转动叶片及具备该转动叶片的燃气涡轮的制作方法

本发明涉及一种转动叶片及具备该转动叶片的燃气涡轮。本申请主张基于2021年12月28日于日本申请的专利申请2021-214019号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术：

1、燃气涡轮具备：压缩空气的压缩机、在被压缩机压缩的空气中燃烧燃料而生成燃烧气体的燃烧器、从燃烧器由燃烧气体驱动的涡轮。涡轮具备以轴线为中心旋转的转子及覆盖该转子的涡轮壳体。转子具有转子轴及安装于该转子轴的多个转动叶片。

2、燃气涡轮的转动叶片暴露于高温的燃烧气体中。因此，通常，转动叶片通过空气等来冷却。

3、例如，在以下专利文献1中所记载的转动叶片中，在比该转动叶片的翼面更靠内侧形成有沿叶片高度方向延伸的多个冷却通道。在专利文献1的附图中，多个冷却通道的每一个的内周面与翼面之间的距离即壁厚度描绘成随着从叶片主体的叶尖侧朝向轮毂侧而逐渐变厚。

4、以往技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2000-213304号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术课题

2、对燃气涡轮的转动叶片要求耐久性。

3、因此，本发明的目的在于提供一种能够提高耐久性的转动叶片及具备该转动叶片的燃气涡轮。

4、用于解决技术课题的手段

5、作为用于实现所述目的的一个方式的转动叶片具备：叶片主体，截面呈叶片状，并且沿具有相对于所述截面垂直的方向成分的叶片高度方向延伸；及平台，在所述叶片主体中，配置于所述叶片高度方向上的叶尖侧及与所述叶尖侧相反的一侧的轮毂侧中的所述轮毂侧的端部，所述叶片主体具有：前缘及后缘，沿所述叶片高度方向延伸并且朝向彼此相反的一侧；腹侧面及背侧面，沿所述叶片高度方向延伸并连接所述前缘与所述后缘，并且朝向彼此相反的一侧；及一个以上的冷却通道，位于所述腹侧面与所述背侧面之间，并且沿所述叶片高度方向延伸，所述一个以上的冷却通道中的内周面与所述背侧面之间的距离是背侧壁厚度，所述一个以上的冷却通道中的内周面与所述腹侧面之间的距离是腹侧壁厚度，所述腹侧壁厚度相对于所述背侧壁厚度之比是腹/背壁厚度比，从所述平台至所述叶片主体中的所述叶尖侧的端部的距离即叶片高度的5～15％的位置是轮毂侧位置，从所述平台起所述叶片高度的25～35％的位置是中间位置，从所述平台起所述叶片高度的90～100％的位置是叶尖侧位置，所述一个以上的冷却通道中的任一个冷却通道中，所述轮毂侧位置与所述中间位置之间的轮毂侧区域的所述叶片高度方向上的任意位置上的所述腹/背壁厚度比小于所述中间位置与所述叶尖侧位置之间的叶尖侧区域的所述叶片高度方向上的任意位置上的所述腹/背壁厚度比。

6、并且，作为一个方式的转动叶片具备：叶片主体，截面呈叶片状，并且沿具有相对于所述截面垂直的方向成分的叶片高度方向延伸；及平台，在所述叶片主体中，配置于所述叶片高度方向上的叶尖侧及与所述叶尖侧相反的一侧的轮毂侧中的所述轮毂侧的端部，所述叶片主体具有：前缘及后缘，沿所述叶片高度方向延伸并且朝向彼此相反的一侧；腹侧面及背侧面，沿所述叶片高度方向延伸并连接所述前缘与所述后缘，并且朝向彼此相反的一侧；及一个以上的冷却通道，位于所述腹侧面与所述背侧面之间，并且沿所述叶片高度方向延伸，所述一个以上的冷却通道中的内周面与所述背侧面之间的距离是背侧壁厚度，所述一个以上的冷却通道中的内周面与所述腹侧面之间的距离是腹侧壁厚度，从所述平台至所述叶片主体中的所述叶尖侧的端部的距离即叶片高度的5～15％的位置是轮毂侧位置，从所述平台起所述叶片高度的25～35％的位置是中间位置，从所述平台起所述叶片高度的90～100％的位置是叶尖侧位置，所述一个以上的冷却通道中的任一个冷却通道中，所述轮毂侧位置与所述中间位置之间的轮毂侧区域的所述叶片高度方向上的任意位置上的所述腹侧壁厚度小于所述中间位置与所述叶尖侧位置之间的叶尖侧区域的所述叶片高度方向上的任意位置上的所述腹侧壁厚度。

7、并且，作为一个方式的燃气涡轮具备多个上述转动叶片，并且具备：转子轴，能够以轴线为中心旋转，并且在外周设置有多个所述转动叶片；及燃气涡轮壳体，覆盖所述多个转动叶片及所述转子轴。

8、发明效果

9、根据本发明的一个方式，能够提高转动叶片的耐久性。

技术特征：

1.一种转动叶片，其具备：

2.根据权利要求1所述的转动叶片，其中，

3.根据权利要求1或2所述的转动叶片，其中，

4.根据权利要求1或2所述的转动叶片，其中，

5.根据权利要求4所述的转动叶片，其中，

6.根据权利要求4所述的转动叶片，其包括所述一个冷却通道中的所述轮毂侧区域的一部分，并且具有所述腹/背壁厚度比小于80％的部分。

7.根据权利要求4所述的转动叶片，其中，

8.根据权利要求4所述的转动叶片，其中，

9.根据权利要求8所述的转动叶片，其中，

10.一种转动叶片，其具备：

11.根据权利要求1、2及10中任一项所述的转动叶片，其中，

12.根据权利要求11所述的转动叶片，其中，

13.一种燃气涡轮，其具备多个权利要求1、2及10中任一项所述的转动叶片，并且具备：

技术总结转动叶片具备：叶片主体，沿与叶片状的截面垂直的方向即叶片高度方向延伸；及平台，在叶片主体中，配置于叶片高度方向上的叶尖侧及轮毂侧中的轮毂侧端。叶片主体具有：前缘及后缘；腹侧面及背侧面，连结前缘与后缘；及冷却通道，在腹侧面与背侧面之间沿叶片高度方向延伸。冷却通道中的内周面及背侧面之间的距离是背侧壁厚度，内周面及腹侧面之间的距离是腹侧壁厚度，腹侧壁厚度相对于背侧壁厚度之比是腹/背壁厚度比。从平台至叶片主体的叶尖侧端的距离的5～15％位置是轮毂侧位置，25～35％位置是中间位置，90～100％位置是叶尖侧位置。冷却通道中的轮毂侧位置及中间位置之间的任意位置上的腹/背壁厚度比小于中间位置及叶尖侧位置之间的任意位置上的腹/背壁厚度比。技术研发人员：若园进,羽田哲受保护的技术使用者：三菱重工业株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/15