具有轮廓尖端罩的涡轮动叶片.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107849926A(43)申请公布日2018.03.27(21)申请号201580081861.X(51)Int.Cl.(22)申请日2015.07.24F01D5/22(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2018.01.22(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2015/0419282015.07.24(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/018981EN2017.02.02(71)申请人西门子公司地址德国慕尼黑(72)发明人小尼古拉斯·F·马丁安德鲁·S·洛豪斯(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人王艳江严小艳权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称具有轮廓尖端罩的涡轮动叶片(57)摘要涡轮动叶片(10)包括沿径向的翼展方向延伸的大致长形的翼型件(32)以及联接至翼型件(32)的径向外尖端(24)的周向延伸的罩(70)。罩(70)包括轴向间隔开的上游边缘(72)和下游边缘(74)。罩(70)还包括邻接翼型件(32)的尖端(24)的径向内表面(76)和与径向内表面(76)大致相反的径向外表面(78)。径向内表面(76)和径向外表面(78)在上游边缘(72)和下游边缘(74)处连接。在周向横截面中，罩(70)具有由径向内表面(76)的轮廓和径向外表面(78)的轮廓限定的气动升力体(60，62)的形状。气动升力体(60，62)的形状构造成使得径向向内作用的升力(L)通过流过罩(70)的大致轴向流体流动(F)施加在罩(70)上。CN107849926ACN107849926A权利要求书1/3页1.一种用于涡轮发动机(64)的动叶片(10)，包括：大致长形的翼型件(32)，所述翼型件(32)沿着径向方向的翼展方向延伸，以及罩(70)，所述罩(70)联接至所述翼型件(32)的位于所述翼型件(32)的径向外端处的尖端(24)并且大致沿着周向方向(12)延伸，所述罩(70)包括：上游边缘(72)和下游边缘(74)，所述上游边缘(72)和所述下游边缘(74)在轴向方向(11)上彼此间隔开，径向内表面(76)和径向外表面(78)，所述径向内表面(76)邻接所述翼型件(32)的所述尖端(24)，所述径向外表面(78)与所述径向内表面(76)大致相反，所述径向内表面(76)和所述径向外表面(78)在所述上游边缘(72)和所述下游边缘(74)处连接，其中，在周向横截面中，所述罩(70)具有由所述径向内表面(76)的轮廓和所述径向外表面(78)的轮廓限定的气动升力体(60，62)的形状，所述气动升力体(60，62)的所述形状构造成使得径向向内作用的升力(L)通过流过所述罩(70)的大致轴向的流体流动(F)施加在所述罩(70)上。2.根据权利要求1所述的动叶片(10)，其中，所述气动升力体(60，62)的形状包括翼型形状，所述翼型形状包括由所述径向内表面(76)的轮廓限定的吸力侧(SS)、由所述径向外表面(78)的轮廓限定的压力侧(PS)、在所述上游边缘(72)处限定的前缘(LE)和在所述下游边缘(74)处限定的后缘(TE)。3.根据前述权利要求中任一项所述的动叶片(10)，其中，在周向横截面中，所述径向内表面(76)的轮廓比所述径向外表面(78)的轮廓更凸出。4.根据前述权利要求中任一项所述的动叶片，其中，所述罩(70)的限定在所述径向内表面(76)和所述径向外表面(78)之间的径向厚度(t)朝向所述上游边缘(72)较大并且朝向所述下游边缘(74)较小。5.根据前述权利要求中任一项所述的动叶片，其中，所述气动升力体(60)成形为使得：所述径向外表面(78)的所述轮廓包括基本直的斜面，所述上游边缘(72)定位在比所述下游边缘(74)更径向向内的位置，以及所述径向内表面(76)和所述径向外表面(78)相对于彼此倾斜，从而在所述下游边缘(74)处限定尖边并在所述上游边缘(72)处限定圆边。6.根据前述权利要求中任一项所述的动叶片(10)，其中，刀缘密封件(50)定位在所述罩(70)的所述径向外表面(78)上，所述刀缘密封件(50)从所述罩(70)的所述径向外表面(78)径向向外延伸以与包括蜂窝结构的定子部件(80)形成紧密间隙(90)。7.根据权利要求1至4中任一项所述的动叶片(10)，其中，所述气动升力体(62)是拱形的，使得：所述径向内表面(76)的所述轮廓是大体凸形的，并且所述径向外表面(78)的所述轮廓是大体凹形的，其中，所述罩(70)的所述下游边缘(74)定位在比所述罩(70)的所述上游边缘(72)更径向向外的位置，以及其中，所述罩(70)的所述下游边缘(74)形成尖端间隙密封件，所述尖端间隙密封件与定