專利名稱：葉片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種流體機械的葉片，特別是一種燃氣渦輪機的可調導向葉片，具有至少一個在葉片輪廓的壓力側上的加厚部，其中，加厚部設置在葉片的一個徑向位于外部的、殼體側的區(qū)域內。
背景技術：
從DE 2841616,DE 102004(^6386和EP 0789447B1已知一些這種類型的用于流體機械的葉片。所公開的葉片的加厚部特別用于使所謂的二次流動損失最小化。葉片的加厚部在此分別構成在葉片的殼體側和/或輪轂側的吸入和壓力區(qū)域內。此外，葉廓在殼體側的區(qū)域內的已知的加厚部是必需的，以抵抗在壓縮機的可調導向葉片的殼體側頻繁出現(xiàn)的高的靜態(tài)應力。但是，這些已知的環(huán)繞的也就是構成在吸入和壓力側的加厚部具有一些空氣動力學缺陷。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的任務在于，提供一種開頭所述類型的葉片，它具有一種相當薄的、空氣動力學方面有利的葉廓，同時具有改進的強度。所述任務通過一種根據(jù)權利要求1的特征的葉片得以解決。本發(fā)明的有利的設計方案描述在相應的從屬權利要求中。根據(jù)本發(fā)明的流體機械的葉片，特別是燃氣渦輪機的可調導向葉片，包括至少一個在葉片輪廓的壓力側上的加厚部，其中，加厚部設置在葉片的一個徑向位于外部的、殼體側的區(qū)域內，并且，加厚部與葉片的前緣和后緣分別隔開距離地構成。根據(jù)本發(fā)明，放棄了葉片的徑向位于外部的、殼體側的區(qū)域的整圓周的加厚部。因此有利的是，可以設計出薄的、空氣動力學方面有利的葉片輪廓，但是它們由于局部突出的加厚部而具有所要求的強度。此外，由此可以使在殼體側的區(qū)域內的應力特別是高靜態(tài)應力最小化，這些應力在可調葉片情況下出現(xiàn)在殼體側的轉盤的區(qū)域內。此外還有可能通過優(yōu)化成型加厚部，可以局部地在根據(jù)本發(fā)明構成的導向葉片的壓力側的區(qū)域內減小靜態(tài)壓力。由此有利地使在該區(qū)域內的間隙流的強度減小。在根據(jù)本發(fā)明的葉片的有利的設計方案中，加厚部構成為在葉片輪廓的壓力側的總體凹形的外形之內的凸形的外形。加厚部的凸形的外形或至少部分凸形的設計方案證明是流體力學方面有利的。此外加厚部在葉片的殼體側的端部區(qū)域內可以具有其最大葉型厚度。在此加厚部的葉型厚度從最大葉型厚度出發(fā)連續(xù)地逐漸減小直到葉片輪廓沒有加厚部的標準葉型厚度。加厚部的這種設計方案在該區(qū)域內在流體力學要求方面也證明是特別有利的。在根據(jù)本發(fā)明的葉片的另一種有利的設計方案中，加厚部從葉片的殼體側和壓力側的區(qū)域最大一直延伸到一個與葉片高度的25%相符的高度。事實證明，加厚部的這種尺寸確保葉片在殼體側的區(qū)域內所需的強度。此外葉片的主要區(qū)域可以具有一種相當薄的、空氣動力學方面優(yōu)化的葉片輪廓。在根據(jù)本發(fā)明的葉片的另一種有利的設計方案中，在葉片的前緣與在葉片的殼體側的端部區(qū)域內的加厚部之間的距離為葉片在該端部區(qū)域內的弦長的至少15%。此外，力口厚部的凸形的外形可以在加厚部的端部分別與葉片輪廓的壓力側的凹形的外形相切地延伸。加厚部可以至少部分凸起或隆起形地構成。加厚部的這種設計可能性還包括構成一種空氣動力學方面有利的葉廓的可能性，同時葉片具有用于補償在殼體側出現(xiàn)的應力的改進的強度。在根據(jù)本發(fā)明的葉片的另一種有利的設計方案中，葉片在殼體側與一個可旋轉地支承在流體機械的殼體中的轉盤連接。在此葉片的前緣和后緣完全設置在轉盤的直徑之內。但葉片的前緣和/或后緣伸出轉盤之外也是可能的。對于這種情況，葉片的后緣伸出轉盤之外，加厚部在轉盤的直徑之外終止證明是有利的。由此特別可以針對性地減小在轉盤的邊緣的應力。一種根據(jù)本發(fā)明的流體機械，特別是燃氣渦輪機，具有一個包括大量根據(jù)在前述本發(fā)明各實施例中的葉片的定子和/或轉子葉片系統(tǒng)。一種根據(jù)本發(fā)明的流體機械的壓縮機，特別是燃氣渦輪機的高壓壓縮機，包括一個具有大量根據(jù)前述各實施例之一的葉片的定子葉片系統(tǒng)。


本發(fā)明的其他優(yōu)點、特征和細節(jié)由下面對兩個圖示的實施例進行的說明給出。在圖中圖1按照現(xiàn)有技術的沒有加厚部的葉片的示意圖；圖2按照本發(fā)明的葉片的示意圖；圖3按照現(xiàn)有技術設置在一個轉盤上的沒有加厚部的葉片的示意圖；圖4按照本發(fā)明的第二種實施形式設置在一個轉盤上的葉片的示意圖。
具體實施例方式圖1示出一個按照現(xiàn)有技術的沒有加厚部的葉片的示意圖。葉片10具有一個通常的葉片外形16，其中葉片外形16在葉片10的壓力側D上總體凹形地構成而在葉片10的吸入側S上總體凸形地構成。葉片10的弦長％通常定義為在相應葉型斷面的前緣12和后緣14之間的直線距離。圖2示出按照本發(fā)明的一個實施例的葉片10的示意圖。葉片10涉及一種流體機械的葉片，特別是一種燃氣渦輪機的可調導向葉片。可以看到，葉片10在葉片輪廓P的壓力側D上具有一個加厚部18，其中加厚部18設置在葉片10的一個徑向位于外部的、殼體側的區(qū)域內。在該圖中沒有示出所述殼體。葉片輪廓P通過一個葉片外形16構成和確定。 在此清楚的是，加厚部18在葉片輪廓P的壓力側D的總體凹形的外形之內構成為凸形的外形20。加厚部18的延伸長度E在此這樣選擇，以致加厚部18總體與葉片10的前緣12和后緣14分別隔開距離地構成。在此在前緣12與在葉片10的殼體側的端部區(qū)域內的加厚部18之間的距離為葉片10在該端部區(qū)域內的弦長義的大約15%。該距離用標記。此外可以看出，加厚部18在葉片10的殼體側的端部區(qū)域內具有其最大葉型厚度dmax。從這一最大葉型厚度dmax出發(fā)，葉型厚度d朝與葉片10的殼體側的端部區(qū)域相對置的端部區(qū)域(通常是流體機械的中心區(qū)域)的方向連續(xù)地逐漸減小直到葉片輪廓P的沒有加厚部18的標準葉型厚度dn。 。此外清楚的是，加厚部18的凸形的外形20在加厚部18的端部與葉片輪廓P的壓力側D的凹形的外形相切地延伸?？梢钥闯?，加厚部18至少部分隆起形地構成。圖3示出一個按照現(xiàn)有技術設置在一個轉盤22上的沒有加厚部的葉片10的示意圖。葉片10在此這樣設置在轉盤22上，以致其前緣12在轉盤22上而其后緣14伸出轉盤 22的直徑之外。圖4示出按照本發(fā)明的第二種實施形式設置在一個轉盤上的葉片的示意圖。轉盤 22在此用于調整葉片10并且可旋轉地支承在流體機械的一個殼體之內。葉片10在所示實施例中這樣設置在轉盤22上，以致葉片10其前緣12在轉盤22上而其后緣14伸出轉盤 22的直徑之外。另一方面清楚的是，加厚部18與葉片10的前緣12和后緣14隔開距離地構成。在葉片10的所示殼體側的端部區(qū)域中，加厚部18具有其最大葉型厚度dmax。加厚部 18的葉型厚度d再次從最大葉型厚度dmax出發(fā)連續(xù)地逐漸減小直到葉片輪廓P的標準葉型厚度dn。 。此外清楚的是，加厚部18從葉片10的殼體側和壓力側的區(qū)域最大一直延伸到一個與葉片高度Si的25%相符的高度。從如在圖2所示的圖中的葉片輪廓P的圖中清楚的是，加厚部18的最大葉型厚度Clmax伸出弦長％的假想線之外。相對于在圖2中所示的加厚部18，在圖4中所示的加厚部18在此在葉片10的壓力側D上具有更大的延伸長度E。 此外清楚的是，加厚部18在轉盤22的直徑之外終止。所示的實施例是一個流體機械的一個壓縮機的定子葉片系統(tǒng)的部分，特別是一個燃氣渦輪機的高壓壓縮機的部分。
權利要求
1.流體機械的葉片，特別是燃氣渦輪機的可調導向葉片，具有至少一個在葉片輪廓 (P)的壓力側(D)上的加厚部(18)，其中，加厚部(18)設置在葉片(10)的一個徑向位于外部的、殼體側的區(qū)域內，其特征在于，加厚部(18)與葉片(10)的前緣(12)和后緣(14)隔開距離地構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的葉片，其特征在于，加厚部(18)構成為在葉片輪廓(P)的壓力側(D)的總體凹形的外形之內的凸形的外形00)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的葉片，其特征在于，加厚部(18)在葉片(10)的殼體側的端部區(qū)域內具有其最大葉型厚度(dmax)。
4.根據(jù)權利要求3所述的葉片，其特征在于，加厚部(18)的葉型厚度(d)從最大葉型厚度(dmax)出發(fā)連續(xù)地逐漸減小直到葉片輪廓(P)沒有加厚部(18)的標準葉型厚度(dnorm) ο
5.根據(jù)前述權利要求之一所述的葉片，其特征在于，加厚部(18)從葉片(10)的殼體側和壓力側的區(qū)域最大一直延伸到一個與葉片高度(Sh)的25%相符的高度。
6.根據(jù)前述權利要求之一所述的葉片，其特征在于，在葉片(10)的前緣(12)與在葉片(10)的殼體側的端部區(qū)域內的加厚部(18)之間的距離符合葉片(10)在該端部區(qū)域內的弦長(Se)的至少15%。
7.根據(jù)前述權利要求之一所述的葉片，其特征在于，加厚部(18)的凸形的外形00)在加厚部(18)的端部分別與葉片輪廓(P)的壓力側⑶的凹形的外形相切地延伸。
8.根據(jù)前述權利要求之一所述的葉片，其特征在于，加厚部(18)至少部分凸起或隆起形地構成。
9.根據(jù)前述權利要求之一所述的葉片，其特征在于，葉片(10)在殼體側與一個可旋轉地支承在殼體中的轉盤0 連接。
10.根據(jù)權利要求9所述的葉片，其特征在于，葉片(10)的前緣(12)和后緣(14)完全設置在轉盤0 的直徑之內。
11.根據(jù)權利要求9所述的葉片，其特征在于，葉片(10)的前緣(12)和/或后緣(14) 伸出轉盤02)之外。
12.根據(jù)權利要求11所述的葉片，其特征在于，后緣(14)伸出轉盤02)之外，而加厚部(18)在轉盤0 的直徑之外終止。
13.流體機械，特別是燃氣渦輪機，具有一個包括大量根據(jù)權利要求1至12之一所述的葉片(10)的定子和/或轉子葉片系統(tǒng)。
14.流體機械的壓縮機，特別是燃氣渦輪機的低壓壓縮機，具有一個包括大量根據(jù)權利要求1至12之一所述的葉片(10)的定子葉片系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體機械的葉片，特別是一種燃氣渦輪機的可調導向葉片，具有至少一個在葉片輪廓(P)的壓力側(D)上的加厚部(18)，其中，加厚部(18)設置在葉片(10)的一個徑向位于外部的、殼體側的區(qū)域內，其中，加厚部(18)與葉片(10)的前緣(12)和后緣(14)隔開距離地構成。
文檔編號F01D9/04GK102472111SQ201080034389
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權日2009年8月6日
發(fā)明者H·帕斯魯克爾, M·杜普斯拉弗, P·艾貝爾斯霍伊澤, R·澤邁爾, S·埃洛薩·戈邁斯, W·許特 申請人:Mtu飛機發(fā)動機有限公司