一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构

本发明涉及涡轮叶片冷却，更具体的说是一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构。

背景技术：

1、涡轮叶片尾缘是叶片典型的高温部位，是最容易受热腐蚀而损坏的部位之一，其冷却结构的设计难度非常突出，设计高效的尾缘气膜冷却结构是保证涡轮叶片稳定工作的重要措施，涡轮叶片尾缘气膜冷却特性的研究是近几年来燃气轮机高温部件冷却技术研究中的热点之一，尾缘劈缝结构设计等研究已逐渐成为研究者关注的焦点；

2、现有技术中(公开号：cn112343666a)公开了一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的波纹型肋导流结构，所述结构包括叶片尾缘压力面、叶片尾缘吸力面、尾缘半劈缝壁面、劈缝下游壁面、分隔肋、连续波纹型肋，涡轮叶片压力面靠近尾缘处切除一部分壁面后与分隔肋形成多个尾缘半劈缝结构，冷却气体从出口流出后在半劈缝壁面和下游壁面形成冷却气膜，隔绝高温主流燃气，降低壁面温度，通过将波纹型肋布置在半劈缝下游壁面对冷却气膜产生扰流作用，显著减弱半劈缝下游气膜分布不均匀性，提升冷却气膜展向覆盖效果和冷却效率，实现尾缘最高温度和温度梯度的降低，该技术在半劈缝下游壁面布置连续波纹型肋结构，具有结构简单，加工方便，冷却效果好的特点，可应用于各种涡轮叶片尾缘半劈缝结构；

3、该技术中冷气出口处没有设置良好的防尘处理，当涡轮叶片使用时间过长时，灰尘颗粒容易从冷气出口处进入涡轮叶片内部的空腔中，从而会影响对涡轮叶片的冷却效果，长时间工作可能会导致涡轮叶片受热损坏。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构，冷气出口处没有设置良好的防尘处理，当涡轮叶片使用时间过长时，灰尘颗粒容易从冷气出口处进入涡轮叶片内部的空腔中，从而会影响对涡轮叶片的冷却效果，长时间工作可能会导致涡轮叶片受热损坏。

2、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构，包括涡轮叶片本体，所述涡轮叶片本体的内部一体成型有冲击腔体，所述冲击腔体的内部上表面一体成型有供气腔体，所述冲击腔体的内部左侧和右侧共同固定连接有一个隔板，所述隔板的上表面一体成型有多个贯穿式的冲击孔，所述冲击腔体的内部下表面一体成型有多个出气孔。

3、更进一步的，所述涡轮叶片本体的下表面固定连接有叶片尾缘本体，所述叶片尾缘本体的内部一体成型有多个冷气出口，多个冷气出口分别与多个出气孔之间相连通，所述叶片尾缘本体的前表面固定连接有连续波纹型肋波纹型肋。

4、更进一步的，所述冲击腔体的内部左侧和内部右侧且位于所述隔板的上方和下方对称一体成型有贯穿式的气膜孔，所述涡轮叶片本体的左侧和右侧固定连接有多个连接块，多个所述连接块的下表面均通过转轴转动连接有活动板，多个所述活动板分别位于多个所述气膜孔且远离所述隔板的一侧，多个所述活动板均与多个所述气膜孔的内部上表面之间固定连接有弹簧一。

5、更进一步的，多个所述冷气出口的内部上表面均通过转轴转动连接有锥齿轮一，所述锥齿轮一的下表面中心处固定连接有连接杆，所述连接杆的底端固定连接有转动圆柱，所述转动圆柱的外侧壁固定连接有多个连接板，所述叶片尾缘本体的内部且位于多个所述冷气出口的上方均一体成型有控制腔体，多个所述控制腔体的内部后表面均通过转轴转动连接有锥齿轮二，多个所述锥齿轮二分别与多个所述锥齿轮一之间啮合连接，多个所述锥齿轮二的前表面均固定连接有转动杆，多个所述转动杆的前端分别延伸至多个所述控制腔体的前方，且均固定连接有凸轮。

6、更进一步的，多个所述冷气出口的内部均固定连接有过滤网，多个所述冷气出口的内部左侧和右侧且位于多个所述过滤网的前方均一体成型有滑动槽，多个所述滑动槽的内部均固定连接有滑动杆，位于所述冷气出口内部的两个滑动杆共同滑动连接有一个挤压板，多个所述挤压板的上表面分别与多个所述凸轮的下表面相接触，多个所述挤压板的后表面均固定连接有清洁毛刷，多个所述清洁毛刷的后表面分别与多个所述过滤网的前表面相接触，多个所述滑动杆的外侧壁且位于多个所述滑动槽的内部下表面和多个所述挤压板之间均固定连接有弹簧二。

7、更进一步的，多个所述冷气出口之间均一体成型有多个贯穿式的肋上倾斜孔。

8、本发明一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构的有益效果为：

9、通过设置的隔板和多个冲击孔可以延长冷却气体在涡轮叶片本体内部的时间，从而提高冷却效果，同时通过设置的连续波纹型肋波纹型肋来改变冷却气膜的流动结构，使冷却气膜具有更强的展向流动，减弱分隔肋引起的气膜覆盖不均匀现象，改善冷气出口下游的冷却效果；

10、通过设置的多个连接板被冷却气体拨动，从而带动多个凸轮转动，通过凸轮反复挤压设置的挤压板，通过挤压板带动清洁毛刷清洁过滤网外侧的灰尘，防止过滤网外侧灰尘堆积过多导致冷却气体无法排除，从而导致降温效果下降，通过冷气出口内部设置的过滤网可以有效的防止灰尘进入涡轮叶片本体内部。

技术特征：

1.一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构，包括涡轮叶片本体(1)，其特征在于：所述涡轮叶片本体(1)的内部一体成型有冲击腔体(2)，所述冲击腔体(2)的内部上表面一体成型有供气腔体(3)，所述冲击腔体(2)的内部左侧和右侧共同固定连接有一个隔板(4)，所述隔板(4)的上表面一体成型有多个贯穿式的冲击孔(5)，所述冲击腔体(2)的内部下表面一体成型有多个出气孔(6)。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构，其特征在于：所述涡轮叶片本体(1)的下表面固定连接有叶片尾缘本体(7)，所述叶片尾缘本体(7)的内部一体成型有多个冷气出口(8)，多个冷气出口(8)分别与多个出气孔(6)之间相连通，所述叶片尾缘本体(7)的前表面固定连接有连续波纹型肋波纹型肋(9)。

3.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构，其特征在于：所述冲击腔体(2)的内部左侧和内部右侧且位于所述隔板(4)的上方和下方对称一体成型有贯穿式的气膜孔(10)，所述涡轮叶片本体(1)的左侧和右侧固定连接有多个连接块(11)，多个所述连接块(11)的下表面均通过转轴转动连接有活动板(12)，多个所述活动板(12)分别位于多个所述气膜孔(10)且远离所述隔板(4)的一侧，多个所述活动板(12)均与多个所述气膜孔(10)的内部上表面之间固定连接有弹簧一(13)。

4.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构，其特征在于：多个所述冷气出口(8)的内部上表面均通过转轴转动连接有锥齿轮一(14)，所述锥齿轮一(14)的下表面中心处固定连接有连接杆(15)，所述连接杆(15)的底端固定连接有转动圆柱(16)，所述转动圆柱(16)的外侧壁固定连接有多个连接板(17)，所述叶片尾缘本体(7)的内部且位于多个所述冷气出口(8)的上方均一体成型有控制腔体(18)，多个所述控制腔体(18)的内部后表面均通过转轴转动连接有锥齿轮二(19)，多个所述锥齿轮二(19)分别与多个所述锥齿轮一(14)之间啮合连接，多个所述锥齿轮二(19)的前表面均固定连接有转动杆(20)，多个所述转动杆(20)的前端分别延伸至多个所述控制腔体(18)的前方，且均固定连接有凸轮(28)。

5.根据权利要求4所述的一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构，其特征在于：多个所述冷气出口(8)的内部均固定连接有过滤网(21)，多个所述冷气出口(8)的内部左侧和右侧且位于多个所述过滤网(21)的前方均一体成型有滑动槽(22)，多个所述滑动槽(22)的内部均固定连接有滑动杆(23)，位于所述冷气出口(8)内部的两个滑动杆(23)共同滑动连接有一个挤压板(24)，多个所述挤压板(24)的上表面分别与多个所述凸轮(28)的下表面相接触，多个所述挤压板(24)的后表面均固定连接有清洁毛刷(25)，多个所述清洁毛刷(25)的后表面分别与多个所述过滤网(21)的前表面相接触，多个所述滑动杆(23)的外侧壁且位于多个所述滑动槽(22)的内部下表面和多个所述挤压板(24)之间均固定连接有弹簧二(26)。

6.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构，其特征在于：多个所述冷气出口(8)之间均一体成型有多个贯穿式的肋上倾斜孔(27)。

技术总结本发明涉及涡轮叶片冷却技术领域，且公开了一种涡轮叶片尾缘复合冷却结构，包括涡轮叶片本体，所述涡轮叶片本体的内部一体成型有冲击腔体，所述冲击腔体的内部上表面一体成型有供气腔体，所述冲击腔体的内部左侧和右侧共同固定连接有一个隔板，所述隔板的上表面一体成型有多个贯穿式的冲击孔，所述冲击腔体的内部下表面一体成型有多个出气孔；通过设置的隔板和多个冲击孔可以延长冷却气体在涡轮叶片本体内部的时间，从而提高冷却效果，同时通过设置的连续波纹型肋波纹型肋来改变冷却气膜的流动结构，使冷却气膜具有更强的展向流动，减弱分隔肋引起的气膜覆盖不均匀现象。技术研发人员：马超凡受保护的技术使用者：江苏大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13