涡轮机空心叶片、涡轮机以及相关的制造方法.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(10)申请公布号CNCN103953396103953396A(43)申请公布日2014.07.30(21)申请号201310683609.9(22)申请日2013.12.13(30)优先权数据CO2012A0000612012.12.13IT(71)申请人诺沃皮尼奥内股份有限公司地址意大利佛罗伦萨(72)发明人I.焦万内蒂L.科西P.托兹M.伊诺岑蒂F.皮拉奇尼(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人肖日松谭祐祥(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图5页附图5页(54)发明名称涡轮机空心叶片、涡轮机以及相关的制造方法(57)摘要本发明公开一种用于涡轮机的空心叶片（50），所述空心叶片包括翼型部分；所述翼型部分纵向延伸一定长度；所述翼型部分由外表面横向限定；所述翼型部分具有至少一个内部空腔（54、55），所述内部空腔沿着所述长度延伸并且由内表面横向限定；所述翼型部分具有从所述外表面延伸到所述内表面的一组通道；所述通道的开口沿映现出所述外表面上的等压线的曲线对准；增材制造对于此种叶片是尤其有效并且有利的。CN103953396ACN103956ACN103953396A权利要求书1/1页1.一种用于涡轮机的空心叶片，所述空心叶片包括翼型部分，其中所述翼型部分纵向延伸一定长度，其中所述翼型部分由外表面横向限定，其中所述翼型部分具有至少一个内部空腔，所述内部空腔沿着所述长度延伸并且由内表面横向限定，其中所述翼型部分包括一组从所述外表面延伸到所述内表面的通道，并且其中所述通道在所述外表面上的开口沿曲线对齐，所述曲线映现出所述外表面上的等压线。2.如权利要求1所述的涡轮机空心叶片，其中所述翼型部分包括两个内部空腔，所述两个内部空腔沿所述长度延伸且由内表面横向限定，其中所述翼型部分包括两组对应的通道，所述两组对应的通道从所述外表面延伸到所述内表面，并且其中所述两组对应的通道在所述外表面上的开口沿对应的两条曲线对齐，所述对应的两条曲线映现出所述外表面上的等压线。3.如权利要求2所述的涡轮机空心叶片，其中所述两条曲线中的第一条曲线在所述翼型部分的压力侧上，并且其中所述两条曲线中的第二条曲线在所述翼型部分的吸力侧上。4.如权利要求1、2或者3所述的涡轮机空心叶片，其中所述通道的至少部分是直的以及相对于所述外表面倾斜的或者弯曲的。5.如前述任一权利要求所述的涡轮机空心叶片，其中所述通道开始于所述叶片的前缘区域。6.如前述任一权利要求所述的涡轮机空心叶片，其中所述通道开始于所述叶片的后缘区域。7.如前述任一权利要求所述的涡轮机空心叶片，其中所述通道的形状有助于流体从所述外表面向所述内表面流动。8.如前述任一权利要求所述的涡轮机空心叶片，其中所述通道的形状有助于流体从所述内表面向所述外表面流动。9.如前述任一权利要求所述的涡轮机空心叶片，所述涡轮机空心叶片被布置成蒸汽涡轮机的定子叶片。10.如前述任一权利要求所述的涡轮机空心叶片，所述涡轮机空心叶片为一个整体件。11.一种涡轮机，所述涡轮机包括根据前述权利要求1-10中任一权利要求所述的多个涡轮机空心叶片。12.一种制造根据前述权利要求1-10中任一权利要求所述的涡轮机空心叶片的方法，其中所述翼型部分通过增材制造获得。13.如权利要求12所述的制造方法，所述制造方法包括，从所述翼型部分的第一端部开始到所述翼型部分的第二端部结束，整个翼型部分经历一次增材制造过程。2CN103953396A说明书1/5页涡轮机空心叶片、涡轮机以及相关的制造方法技术领域[0001]本说明书所公开的主题的各实施例总体涉及制造带有成形通道的涡轮机叶片的方法、如此制造出的涡轮机叶片以及使用了此类叶片的涡轮机。背景技术[0002]在蒸汽涡轮机中，在其最后一级或更多级处发生蒸汽部分冷凝。[0003]具体来说，在通常是涡轮机最后一级的所谓“冷凝级”中的定子叶片的翼型部分上发生冷凝。[0004]如果由于冷凝而产生了液滴，那么所述液滴离开静态定子叶片并且撞击转动着的转子叶片；由此，可能会对转子叶片造成损坏。[0005]为了减小液滴所导致的损坏，可以减小转子叶片转速，但是通过这种方式，涡轮机的效率也会降低。[0006]或者，为了减小对转子叶片的任何损坏，存在用于在液滴产生前收集冷凝物的解决方案。[0007]在这些解决方案中，最典型的解决方案包括：使用其中有可能发生冷凝的空心定子叶片，设有穿过叶片翼型部分从翼型表面延伸到内部空腔的孔或槽，并且从内部空腔中抽吸以使任何冷凝物都离开翼型表面并且进入所述内部空腔。通过这种方式，定子叶片翼型表面上就不会产生并释放液滴。[0008]这些