Лопатка турбины высокого давления с окнами выпуска охлаждающего воздуха, формовочный элемент для лопатки, турбина и сопловой аппарат турбомашины - RU2005100467A

Реферат

1. Лопатка (10, 50) турбины турбомашины, содержащая перо (14), расположенное в радиальном направлении между основанием (16) и торцом (18) лопатки, а в аксиальном направлении - между ее передней кромкой (20) и задней кромкой (22), по меньшей мере, одну нижнюю полку (24, 52), соединенную с основанием (16) лопатки соединительной зоной (26, 58), контур охлаждения, состоящий из, по меньшей мере, одной полости (28), расположенной в радиальном направлении между торцом (18) и основанием (16) лопатки, по меньшей мере, одного отверстия впуска воздуха, расположенного в радиальном направлении в конце одной из полостей (28), и нескольких окон (30, 30а, 30b) выпуска воздуха, расположенных вдоль задней кромки (22) лопатки, причем нижнее из них окно (30а) выпуска воздуха расположено вблизи основания (16) лопатки и имеет боковую стенку (36), снабженную отверстием (38), сообщающимся с указанной полостью или полостями (28), заглубленную стенку (32), нижнюю стенку (34), расположенную со стороны основания (16) лопатки, нижний стык (40), образованный между заглубленной стенкой (32) и нижней стенкой (34), нижнее ребро (42), образованное между нижней стенкой (34) и соединительной зоной (26, 58), отличающаяся тем, что нижний стык (40) и нижнее ребро (42) нижнего окна (30а) выпуска воздуха имеют поперечные сечения, по существу, закругленной формы, исключающей наличие между отверстием (38) нижнего окна (30а) и соединительной зоной (26, 58) каких-либо выступающих углов.

2. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит верхнюю полку (54), соединенную с торцом (18) лопатки верхней соединительной зоной (56), контур охлаждения, дополнительно содержащий верхнее окно (30b) выпуска воздуха, расположенное вблизи торца лопатки и имеющее боковую стенку (60), снабженную отверстием (62), сообщающимся с полостью или полостями (28), заглубленную стенку (64), верхнюю стенку (66), расположенную со стороны торца лопатки, верхний стык (70), образованный между заглубленной стенкой (64) и верхней стенкой (66), верхнее ребро (72), образованное между верхней стенкой (66) и верхней соединительной зоной (56), причем верхний стык (70) и верхнее ребро (72) верхнего окна (30b) выпуска воздуха имеют поперечные сечения, по существу, закругленной формы, исключающей наличие между отверстием (62) указанного верхнего окна (30b) и верхней соединительной зоной (56) каких-либо выступающих углов.

3. Лопатка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что закругленные формы поперечных сечений стыков (40, 70) и ребер (42, 72) продолжаются в аксиальном направлении от отверстия (38, 62) окна (30а, 30b) выпуска воздуха до выходной плоскости (Р), расположенной в аксиальном направлении между указанным отверстием (38, 62) окна (30а, 30b) выпуска воздуха и задней кромкой (22) лопатки.

4. Лопатка по п.3, отличающаяся тем, что закругленные формы поперечных сечений стыков (40, 70) и ребер (42, 72) имеют радиусы кривизны, увеличивающиеся в направлении от отверстия (38, 62) окна (30а, 30b) выпуска воздуха к выходной плоскости (Р).

5. Лопатка по п.4, отличающаяся тем, что в выходной плоскости (Р) радиусы кривизны закругленных форм поперечных сечений стыков (40, 70) и ребер (42, 72) таковы, что заглубленная стенка (32, 64) окна (30а, 30b) выпуска воздуха и соединительная зона (26, 58, 56) гладко смыкаются.

6. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что является рабочей лопаткой (10) турбины высокого давления турбомашины.

7. Лопатка по п.6, отличающаяся тем, что заглубленная стенка (32) нижнего окна (30а) выпуска воздуха наклонена в направлении торца (18) лопатки.

8. Лопатка по п.6 или 7, отличающаяся тем, что отверстие (38) боковой стенки (36) нижнего окна (30а) выпуска воздуха находится, по существу, в нижней соединительной зоне (26).

9. Лопатка по п.2, отличающаяся тем, что является сопловой лопаткой (50) соплового аппарата турбины высокого давления турбомашины.

10. Формовочный элемент для изготовления лопатки, заявленной в любом из пп.1-9, отличающийся тем, что содержит основную часть (82), предназначенную для формирования полости охлаждения лопатки и снабженную несколькими плоскими выступами (84), предназначенными для формирования такого же количества окон выпуска воздуха из контура охлаждения лопатки, причем основная часть (82) формовочного элемента дополнительно содержит на участке, предназначенном для формирования нижнего окна выпуска воздуха, нижний выступ (84а), форма которого является обратной по отношению к форме нижнего окна.

11. Турбина высокого давления турбомашины, отличающаяся тем, что содержит рабочие лопатки (10) по любому из пп.6-8.

12. Сопловой аппарат турбомашины, отличающийся тем, что содержит сопловые лопатки по п.9.