本发明属于涡轮叶片技术领域，更具体地说，特别涉及一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片。
背景技术：
涡轮叶片是燃气涡轮发动机中涡轮段的重要组成部件。高速旋转的叶片负责将高温高压的气流吸入燃烧器，以维持引擎的工作。为了能保证在高温高压的极端环境下稳定长时间工作，涡轮叶片往往采用高温合金锻造，并采用不同方式来冷却例如内部气流冷却、边界层冷却、抑或采用保护叶片的热障涂层等方式来保证运转时的可靠性。
例如申请号：201310452739.1本发明公开了一种涡轮叶片和具有其的涡轮、发动机，所述涡轮叶片的前缘形成有第一空腔，所述涡轮叶片的前缘形成有与所述第一空腔相通的第一进气口，且所述涡轮叶片前缘的吸力面和压力面上分别形成有至少一个气膜孔，至少一个所述气膜孔与所述第一空腔相通，所述涡轮叶片的中部形成有第二空腔，所述第二空腔内设有至少两个隔板以限定出s形通道，所述涡轮叶片的中部具有与所述s形通道相通的第二进气口，且所述第二进气口邻近所述涡轮叶片的前缘，所述涡轮叶片的尾缘处的所述压力面上形成有与所述s形通道相通的多个排气孔，所述多个排气孔均朝向所述尾缘的方向延伸。根据本发明的涡轮叶片，加工简单且冷却效率高。
基于上述专利的检索，以及结合现有技术中的设备发现，随着航空发动机技术的飞跃发展，无论航空发动机压气机增压比以及涡轮前进口温度均大幅提高，导致涡轮叶片所受到的热负荷急剧增加，而使其承受非常严重的热应力，但目前涡轮叶片其换热效果并不佳，导致涡轮叶片内部热量无法高效的换热输出，涡轮叶片长时间应用中因高热负荷而发生受损。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，以解决目前涡轮叶片其换热效果并不佳，导致涡轮叶片内部热量无法高效的换热输出，涡轮叶片长时间应用中因高热负荷而发生受损的问题。
本发明一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，包括涡轮叶片，所述涡轮叶片内部叶身中间部位开设有一处对流换热腔室；所述对流换热腔室包括有圆形散热通道、挡块、圆形橡胶薄片和切断口，涡轮叶片外端面相对于对流换热腔室部位开设有一处与其相连通的圆形散热通道，圆形散热通道内周面呈环形阵列状共设置有四块挡块，圆形散热通道内周面密封粘接有一张与其直径相一致圆形橡胶薄片，圆形橡胶薄片底端面与四块挡块相接触；所述涡轮叶片内部叶身尾端部位开设有一处第二换热腔室，且涡轮叶片内部叶身首端部位开设有一处第一换热腔室。
进一步的，所述第一换热腔室包括有第一气流连通道和轴承a，第一换热腔室与涡轮叶片内周面叶身首端部位之间通过一处第一气流连通道相连通，第一换热腔室内端顶面及底面均内嵌安装有一组轴承a，且两组轴承a处于同一轴心部位。
进一步的，所述第一换热腔室包括有转轴a和直板叶片a，两组轴承a之间共同安装有一根转轴a，且转轴a外周面呈环形阵列状共设置有四块直板叶片a，四块直板叶片a并不与第一换热腔室内端面相接触。
进一步的，所述第二换热腔室包括有第二气流连通道和轴承b，第二换热腔室与涡轮叶片内周面叶身首端部位之间通过一处第二气流连通道相连通，第二换热腔室内端顶面及底面均内嵌安装有一组轴承b，且两组轴承b处于同一轴心部位。
进一步的，所述第二换热腔室包括有转轴b和直板叶片b，两组轴承b之间共同安装有一根转轴b，且转轴b外周面呈环形阵列状共设置有四块直板叶片b，四块直板叶片b并不与第二换热腔室内端面相接触。
进一步的，所述对流换热腔室包括有圆柱凸起a、圆形气流通道a、圆柱凸起b和圆形气流通道b，对流换热腔室内端面相对于第一换热腔室部位设置有一根圆柱凸起a，且圆柱凸起a轴心部位开设有一处连通第一换热腔室和对流换热腔室的圆形气流通道a，对流换热腔室内端面相对于第二换热腔室部位设置有一根圆柱凸起b，且圆柱凸起b轴心部位开设有一处连通第一换热腔室和对流换热腔室的圆形气流通道b。
进一步的，所述圆柱凸起a与圆柱凸起b处于同一轴心状态，且圆柱凸起a与圆柱凸起b之间间距十厘米。
进一步的，所述对流换热腔室包括有切断口，圆形橡胶薄片轴心部位开设有一处切断口，且切断口呈十字形结构，切断口普通状态下处于密封闭合状态，呈十字形结构的切断口的切断部位与四块挡块呈间隔状分布。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
应用时，气流分别从涡轮叶片内周面叶身首端部位的第一气流连通道和第二气流连通道开口端部分进入，从第一气流连通道开口端部分进入的气流输入至第一换热腔室内，该进入的气流将吹动直板叶片a通过转轴a沿轴承a转动，从而翻搅第一换热腔室内的气流，实现第一换热腔室内部的高效气流换热；从第二气流连通道开口端部分进入的气流输入至第二换热腔室内，该进入的气流将吹动直板叶片b通过转轴b沿轴承b转动，从而翻搅第二换热腔室内的气流，实现第二换热腔室内部高效气流换热。
第一换热腔室内部的经换热的气流通过圆形气流通道a输入至对流换热腔室内，而第二换热腔室内部的经换热的气流通过圆形气流通道b液输入至对流换热腔室内；因本发明圆柱凸起a与圆柱凸起b之间间距十厘米，故从圆形气流通道a输入至对流换热腔室内的气流与圆形气流通道b液输入至对流换热腔室内的气流相对冲，实现对流，从而更加高效的翻搅对流换热腔室内的气流，实现对流换热腔室内部的高效气流换热；对流换热腔室内部的气流在圆形气流通道a和圆形气流通道b部位持续气流的输入下，对流换热腔室内部的气流将冲开密封在圆形散热通道内圆形橡胶薄片的切断口，从而使得对流换热腔室内部的气流从圆形橡胶薄片的切断口部位排出对流换热腔室，实现涡轮叶片内部热量的换热输出。
附图说明
图1是本发明的涡轮叶片剖视结构示意图。
图2是本发明的图1中转轴a、圆形橡胶薄片和转轴b去除状态下结构示意图。
图3是本发明的第二换热腔室部位局部放大结构示意图。
图4是本发明的第一换热腔室部位局部放大结构示意图。
图5是本发明的对流换热腔室部位局部放大结构示意图。
图6是本发明的圆形散热通道部位局部放大结构示意图。
图7是本发明的图6中a朝向结构示意图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1、涡轮叶片；2、第一换热腔室；201、第一气流连通道；202、轴承a；203、转轴a；204、直板叶片a；3、对流换热腔室；301、圆柱凸起a；302、圆形气流通道a；303、圆柱凸起b；304、圆形气流通道b；305、圆形散热通道；306、挡块；307、圆形橡胶薄片；308、切断口；4、第二换热腔室；401、第二气流连通道；402、轴承b；403、转轴b；404、直板叶片b。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
如附图1至附图7所示：
本发明提供一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，包括有：涡轮叶片1，涡轮叶片1内部叶身中间部位开设有一处对流换热腔室3；对流换热腔室3包括有圆形散热通道305、挡块306、圆形橡胶薄片307和切断口308，涡轮叶片1外端面相对于对流换热腔室3部位开设有一处与其相连通的圆形散热通道305，圆形散热通道305内周面呈环形阵列状共设置有四块挡块306，圆形散热通道305内周面密封粘接有一张与其直径相一致圆形橡胶薄片307，圆形橡胶薄片307底端面与四块挡块306相接触；涡轮叶片1内部叶身尾端部位开设有一处第二换热腔室4，且涡轮叶片1内部叶身首端部位开设有一处第一换热腔室2。
其中，第一换热腔室2包括有第一气流连通道201和轴承a202，第一换热腔室2与涡轮叶片1内周面叶身首端部位之间通过一处第一气流连通道201相连通，第一换热腔室2内端顶面及底面均内嵌安装有一组轴承a202，且两组轴承a202处于同一轴心部位。
其中，第一换热腔室2包括有转轴a203和直板叶片a204，两组轴承a202之间共同安装有一根转轴a203，且转轴a203外周面呈环形阵列状共设置有四块直板叶片a204，四块直板叶片a204并不与第一换热腔室2内端面相接触。
其中，第二换热腔室4包括有第二气流连通道401和轴承b402，第二换热腔室4与涡轮叶片1内周面叶身首端部位之间通过一处第二气流连通道401相连通，第二换热腔室4内端顶面及底面均内嵌安装有一组轴承b402，且两组轴承b402处于同一轴心部位。
其中，第二换热腔室4包括有转轴b403和直板叶片b404，两组轴承b402之间共同安装有一根转轴b403，且转轴b403外周面呈环形阵列状共设置有四块直板叶片b404，四块直板叶片b404并不与第二换热腔室4内端面相接触。
其中，对流换热腔室3包括有圆柱凸起a301、圆形气流通道a302、圆柱凸起b303和圆形气流通道b304，对流换热腔室3内端面相对于第一换热腔室2部位设置有一根圆柱凸起a301，且圆柱凸起a301轴心部位开设有一处连通第一换热腔室2和对流换热腔室3的圆形气流通道a302，对流换热腔室3内端面相对于第二换热腔室4部位设置有一根圆柱凸起b303，且圆柱凸起b303轴心部位开设有一处连通第一换热腔室2和对流换热腔室3的圆形气流通道b304。
其中，圆柱凸起a301与圆柱凸起b303处于同一轴心状态，且圆柱凸起a301与圆柱凸起b303之间间距十厘米。
其中，对流换热腔室3包括有切断口308，圆形橡胶薄片307轴心部位开设有一处切断口308，且切断口308呈十字形结构，切断口308普通状态下处于密封闭合状态，呈十字形结构的切断口308的切断部位与四块挡块306呈间隔状分布。
使用时：
应用时，气流分别从涡轮叶片1内周面叶身首端部位的第一气流连通道201和第二气流连通道401开口端部分进入，从第一气流连通道201开口端部分进入的气流输入至第一换热腔室2内，该进入的气流将吹动直板叶片a204通过转轴a203沿轴承a202转动，从而翻搅第一换热腔室2内的气流，实现第一换热腔室2内部的高效气流换热；从第二气流连通道401开口端部分进入的气流输入至第二换热腔室4内，该进入的气流将吹动直板叶片b404通过转轴b403沿轴承b402转动，从而翻搅第二换热腔室4内的气流，实现第二换热腔室4内部高效气流换热；
第一换热腔室2内部的经换热的气流通过圆形气流通道a302输入至对流换热腔室3内，而第二换热腔室4内部的经换热的气流通过圆形气流通道b304液输入至对流换热腔室3内；因本发明圆柱凸起a301与圆柱凸起b303之间间距十厘米，故从圆形气流通道a302输入至对流换热腔室3内的气流与圆形气流通道b304液输入至对流换热腔室3内的气流相对冲，实现对流，从而更加高效的翻搅对流换热腔室3内的气流，实现对流换热腔室3内部的高效气流换热；
而对流换热腔室3内部的气流在圆形气流通道a302和圆形气流通道b304部位持续气流的输入下，对流换热腔室3内部的气流将冲开密封在圆形散热通道305内圆形橡胶薄片307的切断口308，从而使得对流换热腔室3内部的气流从圆形橡胶薄片307的切断口308部位排出对流换热腔室3，实现涡轮叶片1内部热量的换热输出。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
1.一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，其特征在于：包括涡轮叶片(1)，所述涡轮叶片(1)内部叶身中间部位开设有一处对流换热腔室(3)；所述对流换热腔室(3)包括有圆形散热通道(305)、挡块(306)、圆形橡胶薄片(307)和切断口(308)，涡轮叶片(1)外端面相对于对流换热腔室(3)部位开设有一处与其相连通的圆形散热通道(305)，圆形散热通道(305)内周面呈环形阵列状共设置有四块挡块(306)，圆形散热通道(305)内周面密封粘接有一张与其直径相一致圆形橡胶薄片(307)，圆形橡胶薄片(307)底端面与四块挡块(306)相接触；所述涡轮叶片(1)内部叶身尾端部位开设有一处第二换热腔室(4)，且涡轮叶片(1)内部叶身首端部位开设有一处第一换热腔室(2)。
2.如权利要求1所述一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，其特征在于：所述第一换热腔室(2)包括有第一气流连通道(201)和轴承a(202)，第一换热腔室(2)与涡轮叶片(1)内周面叶身首端部位之间通过一处第一气流连通道(201)相连通，第一换热腔室(2)内端顶面及底面均内嵌安装有一组轴承a(202)，且两组轴承a(202)处于同一轴心部位。
3.如权利要求1所述一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，其特征在于：所述第一换热腔室(2)包括有转轴a(203)和直板叶片a(204)，两组轴承a(202)之间共同安装有一根转轴a(203)，且转轴a(203)外周面呈环形阵列状共设置有四块直板叶片a(204)，四块直板叶片a(204)并不与第一换热腔室(2)内端面相接触。
4.如权利要求1所述一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，其特征在于：所述第二换热腔室(4)包括有第二气流连通道(401)和轴承b(402)，第二换热腔室(4)与涡轮叶片(1)内周面叶身首端部位之间通过一处第二气流连通道(401)相连通，第二换热腔室(4)内端顶面及底面均内嵌安装有一组轴承b(402)，且两组轴承b(402)处于同一轴心部位。
5.如权利要求1所述一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，其特征在于：所述第二换热腔室(4)包括有转轴b(403)和直板叶片b(404)，两组轴承b(402)之间共同安装有一根转轴b(403)，且转轴b(403)外周面呈环形阵列状共设置有四块直板叶片b(404)，四块直板叶片b(404)并不与第二换热腔室(4)内端面相接触。
6.如权利要求1所述一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，其特征在于：所述对流换热腔室(3)包括有圆柱凸起a(301)、圆形气流通道a(302)、圆柱凸起b(303)和圆形气流通道b(304)，对流换热腔室(3)内端面相对于第一换热腔室(2)部位设置有一根圆柱凸起a(301)，且圆柱凸起a(301)轴心部位开设有一处连通第一换热腔室(2)和对流换热腔室(3)的圆形气流通道a(302)，对流换热腔室(3)内端面相对于第二换热腔室(4)部位设置有一根圆柱凸起b(303)，且圆柱凸起b(303)轴心部位开设有一处连通第一换热腔室(2)和对流换热腔室(3)的圆形气流通道b(304)。
7.如权利要求6所述一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，其特征在于：所述圆柱凸起a(301)与圆柱凸起b(303)处于同一轴心状态，且圆柱凸起a(301)与圆柱凸起b(303)之间间距十厘米。
8.如权利要求1所述一种适用于燃气轮机具备对流换热功能的涡轮叶片，其特征在于：所述对流换热腔室(3)包括有切断口(308)，圆形橡胶薄片(307)轴心部位开设有一处切断口(308)，且切断口(308)呈十字形结构，切断口(308)普通状态下处于密封闭合状态，呈十字形结构的切断口(308)的切断部位与四块挡块(306)呈间隔状分布。
技术总结