一種用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，它涉及一種用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪動(dòng)葉片。以解決目前重型中低熱值燃機(jī)渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片高度增加帶來(lái)的強(qiáng)度降低嚴(yán)重、葉空氣動(dòng)力效率低、使用壽命短、影響渦輪安全運(yùn)行的問(wèn)題，相鄰兩截面間有相對(duì)扭轉(zhuǎn)；葉片工作部分從靠近根部至頂部的截面的幾何數(shù)據(jù)：截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E、截面F-F、截面G-G、截面H-H、截面I-I、截面J-J及截面K-K的截面高度為0～550.77mm，軸向?qū)挾萉為77.610～145.468mm，弦長(zhǎng)b為115.771～148.437mm，進(jìn)氣角α為54.911°～86.683°，安裝角βy為41.778°～78.822°，型線(xiàn)最大厚度T為5.268～25.468mm，出氣邊厚度δ為2.623～5.978mm，葉片工作部分的總高度L為550.77mm。本實(shí)用新型用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪動(dòng)葉片。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，高效率燃?xì)廨啓C(jī)逐漸提高燃燒室出口溫度及渦輪功率的逐漸提高使得渦輪葉片高度逐漸提高，引起受多個(gè)截面葉型型線(xiàn)包絡(luò)成的葉片實(shí)體形狀的影響，使得重型中低熱值燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片空氣動(dòng)力效率低、使用壽命短、影響渦輪安全運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，以解決目前重型中低熱值燃機(jī)渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片高度增加帶來(lái)的強(qiáng)度降低嚴(yán)重、葉空氣動(dòng)力效率低、使用壽命短、影響渦輪安全運(yùn)行的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的所述動(dòng)葉片包括葉片工作部分、圍帶和葉柄，葉片工作部分、圍帶和葉柄鑄造成一體，葉片工作部分的型線(xiàn)為變截面扭葉片型線(xiàn)，沿葉片高度截面形狀不同，截面積由根部至頂部逐漸增大，相鄰兩截面間有相對(duì)扭轉(zhuǎn)；葉片工作部分從靠近根部至頂部的截面的幾何數(shù)據(jù):截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E、截面F-F、截面G-G、截面H-H、截面1_1、截面J-J及截面K-K的截面高度為0?550.77mm,軸向?qū)挾萉為77.610?145.468mm,弦長(zhǎng)b為115.771?148.437mm，進(jìn)氣角 α 為 54.911。?86.683。，安裝角 Py 為 41.778。?78.822。，型線(xiàn)最大厚度T為5.268?25.468mm,出氣邊厚度δ為2.623?5.978mm,葉片工作部分的總高度 L 為 550.77mm,
[0005]葉片工作部分截面A-A的截面高度為0_，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分的軸向?qū)挾萉為145.468mm、弦長(zhǎng)b為148.437mm、進(jìn)氣角α為57.383。、安裝角βγ為78.822°、型線(xiàn)最大厚度Τ為25.468mm、出氣邊厚度δ為5.978mm，
[0006]葉片工作部分截面G-G的截面高度為334.11mm,該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分的軸向?qū)挾萉為103.526mm、弦長(zhǎng)b為129.414mm、進(jìn)氣角α為77.870°、安裝角為53.293°、型線(xiàn)最大厚度T為11.630mm、出氣邊厚度δ為2.819mm，
[0007]葉片工作部分截面E-E的截面高度為219.58mm,該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分的軸向?qū)挾萉為117.098mm、弦長(zhǎng)b為134.826mm、進(jìn)氣角α為70.498°、安裝角為60.779°、型線(xiàn)最大厚度T為15.965mm、出氣邊厚度δ為2.690mm。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0009]本實(shí)用新型的動(dòng)葉片是在以一維、準(zhǔn)三維、全三維氣動(dòng)、熱力分析計(jì)算該首級(jí)動(dòng)葉片的全三維設(shè)計(jì)，計(jì)算精度高，使得本實(shí)用新型的動(dòng)葉片安全性和高效性有機(jī)結(jié)合，已保證在變工況下能安全高效運(yùn)行，提高了葉片的空氣動(dòng)力效率0.7 % -1.2 %，使用壽命延長(zhǎng)了1.8 至 2.2 倍。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型動(dòng)葉片的主視圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是葉片型線(xiàn)部分各截面斷層疊合示意圖；圖4是本實(shí)用新型動(dòng)葉片工作部分顯示葉型參數(shù)Q、b、α、βγ、Τ、δ的示意圖，圖5是圖4的Κ處放大圖，圖6是圖4的Ν處放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1至圖6說(shuō)明，本實(shí)施方式的所述動(dòng)葉片包括葉片工作部分1、圍帶2和葉柄3，葉片工作部分1、圍帶2和葉柄3鑄造成一體，葉片工作部分1的型線(xiàn)為變截面扭葉片型線(xiàn)，沿葉片高度截面形狀不同，截面積由根部至頂部逐漸增大，相鄰兩截面間有相對(duì)扭轉(zhuǎn)；葉片工作部分1從靠近根部至頂部的截面的幾何數(shù)據(jù):截面Α-Α、截面Β-Β、截面C-C、截面D-D、截面Ε-Ε、截面F-F、截面G-G、截面Η-Η、截面1_1、截面J-J及截面Κ-Κ的截面高度為0?550.77mm，軸向?qū)挾萉為77.610?145.468_，弦長(zhǎng)b為115.771?148.437mm，進(jìn)氣角 α 為 54.911。?86.683。，安裝角 Py 為 41.778。?78.822。，型線(xiàn)最大厚度T為5.268?25.468mm,出氣邊厚度δ為2.623?5.978mm,葉片工作部分1的總高度L為550.77mm,
[0012]葉片工作部分1截面A-A的截面高度為0mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為145.468mm、弦長(zhǎng)b為148.437mm、進(jìn)氣角α為57.383°、安裝角為78.822°、型線(xiàn)最大厚度T為25.468mm、出氣邊厚度δ為5.978mm，
[0013]葉片工作部分1截面G-G的截面高度為334.11mm,該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為103.526mm、弦長(zhǎng)b為129.414mm、進(jìn)氣角α為77.870°、安裝角βγ為53.293°、型線(xiàn)最大厚度Τ為11.630mm、出氣邊厚度δ為2.819mm，
[0014]葉片工作部分1截面E-E的截面高度為219.58mm,該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為117.098mm、弦長(zhǎng)b為134.826mm、進(jìn)氣角α為70.498°、安裝角βγ為60.779°、型線(xiàn)最大厚度Τ為15.965mm、出氣邊厚度δ為2.690mm。
[0015]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖2至圖6說(shuō)明，本實(shí)施方式的葉片工作部分1截面B-B的截面高度為47.75mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為139.094mm、弦長(zhǎng)b為144.625mm、進(jìn)氣角α為54.911°、安裝角為74.628°、型線(xiàn)最大厚度T為23.051mm、出氣邊厚度δ為4.312mm。
[0016]本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0017]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖2至圖6說(shuō)明，本實(shí)施方式的葉片工作部分1截面C-C的截面高度為105.05_，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為131.605_、弦長(zhǎng)b為140.842mm、進(jìn)氣角α為56.755 °、安裝角β y為69.752 °、型線(xiàn)最大厚度T為20.560mm、出氣邊厚度δ為3.119mm。
[0018]本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0019]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖2至圖6說(shuō)明，本實(shí)施方式的葉片工作部分1截面D-D的截面高度為162.33mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為124.267mm、弦長(zhǎng)b為137.659mm、進(jìn)氣角α為60.778 °、安裝角Py為65.118°、型線(xiàn)最大厚度T為18.243mm、出氣邊厚度δ為2.623mm。
[0020]本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0021]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖2至圖6說(shuō)明，本實(shí)施方式的葉片工作部分1截面F-F的截面高度為275.18mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為110.413mm、弦長(zhǎng)b為132.229mm、進(jìn)氣角α為76.679 °、安裝角β y為56.929 °、型線(xiàn)最大厚度T為
13.800mm、出氣邊厚度δ為2.727mm。
[0022]本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖2至圖6說(shuō)明，本實(shí)施方式的葉片工作部分1截面H-H的截面高度為388.36mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為97.206mm、弦長(zhǎng)b為126.607mm、進(jìn)氣角α為82.855°、安裝角為50.246°、型線(xiàn)最大厚度T為9.819mm、出氣邊厚度S為2.824mm。
[0024]本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與【具體實(shí)施方式】五相同。
[0025]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖2至圖6說(shuō)明，本實(shí)施方式的葉片工作部分1截面1-Ι的截面高度為445.64mm,該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為90.570_、弦長(zhǎng)b為123.350mm、進(jìn)氣角α為83.710°、安裝角β y為47.205°、型線(xiàn)最大厚度T為8.108mm、出氣邊厚度δ為2.800mm。
[0026]本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0027]【具體實(shí)施方式】八:結(jié)合圖2至圖6說(shuō)明，本實(shí)施方式的葉片工作部分1截面J-J的截面高度為502.94mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為83.708mm、弦長(zhǎng)b為119.562mm、進(jìn)氣角α為85.392°、安裝角β y為44.258°、型線(xiàn)最大厚度T為6.535mm、出氣邊厚度δ為2.813mm。
[0028]本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0029]【具體實(shí)施方式】九:結(jié)合圖2至圖6說(shuō)明，本實(shí)施方式的葉片工作部分1截面K-K的截面高度為550.77mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分1的軸向?qū)挾萉為77.610mm、弦長(zhǎng)b為115.771mm、進(jìn)氣角α為86.683°、安裝角β y為41.778°、型線(xiàn)最大厚度T為5.268mm、出氣邊厚度δ為2.930mm。
[0030]本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與【具體實(shí)施方式】八相同。
【權(quán)利要求】
1.一種用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，所述動(dòng)葉片包括葉片工作部分(I)、圍帶(2)和葉柄(3)，葉片工作部分(I)、圍帶(2)和葉柄(3)鑄造成一體，葉片工作部分(I)的型線(xiàn)為變截面扭葉片型線(xiàn)，沿葉片高度截面形狀不同，截面積由根部至頂部逐漸增大，相鄰兩截面間有相對(duì)扭轉(zhuǎn)；其特征在于:葉片工作部分(I)從靠近根部至頂部的截面的幾何數(shù)據(jù):截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E、截面F-F、截面G-G、截面H-H、截面1-1、截面J-J及截面K-K的截面高度為O?550.77mm,軸向?qū)挾?Q)為77.610?145.468mm，弦長(zhǎng)(b)為 115.771 ?148.437mm，進(jìn)氣角(α )為54.911。?86.683。，安裝角(β y)為41.778。?78.822。，型線(xiàn)最大厚度(T)為5.268?25.468mm,出氣邊厚度(δ )為2.623?5.978mm,葉片工作部分(I)的總高度(L)為550.77mm, 葉片工作部分(I)截面A-A的截面高度為0mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為145.468mm、弦長(zhǎng)(b)為148.437mm、進(jìn)氣角(α)為57.383。、安裝角(β y)為78.822°、型線(xiàn)最大厚度(T)為25.468mm、出氣邊厚度(δ )為5.978mm, 葉片工作部分(I)截面G-G的截面高度為334.11mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為103.526mm、弦長(zhǎng)(b)為129.414mm、進(jìn)氣角(α)為77.870。、安裝角(Py)為53.293°、型線(xiàn)最大厚度⑴為11.630mm、出氣邊厚度(δ)為2.819mm， 葉片工作部分(I)截面E-E的截面高度為219.58mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為117.098mm、弦長(zhǎng)(b)為134.826mm、進(jìn)氣角(α)為70.498。、安裝角(β y)為60.779°、型線(xiàn)最大厚度(T)為15.965mm、出氣邊厚度(δ )為2.690mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于:葉片工作部分(I)截面B-B的截面高度為47.75mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為139.094mm、弦長(zhǎng)(b)為144.625mm、進(jìn)氣角(α)為54.911。、安裝角(β y)為74.628。、型線(xiàn)最大厚度(T)為23.051mm、出氣邊厚度(δ)為4.312mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于:葉片工作部分(I)截面C-C的截面高度為105.05_，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為131.605mm、弦長(zhǎng)(b)為140.842mm、進(jìn)氣角(α)為56.755°、安裝角(βγ)為69.752°、型線(xiàn)最大厚度(T)為20.560mm、出氣邊厚度(δ)為3.119mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于:葉片工作部分(I)截面D-D的截面高度為162.33_，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為124.267mm、弦長(zhǎng)(b)為137.659mm、進(jìn)氣角(α)為60.778°、安裝角(β y)為65.118°、型線(xiàn)最大厚度⑴為18.243mm、出氣邊厚度(δ )為2.623mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于:葉片工作部分(I)截面F-F的截面高度為275.18mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為110.413mm、弦長(zhǎng)(b)為132.229mm、進(jìn)氣角(α)為76.679°、安裝角(β y)為56.929°、型線(xiàn)最大厚度(T)為13.800mm、出氣邊厚度(δ )為2.727mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于:葉片工作部分(I)截面H-H的截面高度為388.36mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為97.206mm、弦長(zhǎng)(b)為126.607mm、進(jìn)氣角(α)為82.855。、安裝角(β y)為50.246°、型線(xiàn)最大厚度(T)為9.819mm、出氣邊厚度(δ )為2.824mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于:葉片工作部分(I)截面1-1的截面高度為445.64_，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為90.570mm、弦長(zhǎng)(b)為123.350mm、進(jìn)氣角(α)為83.710°、安裝角(β y)為47.205°、型線(xiàn)最大厚度(T)為8.108mm、出氣邊厚度(δ )為2.800mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于:葉片工作部分(I)截面J-J的截面高度為502.94_，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為83.708mm、弦長(zhǎng)(b)為119.562mm、進(jìn)氣角(α)為85.392。、安裝角(β y)為44.258°、型線(xiàn)最大厚度(T)為6.535mm、出氣邊厚度(δ )為2.813mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于重型中低熱值燃機(jī)的渦輪第三級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于:葉片工作部分(I)截面K-K的截面高度為550.77mm，該位置所對(duì)應(yīng)的葉片工作部分(I)的軸向?qū)挾?Q)為77.610mm、弦長(zhǎng)(b)為115.771mm、進(jìn)氣角(α)為86.683°、安裝角(β y)為41.778°、型線(xiàn)最大厚度(T)為5.268mm、出氣邊厚度(δ )為2.930mm。
【文檔編號(hào)】F01D5/14GK204060803SQ201420573983
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】馮永志, 蒙俊斌, 劉強(qiáng), 姜東坡, 趙俊明, 丁繼偉, 席會(huì)杰, 周馳 申請(qǐng)人:哈爾濱汽輪機(jī)廠(chǎng)有限責(zé)任公司