專利名稱：：用于渦輪機(jī)的空氣冷卻的葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明領(lǐng)域總體上涉及渦輪機(jī)葉片，且更具體地涉及包括帶有冷卻孔的冷卻回路的渦4侖沖幾葉片，所述冷卻孔定尺寸和定位為利于優(yōu)化冷卻能力和渦輪機(jī)效率。
背景技術(shù)：
：在已知燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中，燃燒氣體引起驅(qū)動壓縮機(jī)的渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)供應(yīng)增壓空氣給燃燒器，燃燒器產(chǎn)生燃燒氣體。由于這樣的發(fā)動機(jī)以相對高的溫度操作，這樣的發(fā)動機(jī)的性能受用于制造渦輪機(jī)輪葉(在此有時稱為"葉片")的材料限制。更具體而言，較高的溫度使得熱應(yīng)力在輪葉中產(chǎn)生，這可能限制其操作。這樣的應(yīng)力在工業(yè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中更嚴(yán)重，因為渦輪機(jī)輪葉相對大的尺寸。渦輪機(jī)設(shè)計為以利于希望性能和效率的預(yù)定溫度操作。通常，較新的渦輪機(jī)設(shè)計為以較高溫度操作，這需要比用于以較低溫度操作的渦輪機(jī)中的輪葉更好的輪葉冷卻。在持續(xù)暴露給高溫之后，渦輪機(jī)輪葉需要更換。為了使得渦輪機(jī)能夠以較高的操作溫度和增加的發(fā)動機(jī)效率操作而沒有輪葉失效的風(fēng)險，至少一些渦輪4幾使用中空對流冷卻的渦輪機(jī)專侖葉。至少一些這樣的4侖葉包括內(nèi)部冷卻通道，所述內(nèi)部冷卻通道提供冷卻流給輪葉內(nèi)部以利于使輪葉保持在相對一致的溫度。渦輪機(jī)空氣流從壓縮機(jī)轉(zhuǎn)向到輪葉中的內(nèi)部通道內(nèi)。當(dāng)渦輪機(jī)輪葉更換時，希望保持與先前存在大致類似的冷卻流量水平。
發(fā)明內(nèi)容在示范性實施例中，描述用于渦輪機(jī)的葉片。所述葉片包括翼片，所述翼片具有根部部分、尖端部分、翼形、和大致根據(jù)表i中列出的x,Y和Z笛卡兒坐標(biāo)值的額定輪廓，其中，Z是離翼片從其向外延伸的平臺的距離，X和Y是在離平臺每個距離Z處限定輪廓的坐標(biāo)值。所述葉片也包括在所述翼片的根部部分和尖端部分之間延伸的多個冷卻4通i各，所述多個冷卻通^各中的每個在所述尖端部分處離開，所述多個冷卻通3各以弧線形式定位。在另一示范性實施例中，描述一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括至少一個轉(zhuǎn)子輪和從所述至少一個轉(zhuǎn)子輪徑向延伸的多個葉片。所述多個葉片的每個包括翼片和多個冷卻通路。所述翼片具有大致根據(jù)表I中列出的X,Y和Z笛卡兒坐標(biāo)值的額定輪廓，其中，Z是離翼片從其向外延伸的平臺的距離，X和Y是在離平臺每個距離Z處限定輪廓的坐標(biāo)值，所述多個冷卻通路在每個翼片的根部部分和尖端部分之間延伸。所述多個冷卻通路以弧線形式定位。圖1是包括第一級渦輪機(jī)輪的示范性渦輪機(jī)的示意性截面圖；圖2是可用于圖1所示的渦輪機(jī)的示范性渦輪機(jī)葉片的前視圖；圖3是圖2所示的渦輪機(jī)葉片的側(cè)碎見圖；圖4示出了表I列出的X,Y和Z值的笛卡兒坐標(biāo)系圖5是圖2所示的渦輪機(jī)葉片沿線5-5截取的截面圖圖6是圖2所示的渦輪機(jī)葉片沿線6-6截取的截面圖；和圖7是圖2所示的渦輪機(jī)葉片沿線7-7截取的截面圖。具體實施方式圖1示出了示范性渦輪機(jī)10的截面圖。在示范性實施例中，渦輪機(jī)10包括轉(zhuǎn)子12和相應(yīng)的定子輪翼26,28和30,所述轉(zhuǎn)子12具有相應(yīng)的第一、第二和第三級轉(zhuǎn)子輪14,16和18,所述轉(zhuǎn)子4侖14,16和18包括相應(yīng)的葉片20,22和24。每排葉片20,22和24和定子輪翼26,28和30限定渦輪機(jī)10的隨后級。在示范性實施例中，渦輪機(jī)IO是三級渦輪機(jī)?？商鎿Q地，渦輪機(jī)10可包括多于或少于三級。在一個實施例中,渦4侖才幾10是由GeneralElectricCompanyofSchenectady,NewYork制造的GeneralElectric6B燃?xì)鉁u輪機(jī)。在第一渦輪機(jī)級內(nèi)，轉(zhuǎn)子輪14包括葉片20,葉片20與上游定子輪翼26軸向相對安裝。葉片20圍繞第一級輪14周向隔開。在示范性實施例中，第一級輪14包括92個葉片20。圖2和3示出了示范性渦4侖才幾葉片20的透—見前—見圖和側(cè)^見圖。在示范性實施例中，葉片20包括從平臺42向外延伸的翼片40、和從平臺42的相對側(cè)向外延伸的柄部44。柄部44的徑向內(nèi)部端部/人用于將葉片20聯(lián)接到渦輪機(jī)輪14(圖1所示)的燕尾榫46延伸。如已知的，燕尾榫46與渦4侖一幾輪14中限定的相應(yīng)燕尾沖隼開口(未示出)匹配。葉片20也包括從柄部44軸向向外延伸的輪空間密封件，即天使翅膀(angelwing)52。在示例實施例中，翼片40從已知的鎳基超合金制造，如Alloy738。圖4示出了下表I列出的X,Y和Z值的笛卡兒坐標(biāo)系。笛卡兒坐標(biāo)系具有正交相關(guān)的X，Y和Z軸，其中Z軸或基準(zhǔn)軸大致垂直于平臺42且大體上以徑向方向延伸通過翼片40。Y軸大致平4亍于渦4侖機(jī)的中心線延伸，即旋轉(zhuǎn)軸線。借助于在徑向方向(即，Z方向)選定位置處限定X和Y坐標(biāo)值，可以確定翼片40的輪廓。借助于用光滑連續(xù)弧線連接X和Y值，固定每個徑向距離Z處的每個輪廓截面。徑向距離Z之間不同表面位置處的表面輪廓可以通過連接相鄰的輪廓確定。用于確定每個徑向位置或翼片高度Z處的翼片截面輪廓的X和Y坐標(biāo)值在下表I中列表顯示，其中在平臺42的上表面處Z等于0。這些表值以英寸給出且表示在環(huán)境非操作或非熱狀況時的實際翼片輪廓，且用于未涂層翼片。翼片40可以至少部分地用涂層(圖4中未示出)覆蓋，這可能增加翼片40的尺寸。在示范性實施例中，涂層保護(hù)翼片40免受腐蝕和/或氧化。另外，用于表I中的符號慣例指定值Z為正值，坐標(biāo)值X和Y為正和負(fù)值，如笛卡兒坐標(biāo)系中通常4吏用的。表I中的值是計算機(jī)產(chǎn)生的且顯示到5個小數(shù)位。然而，由于制造約束，形成翼片40有用的實際值被認(rèn)為僅3個小數(shù)位有效，以確定翼片40的輪廓。此外，在翼片40輪廓中考慮典型制造公差。因而，表I中給出的輪廓的值用于額定翼片。從而應(yīng)當(dāng)理解，正或負(fù)的典型制造公差可應(yīng)用于X,Y和Z值，且具有大致根據(jù)這些值的輪廓的翼片包括這樣的公差。例如，大約±0.010英寸的制造公差在翼片的設(shè)計界限內(nèi)，且優(yōu)選地保持大約±0.008英寸的制造公差。因而，進(jìn)位到3個小數(shù)位且具有大約±0.010英寸和優(yōu)選地大約±0.008英寸的制造公差的X和Y值對于在其全長每個徑向位置處限定翼片40的輪廓來說是可接受的。翼片40施加動能給空氣流，因而有助于越過壓縮機(jī)(未示出)的希望流量。翼片40轉(zhuǎn)動流體流動，使在相應(yīng)的翼片參考系中流體流動的相對速度減速，并升高流體流動的l爭壓。在一些示范性實施例中，翼片40連同其與周圍的翼片和外圍表面互相作用利于級空氣流效率、提高的空氣力學(xué)性能、級間的平滑層流、降低的熱應(yīng)力、提高的級相關(guān)性以在級間有效地傳達(dá)空氣流、和降低的機(jī)械應(yīng)力。通常，多排翼片級(例如但不限于，轉(zhuǎn)子/定子翼片)定向為實現(xiàn)希望的出口-進(jìn)口壓力比。翼片40可以使用燕尾榫46(圖2和3所示)聯(lián)接到輪。翼片40的定向和與周圍翼片的任何相互作用利于提供希望的流體流動動力性能和層流。流體流動與翼片40相交且^皮促進(jìn)，更具體而言，來自翼片40的流體動態(tài)性能和層流一皮促進(jìn)。因而，利于流體流動到相鄰/下游翼片的平滑過渡。另外，來自每個翼片40的流動向下游朝相鄰/下游翼片前進(jìn)，且由于來自翼片40的提高的層流流體流動而促進(jìn)。因而，翼片40的定向利于防止包括翼片40的單元中的紊流流體流動。在示范性實施例中，翼片40(具有或沒有流體流動相互作用)的構(gòu)造可以<吏用不同的設(shè)計過程和實踐確定。這樣的設(shè)計過程和實踐包常規(guī)的流體動力學(xué)分析；歐拉和Navier-Stokes方程；手動定位，流動測試(例如在風(fēng)道中)和翼片修正；現(xiàn)場試驗；建才莫；應(yīng)用科學(xué)原理設(shè)計或開發(fā)翼片、機(jī)器、裝置或制造過程；以及翼片流動測試和修正。如上所述，除了其它希望的效果之外，與具有類似應(yīng)用的其它類似翼片相比，翼片40的構(gòu)造以及翼片40與周圍翼片和外圍表面的相互作用利于級空氣流效率、提高的空氣力學(xué)性能、級間的平滑層流、降低的熱應(yīng)力、提高的級相關(guān)性以在級間有效地通過空氣流、和降低的機(jī)械應(yīng)力。在示范性實施例中，與使用已知翼片的渦輪機(jī)相比，翼片40利于增加渦輪機(jī)操作效率。除了上述優(yōu)勢之外，增加的效率借助于降低所需要的燃料數(shù)量而提供增加的動力輸出。因而，從發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的排》文物也減少。如前所述，翼片40也被涂層(根據(jù)表I的值且在上述公差內(nèi))，以在翼片40制造之后保護(hù)免受腐蝕和氧化。從而，除了表I列出的X和Y值的制造公差之外，也可以增加這些值以考慮涂層厚度。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>.90373.660274.99300.95535.677274.993001.00695.694294.993001.05859.711204.993001.10978.726884.993001.15898.727634.993001.18500.691314.993001.18500.691314.993001.18885.658904.993001.17591.629494.993001.14831.609634.993001.11538593894.993001.08182.578184.993001.04826.562584.993001.01472.546884.99300.98120.531184.99300.94767.515464.99300.91417.499694.99300.88069.483884.99300.84722.468054.99300.81377.452174.99300.78034.436244.99300.74694.420254.99300.71357.404184.99300.68024.388024.99300.64895.371764.99300.61372.355394.99300.58055.338894.99300.54744.322264.99300.51440.305454.99300.48145.288474.99300.44860.271314.99300.41586.253934.99300.38324.236314.99300.35074.218424.99300.31840.200244.99300.28623.181754.99300.25425.162924.99300.22249.143724.99300.19096.124114.99300.15970.104024.99300.12877.083424.99300.09821.062254.99300.06807.040454.99300.03842.017924.99300.00936—.005414.99300.01897—.029714.99300.04638—.055154.99300.07260—.081914.99300.09725—.110264.99300.11972一.140564.99300.13931—.172944.99300.15527—.207344.99300<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>.<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>200810168757.6說明書第23/33頁—.02791一.97547.49900—.08490—.94838.49900—.14042—.91850.49900—.19440—.88578.49900一.24711一.85090.49900—.29842—.81408.49900—.34808—.77511.49900—.39586—.73389.49900—.44143—.69029.49900—.48441—.64417.49900一.52440一.59541.49900—.56093一.54405.49900一.59355一.49019.49900—.62184—.43396.49900—.64543—.37560.49900—.66397—.31549.49900—.67725—.25405.49900—.68511—.19170.49900一.68748一.12893.49900一.68433一.06622.49900—.67562—.00402.49900—.66136■05715.49900—.64160.11677.49900一.61670.17446.49900—.58713.22983.49900—.55311.28256.49900—.51493.33247.49900一.47311.37950.49900—.42818.42366.49900_.38065.46502.49900—.33088.50369.49900—.27918.53989.49900一.22594.57396.49900—.17154.60626.49900一.11630.63716.49900一.08040.66886.49900—.00388.69548.49900.05308.72331.49900.11033.75054.49900.16787.77713.49900.22568.80322.49900.28367.82893.49900■34182.85425.49900.40013.67926.49900.45853.90407.49900.51702.92868.49900.57557.95320.49900.63415.97763.49900.692761.00201.49900.751401.02636.49900.810081.05059.49900.866681.06199.49900.909921.02877.49900<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>.19301—.25605.00000.20096一.29620.00000.20998—.33611.00000.21996—.37578.00000.23079—.41521細(xì)OO.24234一.45439細(xì)OO.25451—.49336.00000.26713—.53215.00000.28006—.57079.00000.29319—.60934扁oo.30646—.64783.00000.31994—.68630細(xì)oo.33383—.72465.00000.34805—.76282.00000.36237—.800卯.00000.37647—.83897—細(xì)oo.38968—.87715.00000.40070—.91566.00000.40704—.95446.00000.40506—.99296,細(xì)oo.39283—1.02948,.00000圖5是渦輪機(jī)葉片20的前視截面圖。如圖5所示，葉片20包括多個冷卻流體媒介通路54(也稱為冷卻通路)。在示范性實施例中，冷卻流體媒介為空氣。可替換地，可使用利于冷卻在此所述的渦輪機(jī)葉片20的任何冷卻流體媒介。在示范性實施例中，多個冷卻通路54包括第一冷卻通路56、第二冷卻通路58、第三冷卻通路60、第四冷卻通路62、第五冷卻通路64、第六冷卻通路66、第七冷卻通路68、第八冷卻通路70、第九冷卻通路72、第十冷卻通路74、第十一冷卻通路76、和第十二冷卻通路78。為了促進(jìn)翼片40冷卻，通路54從翼片40的根部部分84延伸通過翼片40到達(dá)翼片40的尖端部分86。通路54大致線性地延伸通過復(fù)合彎曲翼片40,且繼續(xù)通過平臺42到在柄部44中限定的腔88中。腔88分別分支成一對前和后腔88A和88B,結(jié)構(gòu)肋部90在腔88A和88B之間延伸。腔88A和88B延伸通過柄部44并進(jìn)入燕尾沖隼46中的相應(yīng)腔92A和92B。月空92A和92B延伸通過柄部44的徑向內(nèi)部端部45且通過燕尾榫46。因而，應(yīng)當(dāng)理解，冷卻媒介(例如，空氣)可以引通到燕尾榫腔92A和92B內(nèi)和腔88A和88B內(nèi)以傳輸?shù)酵╚各54內(nèi)。在示范性實施例中，葉片20聯(lián)接到其上的輪14包括單個壓力通風(fēng)系統(tǒng)(未示出)，當(dāng)燕尾榫46緊固到輪14時，所述壓力通風(fēng)系統(tǒng)以流動連通延伸到燕尾4隼月空92A和92B內(nèi)。因而，當(dāng)4侖14旋轉(zhuǎn)時，冷卻媒介從輪14中的單個壓力通風(fēng)系統(tǒng)供應(yīng)給腔88A,88B,92A和92B以及燕尾榫46,以在通過在翼片40的尖端部分86中限定的冷卻孔出口位置95排出之前徑向向外流動通過通路54。渦輪機(jī)設(shè)計為以提供希望性能和效率的預(yù)定溫度操作。通常，較新的渦輪機(jī)設(shè)計為以比較老的渦輪機(jī)更高的溫度操作，且較新的渦輪機(jī)部件設(shè)計為承受更高的溫度。為了承受更高的溫度，翼片的形狀可以改變，且/或制造葉片的材料可以改變。在另一示例中，葉片設(shè)置有壽吏大的冷卻通路以貫穿整個翼片保持合適的溫度。然而，將從壓縮機(jī)轉(zhuǎn)向到冷卻通路中的更多數(shù)量的空氣可能會降低渦輪機(jī)效率。改變從壓縮機(jī)轉(zhuǎn)向到冷卻通路中的空氣數(shù)量也觸發(fā)管理調(diào)節(jié)要求并強(qiáng)制渦輪機(jī)操作者履行報告要求和/或采取其它措施。因而，當(dāng)更換磨損或損壞的葉片時，不必要總是或有利地用設(shè)計用于新型較高溫度渦輪機(jī)的葉片更換所述葉片。當(dāng)更換磨損或損壞的葉片時，保持供應(yīng)條件、葉片預(yù)期壽命、和最初葉片的修理策略是有益的。這包括保持與先前存在大致類似的輪葉冷卻水平。然而，更換葉片具有修正形狀和材料也是有益的(如果該形狀和材料改進(jìn)渦輪機(jī)性能)。如上所述，圖5是渦輪機(jī)葉片20的前視截面圖，且示出了冷卻通路54的示范性定向。圖6是翼片40沿線6-6截取的截面圖。圖7是翼片40沿線7-7截取的截面圖。冷卻通路54的示范性定向利于翼片40保持和/或改進(jìn)渦輪機(jī)性能和示范性葉片壽命。為了利于用在此所述的葉片20更換最初的十二孔級1葉片，在示范性實施例中，空氣通路54以翼片40的弧線模式94延伸。更具體而言，在示范性實施例中，弧線模式94大體上沿翼片40的平均弧線96(如圖6所示)延伸。平均弧線96是翼片40的吸力側(cè)表面98(如圖6所示)和壓力側(cè)表面100(如圖6所示)之間所有點的等距離。在示范性實施例中，空氣通路54邊緣和翼片40的吸力側(cè)表面98和/或壓力側(cè)表面IOO之間的距離102不小于大約0.050英寸。可替換地，空氣通路54的位置在翼片40中調(diào)節(jié)，以使得通路直徑能夠調(diào)節(jié)而不損害最小壁厚要求。此外，在可替換實施例中，弧線模式94可以從平均弧線96稍微移位或變動以利于翼片的有效冷卻。如圖所示，多個冷卻通路54包括第一冷卻通^各56、第二冷卻通路58、第三冷卻通路60、第四冷卻通路62、第五冷卻通路64、笫六冷卻通路66、第七冷卻通路68、第八冷卻通路70、第九冷卻通路72、第十冷卻通路74、第十一冷卻通路76、和第十二冷卻通路78,每個都延伸通過翼片截面40。作為參考，第一冷卻通路56定位為最靠近前緣104,第十二冷卻通路78定位為最靠近翼片40的后緣106。參見圖6和7以及下表II，翼片冷卻流動朝翼片40的中心108而不是朝前緣104重新分配。第一通路56的直徑IIO相對于已知的冷卻孔才莫式減小。例如，第一通路56的直徑110可以/人0.118英寸減小到0.100英寸。此外，在示范性實施例中，第三60、第四62和第五64冷卻通路的直徑112,114和116與已知的冷卻孔才莫式相比從0.064英寸增加到0.075英寸。在示范性實施例中，第一空氣通路56具有大約0.100英寸帶有大約±0.005英寸的尺寸公差的直徑110,第二空氣通路58具有大約0.064英寸帶有大約±0.005英寸的尺寸公差的直徑118，第三60、第四62和第五64冷卻通路各具有大約0.075英寸帶有大約±0.005英寸的尺寸公差的直徑112,114和116。此外，第六66、第七68、第八70、第九72、第十74、和第十一76空氣通路各具有大約0.064英寸帶有大約土0.005英寸的尺寸公差的直徑120。另外，第十二空氣通路78具有大約0.045英寸帶有大約±0.005英寸的尺寸公差的直徑122。冷卻通路54的相對位置也具有爿^差。例如，第一空氣通路56相對于最靠近第一空氣通路56的翼片40的前緣104上限定的兩點124和126具有大約±0.010英寸的位置公差。類似地，在示范性實施例中，第二58、第三60、第四62、第五64、第六66、第七68、第八70、第九72、第十74、第十一76和第十二78空氣通路各具有相對于截面2的翼片輪廓(即，翼片40沿線7-7截取的截面輪廓)的大約±0.040英寸的位置公差和相對于截面1的翼片輪廓(即，翼片40沿線6-6截取的截面輪廓)的大約±0.045英寸的位置公差。由于腔92A、92B、88A和88B延伸通過柄部44且與燕尾榫截面46處的最小頸部寬度相關(guān)，腔88A和88B和翼片冷卻通路54相交點在柄部-翼片相交部42處限定，如表II所示。另外，翼片截面40冷卻孔出口位置95可以重新定位以利于直徑最大化，而不損害翼片40一側(cè)上的最小壁厚要求，同時在翼片40另一側(cè)上留下過多的余量。出口位置95在柄部-翼片相交部42處和翼片截面40的尖端部分86處限定。表n提供了渦輪機(jī)葉片20內(nèi)的示范性冷卻通路位置和孔直徑。位置和直徑以英寸提供，且也以毫米提供(例如，孔數(shù)i從截面i到截面2的孔直徑為0.100英寸或2.54毫米)。在示范性實施例中，在翼片截面40中，從翼片截面冷卻孔出口位置86到柄部-翼片相交部42,孔1的冷卻孔直徑為0.100英寸，孑L2和6-11是0.064英寸，孑L3-5是0.075英寸，孑L12是0.045英寸，具有大約±0.005的尺寸公差。表II<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>參見圖6和7，表II中參考的用于定位冷卻通路的X,Y,Z笛卡兒坐標(biāo)系的原點是S,T和U基準(zhǔn)面的交點。這些基準(zhǔn)面在附圖中標(biāo)識。U基準(zhǔn)面延伸通過柄部中心孔(圖2所示)。到孔中心的距離X是離基準(zhǔn)面T的距離，距離Y是離基準(zhǔn)面S的距離，而距離Z是離基準(zhǔn)面U的距離。因而，坐標(biāo)系的原點位于基準(zhǔn)面S,T和U的相交處。在示范性實施例中，在冷卻孔的成形管電化學(xué)機(jī)加工(STEM)期間，葉片保持在柄部中心孔處。在示范性實施例中，翼片40的尖端部分86包括在周圍壁142內(nèi)限定的尖端凹處140,尖端凹處140/人翼片40的尖端部分86徑向向外延伸。尖端凹處140的基部接收冷卻通i各54的出口孔位置95(如圖5所示)。如圖6-7所示，翼片40具有包4舌吸力側(cè)98和壓力側(cè)100的復(fù)合曲率。在吸力側(cè)98和相鄰的后緣106上，限定槽或開口144，所述槽或開口144形成周圍吸力側(cè)壁142的中斷，使得冷卻媒介能夠從尖端凹處140內(nèi)排出到熱氣體流中。應(yīng)當(dāng)理解，翼片40的尖端部分86緊靠徑向外部周圍靜止罩(圖6中未示出)。尖端凹處140中的槽144位于吸力側(cè)98上，吸力側(cè)98處于比壓力側(cè)100更4氐的壓力和因而更希望的位置。另外，通常形成槽140，利于防止由罩(圖6中未示出)引起的背壓。渦輪機(jī)葉片的上述實施例為當(dāng)前用過的級1葉片提供成本有效和可靠的更換。在葉片被更換時，上述葉片保持最初的供應(yīng)條件和類似的修理策略，通常保持和/或改進(jìn)渦輪機(jī)性能和葉片壽命。用于渦4侖沖幾的葉片和渦輪發(fā)動機(jī)的示范性實施例在上文詳細(xì)描述。空氣冷卻葉片和渦輪發(fā)動機(jī)并不限于在此所述的具體實施例，而相反，部件可從在此所述的其它部件獨立地和分開地-使用。雖然已經(jīng)關(guān)于多個具體實施例描述本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明可以用權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的變型實施。零件列表10渦輪機(jī)12轉(zhuǎn)子14輪16轉(zhuǎn)子輪18轉(zhuǎn)子輪20渦輪機(jī)葉片22葉片24葉片26定子輪翼28定子輪翼30定子輪翼40翼片42平臺44柄部45徑向內(nèi)部端部46燕尾榫52天使翅膀54冷卻通路56第一冷卻通路58第二冷卻通路60第三冷卻通路62第四冷卻通^各64第五冷卻通路66第六冷卻通路68第七冷卻通3各70第八冷卻通路72第九冷卻通路74第十冷卻通3各76笫十一冷卻通路78第十二冷卻通^各84根部部分86尖端部分88腔90結(jié)構(gòu)肋部94弧線模式95出口孔位置96平均弧線98吸力側(cè)100壓力側(cè)表面102距離104前緣106后緣108中心110直徑112直徑114直徑116直徑118直徑120直徑122直徑124兩點126兩點140尖端凹處142吸力側(cè)壁144周圍壁144槽或開口權(quán)利要求1.一種用于渦輪機(jī)(10)的葉片(22，24)，所述葉片包括翼片(40)，所述翼片具有根部部分(84)、尖端部分(86)、翼形、和大致根據(jù)表I中列出的X，Y和Z笛卡兒坐標(biāo)值的額定輪廓，其中，Z是離所述翼片從其向外延伸的平臺(42)的距離，X和Y是在離所述平臺每個距離Z處限定輪廓的坐標(biāo)值；和在所述翼片的所述根部部分和所述尖端部分之間延伸的多個冷卻通路(54)，所述冷卻通路中的每個在所述尖端部分處離開，所述多個冷卻通路以弧線形式(94)定位。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的葉片(22,24),其特征在于，所述多個冷卻通路(54)根據(jù)表II中列出的X,Y笛卡兒坐標(biāo)值定位在所述翼片(40)的所述尖端部分和根部部分(86,84)處。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片(22，24)，其特征在于，所述多個冷卻通路(54)包括大致彼此平行對準(zhǔn)的至少十二個冷卻通路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉片(22,24),其特征在于，所述多個冷卻通^各的第一冷卻通i各(56)具有大約0.100英寸±0.005英寸的直徑，第二冷卻通路(58)、第六冷卻通路(66)、第七冷卻通路(68)、第八冷卻通路(70)、第九冷卻通路(72)、第十冷卻通^各(74)、和第十一冷卻通路(76)具有大約0.064英寸±0.005英寸的直徑，第三冷卻通路(60)、第四冷卻通路(62)和第五冷卻通路(64)具有大約0.075英寸±0.005英寸的直徑，第十二冷卻通路(78)具有大約0.045英寸土0.005英寸的直徑。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的葉片(22,24),其特征在于，所述多個冷卻通路(54)定向為利于改進(jìn)冷卻效率和所述翼片(40)的有用壽命，所述多個冷卻通路構(gòu)造為利于增加貫穿所述翼片的總體和局部蠕變余量。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的葉片(22,24),其特征在于，所述多個冷卻通路(54)利于用通過所述多個冷卻通路的預(yù)定空氣流量保持所述翼片(40)內(nèi)的希望翼片溫度，所述預(yù)定空氣流量確定為最大化渦輪才幾(10)效率。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的葉片(22,24),其特征在于，所述翼片(40)的制造公差為大約±0.010英寸。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的葉片(22,24),其特征在于，所述翼片(40)還包括在所述翼片每側(cè)上至少部分地延伸的涂層。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的葉片(22，24),其特征在于，還包括燕尾纟隼部分(46)和柄部部分(44),所述燕尾榫部分和所述柄部部分限定與所述多個冷卻通路(54)流動連通的腔(88)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的葉片(22,24)，其特征在于，所述柄部(44)、所述平臺(42)和所述翼片(40)整體鑄造，所述多個冷卻通路(54)從所述翼片尖端部分(86)延伸到所述翼片根部部分(84)，使得每個所述冷卻通路靠近所述翼片的壓力側(cè)(100)和吸力側(cè)(98)中的每個。全文摘要本發(fā)明涉及用于渦輪機(jī)的空氣冷卻的葉片。提供一種用于渦輪機(jī)(10)的葉片(22，24)。所述葉片(22，24)包括翼片(40)，所述翼片具有根部部分(84)、尖端部分(86)、翼形、和大致根據(jù)表I中列出的X，Y和Z笛卡兒坐標(biāo)值的額定輪廓，其中，Z是離翼片從其向外延伸的平臺(42)的距離，X和Y是在離平臺每個距離Z處限定輪廓的坐標(biāo)值；和在所述翼片的所述根部部分和所述尖端部分之間延伸的多個冷卻通路(54)，所述多個冷卻通路中的每個在所述尖端部分處離開，所述多個冷卻通路以弧線形式(94)定位。文檔編號F01D5/18GK101397917SQ20081016875公開日2009年4月1日申請日期2008年9月28日優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日發(fā)明者D·特拉格塞爾,I·里夫斯申請人:通用電氣公司