專利名稱：一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽輪機(jī)葉片。
背景技術(shù)：
目前，汽輪機(jī)組的末級葉片發(fā)出的功率僅占機(jī)組總功率的1/10，隨著火電汽輪機(jī)容量的增大，研究開發(fā)較長的汽輪機(jī)次末級葉片已成為發(fā)展趨勢?，F(xiàn)有的汽輪機(jī)葉片由于葉片長度及與其相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度的限制，使其工作效率低、工作過程不安全，并且現(xiàn)有的汽輪機(jī)葉片裝配復(fù)雜；由于現(xiàn)有拱形圍帶與葉片間采用的鉚接結(jié)構(gòu)，所以在鉚接處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此存在圍帶與葉片的連接處易斷裂的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的汽輪機(jī)葉片存在工作效率低、工作過程不安全以及葉片裝配不方便和葉片與圍帶的連接處易斷裂的問題，提供了一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，解決上述問題所采用的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型的一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片它由圍帶1、葉片2、防水刷3、中間體4、葉根5和葉輪輪緣7組成，防水刷3安裝在葉片2上部的進(jìn)汽側(cè)，中間體4的上部與葉片2的底部連為一體，中間體4的下部與葉根5的上部連為一體，圍帶1與葉片2的頂部為一體，葉片2為變截面扭葉片，葉根5鑲固在葉輪輪緣7內(nèi)。
本實(shí)用新型的次末級變截面扭葉片2頂部采用自帶圍帶與現(xiàn)有的拱形圍帶相比，裝配方便，通過予扭裝配使葉片2形成整圈連接，通過增減圍帶1的質(zhì)量可使節(jié)徑數(shù)較高頻率增加或減少，有利于調(diào)整和調(diào)頻，由于圍帶1和葉片2為一體，所以不存在圍帶1與葉片2的連接處應(yīng)力集中產(chǎn)生的易斷裂問題；本實(shí)用新型對433mm大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級葉片2的整體結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)，使次末級葉片2根部的反動度控制在15～20％的范圍內(nèi)、負(fù)攻角控制在±5～10°的范圍內(nèi)，從而使?jié)窭錂C(jī)組次末級葉片的安全性和高效性得到了有機(jī)的結(jié)合，使433mm大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級葉片2有較高的變工況性能，從而保證機(jī)組在變工況下能安全、高效的運(yùn)行。


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是圖1的俯視圖，圖4是葉片2型線部分的俯視圖，圖5是圍帶1相鄰葉片2兩工作面ab-cd位置的裝配結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是葉根5通過鉚釘6與輪緣7相鉚接的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是幾何進(jìn)汽角示意圖，圖8是出汽邊厚度與安裝角示意圖。
圖中B1是葉片2頂部的軸向?qū)挾?，B2是葉片2根部的軸向?qū)挾龋琀是葉片2的高度，W是葉根5的軸向?qū)挾龋琄是葉根5的高度，ab和cd是圍帶1的工作面，βy是安裝角，βlj是幾何進(jìn)汽角，S是圍帶1的非工作面。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式由圍帶1、葉片2、防水刷3、中間體4、葉根5和葉輪輪緣7組成，防水刷3安裝在葉片2上部的進(jìn)汽側(cè)，中間體4的上部與葉片2的底部連為一體，中間體4的下部與葉根5的上部連為一體，圍帶1與葉片2的頂部為一體，葉片2為變截面扭葉片，葉根5鑲固在葉輪輪緣7內(nèi)。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式的圍帶1與葉片2的頂部模鍛為一體，葉根5鑲嵌在葉輪輪緣7內(nèi)，葉根5通過鉚釘6鉚固在葉輪輪緣7上，葉片2通過予扭裝配使葉片2形成整圈連接，相鄰兩截面間有相對扭轉(zhuǎn)，葉片2型線部分的工作高度H為0～433mm，葉片2為錐臺形狀，葉片2頂部的軸向?qū)挾菳1為46.612mm，根部的軸向?qū)挾菳2為68.000mm；葉根5為四叉型等強(qiáng)度葉根，葉根5的軸向?qū)挾萕為97.5mm，葉根5的高度K為88mm。相鄰葉片2與圍帶1之間的配合間隙，如圖5所示，葉片2裝配時圍帶1的工作面ab與圍帶1的工作面cd采用“0”間隙配合成工作面1-1，圍帶1的非工作面S的裝配間隙為0.4～0.6mm。
通過上述對433mm大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片2的整體結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)，使次末級葉片2根部的反動度控制在15～20％的范圍內(nèi)、負(fù)攻角控制在±5～10°的范圍內(nèi)，從而使?jié)窭錂C(jī)組次末級葉片的安全性和高效性得到了有機(jī)的結(jié)合，使433mm大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級葉片2有較高的變工況性能，從而保證機(jī)組在變工況下能安全、高效的運(yùn)行。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1～圖8，本實(shí)施方式所述的葉片2型線部分的工作高度H為0～433mm，葉片2的軸向?qū)挾葟?8mm～46.612mm、弦長從68.727mm～78.017mm、幾何進(jìn)汽角從30.2°～103.098°、安裝角從82.714°～36.975°、型線厚度從23.829mm～6.043mm和出汽邊厚度從1.256mm～1.046mm的范圍內(nèi)作相應(yīng)的變化。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于當(dāng)葉片的高度為17mm處時，相對應(yīng)的軸向?qū)挾葹?7.168mm、弦長為68.212mm、幾何進(jìn)汽角為30.67384°、安裝角為80.7702°、型線厚度為22.7832mm、出汽邊厚度為1.256mm(見表一)。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于當(dāng)葉片的高度為162.7mm處時，相對應(yīng)的軸向?qū)挾葹?0.022mm、弦長為68.047mm、幾何進(jìn)汽角為48.50503°、安裝角為62.5235°、型線厚度為18.3198mm、出汽邊厚度為1.150mm(見表一)。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于當(dāng)葉片的高度為315mm處時，相對應(yīng)的軸向?qū)挾葹?2.556mm、弦長為71.9775mm、幾何進(jìn)汽角為74.0331°、安裝角為47.1001°、型線厚度為9.7466mm、出汽邊厚度為1.046mm(見表一)。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于當(dāng)葉片的高度為390mm處時，相對應(yīng)的軸向?qū)挾葹?8.879mm、弦長為76.289mm、幾何進(jìn)汽角為97.0880°、安裝角為40.3934°、型線厚度為7.1782mm、出汽邊厚度為1.046mm(見表一)。
表一、葉片2各截面具體參數(shù)表
權(quán)利要求1.一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，它由圍帶(1)、葉片(2)、防水刷(3)、中間體(4)、葉根(5)和葉輪輪緣(7)組成，防水刷(3)安裝在葉片(2)上部的一側(cè)，中間體(4)的上部與葉片(2)的底部連為一體，中間體(4)的下部與葉根(5)的上部連為一體，其特征在于圍帶(1)與葉片(2)的頂部為一體，葉片(2)為變截面扭葉片，葉根(5)鑲固在葉輪輪緣(7)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，其特征在于圍帶(1)與葉片(2)的頂部模鍛為一體，葉根(5)鑲嵌在葉輪輪緣(7)內(nèi)，葉根(5)通過鉚釘(6)鉚同在葉輪輪緣(7)上，葉片(2)通過予扭裝配使葉片(2)形成整圈連接，相鄰兩截面間有相對扭轉(zhuǎn)，葉片(2)型線部分的工作高度H為0～433mm，葉片(2)為錐臺形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，其特征在于葉根(5)為四叉型等強(qiáng)度葉根，葉根(5)的軸向?qū)挾葹?7.5mm，葉根(5)的高度為88mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，其特征在于葉片(2)的軸向?qū)挾仍?8mm～46.612mm、弦長從68.727mm～78.017mm、幾何進(jìn)汽角從30.2°～103.098°、安裝角從82.714°～36.975°、型線厚度從23.829mm～6.043mm和出汽邊厚度從1.256mm～1.046mm的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，其特征在于在葉片的高度為17mm處時，軸向?qū)挾葹?7.168mm，弦長為68.212mm，幾何進(jìn)汽角為30.67384°，安裝角為80.7702°，型線厚度為22.7832mm，出汽邊厚度為1.256mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，其特征在于在葉片的高度為162.7mm處時，軸向?qū)挾葹?0.022mm，弦長為68.047mm，幾何進(jìn)汽角為48.50503°，安裝角為62.5235°，型線厚度為18.3198mm，出汽邊厚度為1.150mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，其特征在于在葉片的高度為315mm處時，軸向?qū)挾葹?2.556mm，弦長為71.9775mm，幾何進(jìn)汽角為74.0331°，安裝角為47.1001°，型線厚度為9.7466mm，出汽邊厚度為1.046mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，其特征在于在葉片的高度為390mm處時，軸向?qū)挾葹?8.879mm，弦長為76.289mm，幾何進(jìn)汽角為97.0880°，安裝角為40.3934°，型線厚度為7.1782mm，出汽邊厚度為1.046mm。
專利摘要一種大型全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)次末級變截面扭葉片，它涉及汽輪機(jī)葉片。它解決了現(xiàn)有的汽輪機(jī)葉片工作效率低、工作過程不安全以及葉片裝配不方便和葉片與圍帶的連接處易斷裂的問題。本實(shí)用新型由圍帶1、葉片2、防水刷3、中間體4、葉根5和葉輪輪緣7組成，防水刷3安裝在葉片2上部的進(jìn)汽側(cè)，中間體4的上部與葉片2的底部連為一體，中間體4的下部與葉根5的上部連為一體，圍帶1與葉片2的頂部為一體，葉片2為變截面扭葉片，葉根5鑲固在葉輪輪緣7內(nèi)。本實(shí)用新型的次末級變截面扭葉片2采用自帶圍帶與現(xiàn)有的拱形圍帶相比，裝配方便，不易斷裂；通過對葉片2的整體結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)，使葉片2的安全性和高效性得到了有機(jī)的結(jié)合，使葉片2在變工況下能安全、高效地運(yùn)行。
文檔編號F01D5/30GK2851583SQ20052002209
公開日2006年12月27日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者楊其國, 杜連慶, 呂智強(qiáng), 李毅剛, 錢國榮, 周克澄, 周鴻儒, 董紅梅 申請人:哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司