向叶片，其特征在于：所述涡轮内环(12)的内侧壁上开设有浅槽(14)，所述蜂窝环(24)插入至浅槽(14)内并与涡轮内环(12)焊接配合。7.如权利要求1所述的高压涡轮导向叶片，其特征在于：所述涡轮内环(12)前段侧壁上开设有与内环腔(13)连通的出气孔(17)。2CN114876585A说明书1/4页一种高压涡轮导向叶片技术领域[0001]本申请属于高压涡轮导向叶片领域，特别涉及一种高压涡轮导向叶片。背景技术[0002]高压涡轮位于航空发动机的核心机内，其工作环境具有高温、高压的特点，起飞前高压涡轮燃气温度已达1900K以上，因此高压涡轮导向叶片在封严、寿命、冷却方面均具有较高的要求。[0003]在高压涡轮设计中，高压涡轮导向叶片除需进行内部冷却结构设计和外部接口结构设计外，由于其轴向上的空间限制且工作环境较为恶劣，还需考虑其与盘间结构的连接和配合以及对盘腔的冷却作用。[0004]目前导向叶片与内环连接主要分为装配式和焊接式。装配式连接如图1所示，叶片1与导叶内环组件2相配合，内环组件包含内环、蜂窝环等结构，依靠焊接或螺栓连接，零件多