[发明专利]涡轮发动机的旋转部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮发动机的旋转部件，确切地说，涉及一种具有锯痕(saw cut)设计以提高耐久性的叶轮。

背景技术

燃气涡轮发动机中，将高能高温流体提供给涡轮机，在涡轮机中，流体膨胀以产生机械能和电能。围绕公共旋转轴旋转的各种旋转部件可促进此流体膨胀。

例如，旋转部件包括围绕旋转轴旋转的叶轮，所述叶轮的表面上具有叶轮轮叶。叶轮轮叶引导二次流从涡轮机外直径流到涡轮机内直径。然而，在涡轮机瞬态运作期间，叶轮轮叶处于使其受热和冷却均相对较快的暴露条件下。这会在叶轮上造成较高的热梯度，从而导致在叶轮的内直径处形成较高的热应力(包括启动期间受到的压应力以及关机期间受到的张应力)。速度和燃气负荷所造成的这些机械应力以及热应力会在常见位置相互作用，而且会造成损坏，从而减少叶轮的疲劳寿命。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种涡轮发动机的旋转部件，且所述旋转部件包括：具有获得流体流供应的表面的轮；以及多片叶轮轮叶，其形成多个槽，所述流体流可沿着所述槽从轮表面的外直径流到内直径，所述多片叶轮轮叶中的至少一片轮叶包括径向向内的轮叶表面，所述轮叶表面经成形以界定一个缺口部分。

所述轮叶表面包括相对平坦的周向表面。所述周向表面包括第一表面、第二表面，以及位于所述第一表面与所述第二表面之间的肩状表面，所述第一表面水平，且所述第二表面倾斜。与所述第一表面相比，所述第二表面更长且更接近所述轮表面；所述肩状表面有角或弯曲。；所述缺口部分轴向接近于所述轮表面。

根据本发明的另一方面，提供一种涡轮发动机的旋转部件，且所述旋转部件包括：可围绕旋转轴旋转的轮，其具有获得流体流供应的表面；以及多片叶轮轮叶，其从轮表面轴向伸出，以在所述多片叶轮轮叶中的相邻轮叶之间形成多个槽，所述流体流沿着所述槽从所述轮表面的外直径流到内直径，所述多片叶轮轮叶中的至少一片轮叶包括内直径部分，在所述内直径部分处，轮叶表面径向向内，所述轮叶表面经成形经界定缺口部分。

所述轮的中心区域处设有孔，且所述轮包括设置成围绕所述孔的曲面。所述相应内直径部分接近于所述孔，从而在所述相应轮叶表面与所述曲面之间形成弯曲接口。所述轮叶表面包括相对平坦的周向表面；所述周向表面包括第一表面、第二表面，以及位于所述第一表面与所述第二表面之间的肩状表面。所述第一表面水平，且所述第二表面倾斜；与所述第一表面相比，所述第二表面更长且更接近所述轮表面；所述肩状表面有角或弯曲。所述缺口部分轴向接近于所述轮表面。

根据本发明的又一方面，提供一种形成涡轮发动机的旋转部件的方法，且所述方法包括：制作具有获得流体流供应的表面的轮；以及在轮表面上形成多个槽，二次流沿着所述槽从所述轮表面的外直径流到内直径；以及在多片叶轮轮叶中的至少一片轮叶的径向向内轮叶表面加工出缺口部分。

所述加工步骤包括加工出接近于所述轮表面的所述缺口部分。

通过以下说明并结合附图可以更加清楚地了解到这些以及其他优点和特征。

附图说明

本说明书中的权利要求书详细指出并明确主张了本发明。通过以下说明并结合附图可以清楚地了解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为涡轮发动机的叶轮的透视图；

图2为图1所示叶轮的径向向内区域的放大透视图；以及

图3为图2所示的径向向内区域的侧视图。

具体实施方式部分参考附图以实例的方式解释本发明的各实施例及优点和特征。

元件符号列表：