УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ ПЛАТФОРМЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ ДЛЯ РОТОРНОЙ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ, И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Устройство охлаждения платформы, предназначенное для роторной лопатки турбины, имеющей платформу, расположенную на границе сопряжения между аэродинамическим профилем и хвостовой частью, содержащей средства крепления и хвостовик, проходящий между указанными средствами крепления и платформой, причем платформа на своей стороне, соответствующей поверхности пониженного давления аэродинамического профиля, имеет сторону пониженного давления, содержащую верхнюю поверхность, проходящую от основания аэродинамического профиля к наклонной поверхности стороны пониженного давления, и нависает над образованной в хвостовике хвостовой полостью, при этом указанное устройство содержит
выемку, образованную в области нижней поверхности платформы и имеющую вход, проточно сообщающийся с хвостовой полостью,
коллекторный канал, проходящий от первого конца вблизи наклонной поверхности стороны пониженного давления ко второму концу вблизи наклонной поверхности стороны повышенного давления платформы и имеющий соединение с выемкой у своего первого конца, и
каналы охлаждения, образованные внутри платформы и проходящие от места соединения с выемкой или коллекторным каналом к отверстиям, образованным внутри наклонной поверхности стороны пониженного давления или задней кромки платформы.
2. Устройство охлаждения платформы по п.1, в котором каналы охлаждения содержат каналы, которые соединяются с коллекторным каналом и проходят к отверстиям, образованным на задней кромке платформы, а также каналы, которые соединяются с выемкой и проходят к отверстиям, образованным на наклонной поверхности стороны пониженного давления.
3. Устройство охлаждения платформы по п.2, в котором коллекторный канал проходит приблизительно линейно от первого конца, расположенного вблизи наклонной поверхности стороны пониженного давления, ко второму концу, расположенному вблизи наклонной поверхности стороны повышенного давления платформы, причем коллекторный канал проходит от первого конца ко второму концу, располагаясь на расстоянии от задней кромки платформы, при этом выемка имеет положение внутри задней половины платформы.
4. Устройство охлаждения платформы по п.3, в котором указанное расстояние представляет собой короткое смещение, при этом коллекторный канал проходит приблизительно параллельно задней кромке платформы и имеет окружную осевую длину, составляющую по меньшей мере 0,75 окружной длины задней кромки платформы.
5. Устройство охлаждения платформы по п.3, в котором коллекторный канал проходит от наклонной поверхности стороны повышенного давления, где он имеет выпускное отверстие со стороны повышенного давления, которое представляет собой отверстие, образованное на наклонной поверхности стороны повышенного давления, а также проходит от наклонной поверхности стороны пониженного давления, где он имеет выпускное отверстие со стороны пониженного давления, которое представляет собой отверстие, образованное на наклонной поверхности стороны пониженного давления, причем выпускное отверстие со стороны пониженного давления содержит отдельную заглушку, обеспечивающую уменьшение площади поперечного сечения указанного отверстия, а выпускное отверстие со стороны повышенного давления содержит отдельную заглушку, обеспечивающую уменьшение площади поперечного сечения указанного отверстия.
6. Устройство охлаждения платформы по п.5, в котором отдельная заглушка выпускного отверстия со стороны пониженного давления выполнена с обеспечением заданной площади поперечного сечения указанного отверстия, которая соответствует в предусмотренных эксплуатационных условиях требуемой степени ударного охлаждения охлаждающей средой, а отдельная заглушка выпускного отверстия со стороны повышенного давления выполнена с обеспечением заданной площади поперечного сечения указанного отверстия, которая соответствует в предусмотренных эксплуатационных условиях требуемой степени ударного охлаждения охлаждающей средой в процессе эксплуатации.
7. Устройство охлаждения платформы по п.3, в котором средства крепления хвостовой части содержат элемент пазового соединения, хвостовик имеет стенку, расположенную выше по потоку, и стенку, расположенную ниже по потоку, а хвостовая полость представляет собой большую полость, образованную внутри нависающей части стороны повышенного давления платформы, и ограничена в осевом направлении внутренней поверхностью расположенной выше по потоку стенки хвостовика и внутренней поверхностью расположенной ниже по потоку стенки хвостовика.
8. Устройство охлаждения платформы по п.7, в котором роторная лопатка выполнена с возможностью желательного взаимодействия после установки со смежной роторной лопаткой по наклонной поверхности стороны пониженного давления платформы, а также по краю расположенной выше по потоку стенки и расположенной ниже по потоку стенки хвостовика,
причем желательное взаимодействие смежных роторных лопаток обеспечивает образование общей полости между хвостовиками смежных лопаток, являющейся, по существу, замкнутой.
9. Устройство охлаждения платформы по п.3, в котором на задней половине наклонной поверхности стороны пониженного давления платформы расположены отстоящие друг от друга отверстия, каждое из которых соответствует каналу охлаждения, который соединяет указанное отверстие с выемкой, а на задней кромке платформы расположены отстоящие друг от друга отверстия, каждое из которых соответствует каналу охлаждения, который соединяет указанное отверстие с коллекторным каналом.
10. Устройство охлаждения платформы по п.9, в котором на задней половине наклонной поверхности стороны пониженного давления на расстоянии друг от друга расположены по меньшей мере три отверстия, а на задней кромке платформы на расстоянии друг от друга расположены по меньшей мере семь отверстий.
11. Устройство охлаждения платформы по п.9, в котором каналы охлаждения, соединяющие отверстия, расположенные на расстоянии друг от друга на наклонной поверхности стороны пониженного давления с выемкой проходят линейно в приблизительно окружном направлении, а каналы охлаждения, соединяющие отверстия, расположенные на расстоянии друг от друга на задней кромке платформы, с коллекторным каналом, проходят линейно в приблизительно осевом направлении.
12. Устройство охлаждения платформы по п.9 в котором выемка имеет приточную область, содержащую верхнюю часть выемки, которая имеет наружное положение относительно других областей выемки, при этом указанные отверстия, расположенные на расстоянии друг от друга на задней половине наклонной поверхности стороны пониженного давления, соединены с приточной областью выемки посредством каналов охлаждения.
13. Устройство охлаждения платформы по п.12, в котором указанное наружное положение является положением, находящимся в непосредственной близости к верхней поверхности платформы, а приточная область выемки выполнена так, что каналы охлаждения, которые соединяются с указанной областью, остаются приблизительно на постоянной радиальной высоте при их прохождении к отверстиям, образованным на наклонной поверхности стороны пониженного давления.
14. Устройство охлаждения платформы по п.13, в котором указанная постоянная радиальная высота каналов охлаждения соответствует заданному расстоянию от верхней поверхности платформы, представляющему собой расстояние, обеспечивающее соответствующее охлаждение верхней поверхности платформы при предусмотренных рабочих характеристиках.
15. Устройство охлаждения платформы по п.3, в котором вход выемки выполнен с обеспечением широкого отверстия, проточно сообщающегося.с хвостовой полостью, при этом выемка при прохождении от входа в роторную лопатку имеет гладкий сужающийся контур.
16. Устройство охлаждения платформы по п.15, в котором выемка, проходит от входа к приточной области, имеющей самую большую радиальную высоту выемки.
17. Устройство охлаждения платформы по п.3, в котором выемка, коллекторный канал и каналы охлаждения выполнены с возможностью поступления находящейся под давлением охлаждающей среды из хвостовой полости в указанное устройство через выемку, прохождения указанной охлаждающей среды из выемки в каналы охлаждения, которые соединяются непосредственно с выемкой, прохождения указанной охлаждающей среды из выемки в коллекторный канал, прохождения указанной охлаждающей среды из коллекторного канала в каналы охлаждения, которые соединяются непосредственно с коллекторным каналом, и выхода указанной охлаждающей среды из платформы через отверстия, образованные на наклонной поверхности стороны пониженного давления и на задней кромке платформы.
18. Устройство охлаждения платформы по п.3, дополнительно содержащее каналы пленочного охлаждения, которые соединяют выемку с отверстиями, выполненными через верхнюю поверхность платформы.
19. Устройство охлаждения платформы по п.3, в котором площадь поперечного сечения каждого из каналов охлаждения меньше площади поперечного сечения коллекторного канала, при этом каналы охлаждения являются линейными.
20. Устройство охлаждения платформы по п.12, в котором каналы охлаждения и отверстия выполнены с возможностью выпуска в предусмотренных эксплуатационных условиях каждым из них заданного ударного потока охлаждающей среды в полость наклонной поверхности, которая образуется после установки между указанной роторной лопаткой и смежными с нею роторными лопатками.
21. Устройство охлаждения платформы по п.3, в котором коллекторный канал проходит линейно в приблизительно окружном направлении от наклонной поверхности стороны повышенного давления к наклонной поверхности стороны пониженного давления, причем линейный ход коллекторного канала задается таким образом, что по своему ходу канал разделяет выемку на две части.
22. Способ изготовления устройства охлаждения платформы в роторной лопатке турбины, имеющей платформу, расположенную на границе сопряжения между аэродинамическим профилем и хвостовой частью, содержащей средства крепления и хвостовик, проходящий между указанными средствами крепления и платформой, причем платформа на своей стороне, которая соответствует поверхности пониженного давления аэродинамического профиля, имеет сторону пониженного давления, включающую верхнюю поверхность, проходящую от основания аэродинамического профиля к наклонной поверхности стороны пониженного давления, и нависает над хвостовой полостью, образованной в хвостовике, при этом способ включает:
формирование выемки в области нижней поверхности платформы, имеющей вход, проточно сообщающийся с хвостовой полостью,
механическую обработку сверлением коллекторного канала, проходящего линейно в приблизительно окружном направлении от наклонной поверхности стороны повышенного давления к наклонной поверхности стороны пониженного давления, при этом прямолинейный ход коллекторного канала задают таким образом, что сохраняется смещение от задней кромки платформы и коллекторный канал по своему ходу разделяет выемку на две части,
механическую обработку каналов охлаждения внутри платформы, проходящих от соединения с выемкой к соответствующим отверстиям, образованным на наклонной поверхности стороны пониженного давления, и
механическую обработку каналов охлаждения внутри платформы, проходящих от соединения с коллекторным каналом к соответствующим отверстиям, образованным в задней кромке платформы.
23. Способ по п.22, в котором выемку формируют в процессе отливки, причем выемка имеет положение внутри задней половины платформы, и при механической обработке коллекторного канала сводят к минимуму смещение между указанным каналом и задней кромкой платформы, при этом выемка имеет приточную область, содержащую верхнюю часть выемки, которая имеет внешнее положение относительно других участков выемки, а каналы охлаждения, которые соединяются с отверстиями, образованными на наклонной поверхности стороны пониженного давления, соединяются с приточной областью выемки.
24. Способ по п.22, в котором выемку формируют в процессе механической обработки, причем выемка имеет положение внутри задней половины платформы, и при механической обработке коллекторного канала сводят к минимуму смещение между коллекторным каналом и задней кромкой платформы, при этом выемка имеет приточную область, содержащую верхнюю часть, имеющую наружное положение относительно других частей выемки, а каналы охлаждения, которые соединяются с отверстиями, образованными на наклонной поверхности стороны пониженного давления, соединяются с приточной областью выемки.
25. Способ по п.22, в котором роторная лопатка турбины представляет собой существующую роторную лопатку турбины, а при изготовлении устройства охлаждения платформы модифицируют указанную существующую роторную лопатку путем выполнения устройства охлаждения платформы, при этом наружное положение приточной области представляет собой положение непосредственной близости к верхней поверхности платформы, а приточная область выемки выполнена таким образом, что каналы охлаждения, которые соединяются с указанной областью, остаются на постоянной радиальной высоте при их прохождении к отверстиям, образованным на наклонной поверхности стороны пониженного давления.