一種大型全轉速汽輪機次末級葉片的製作方法

2023-08-10 18:26:21

專利名稱：一種大型全轉速汽輪機次末級葉片的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽輪機葉片。
背景技術：
眾所周知，汽輪機組的末級葉片發出的功率佔機組總功率的1/10，隨著火電汽輪機容量的增大，開發較長的次末級葉片已成為必然。現有的汽輪機葉片由於葉片長度及與其相適應的旋轉角度的不同，使其存在工作效率低、工作過程不安全的問題，並且現有的汽輪機葉片裝配不方便；由於現有拱形圍帶與葉片是鉚接，在鉚接處易產生應力集中，所以存在易斷裂的缺陷。
實用新型內容為解決現有的汽輪機葉片存在工作效率低、工作過程不安全的問題，進而提供一種大型全轉速汽輪機次末級葉片，它由圍帶部分、葉片型線部分、間體部分和葉根部分組成；葉片型線部分為變截面扭葉片，即相鄰兩截面間有相對扭轉，所述葉片型線部分的高度H為515mm，隨葉片高度的升高，該葉片的截面面積逐漸減小；葉根部分為縱樹型圓弧葉根，葉根的軸向寬度W為135mm，葉根的總高度K為47.23mm。本實用新型採用自帶圍帶技術，它使得頂部漏氣少並且改善了頂部流動條件，同時由於接觸式連接改善了受力狀態，使葉片和圍帶均具有良好的靜力和動力特性，裝配方便，有利於調整和調頻；通過合理的流場設計，其設計工況根部反動度達到20％，頂部反動度達到53％，所述次末級葉片不但在設計工況時具有較高的效率，即使當背壓高時根部也不會出現脫流，改變過去拱型圍帶斷裂的缺陷，不存在鉚接造成的應力集中問題；通過合理控制515mm葉片根部反動度，適當採用負攻角等措施，從而使溼冷機組次末級葉片設計的安全性和高效性有機結合，使515mm葉片有較高變工況性能，從而保證機組在變工況下，安全高效的運行。本實用新型可作為300MW～600MW的亞臨界、超臨界、調峰等溼冷汽輪機組的次末級葉片，無論是在經濟性，強度振動特性、靜強度及保證機組的安全可靠性方面均達到先進水平。


圖1是本實用新型的整體結構示意圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是圖1的俯視圖，圖4是葉片型線部分2的俯視圖，圖5是圍帶部分1相鄰兩工作面1-1位置的配合結構示意圖，圖6是葉根部分4通過緊定螺釘5鎖緊的結構示意圖，圖7是圖6的N部放大圖。
具體實施方式
具體實施方式
一(參見圖1-圖7)本實施方式由圍帶部分1、葉片型線部分2、間體部分3和葉根部分4組成；葉片型線部分2為變截面扭葉片，即相鄰兩截面間有相對扭轉，所述葉片型線部分2的高度H為515mm，隨葉片高度的升高，該葉片的截面面積逐漸減小，該葉片的軸向寬度從120.0000mm～40.4300mm、弦長從127.4071mm～107.7799mm、幾何進汽角從39.3450°～137.7877°、安裝角從70.7069°～21.4910°、型線厚度從24.0119mm～7.2390mm、出汽邊厚度從2.564mm～2.242mm作相對應的改變；在葉片的高度分別為32.30mm、180.50mm、342.80mm、495.60mm處，該葉片的軸向寬度相對應分別為117.2200mm、97.7000mm、68.1000mm、42.2200mm，弦長相對應分別為126.3498mm、119.2841mm、114.4740mm、108.3053mm，幾何進汽角相對應分別為40.0158°、52.5407°、95.4118°、134.9142°，安裝角相對應分別為68.4066°、55.1268°、36.3049°、22.4300°，型線厚度相對應分別為23.4038mm、18.4156mm、11.9274mm、7.5710mm，出汽邊厚度相對應分別為2.508mm、2.412mm、2.318mm、2.242mm；葉根部分4為縱樹型圓弧葉根，葉根的軸向寬度W為135mm，葉根的總高度K為47.23mm。圍帶部分(1)上相鄰兩個工作面1-1的法向距離J為89.89mm；相鄰葉片圍帶之間的配合間隙，如圖5所示，葉片裝配時圍帶的工作面1-1採用「0」間隙，見圖5的ab與cd間的配合，非工作面採用0.4-0.8mm間隙裝配。本實用新型所述次末級葉片可作為功率變化範圍300MW-600MW等級的亞臨界、超臨界、調峰等溼冷汽輪機組的次末級葉片，葉片由葉輪的進汽側向葉輪出汽側方向裝入，葉片裝入時，中間體半圓銷孔和輪槽上的半圓銷孔對準成圓孔後放入裝入緊定螺釘5，避免葉片軸向躥動；裝入緊定螺釘5後應在中間體上斂縫，防止螺釘鬆脫，如圖6、圖7所示。
各截面具體參數如下表
權利要求1.一種大型全轉速汽輪機次末級葉片，它由圍帶部分(1)、葉片型線部分(2)、間體部分(3)和葉根部分(4)組成，其特徵在於葉片型線部分(2)為變截面扭葉片，即相鄰兩截面間有相對扭轉，所述葉片型線部分(2)的高度H為515mm，隨葉片高度的升高，該葉片的截面面積逐漸減小；葉根部分(4)為四叉型等強度葉根，葉根的軸向寬度W為135mm，葉根的總高度K為47.23mm。
2.根據權利要求1所述的一種大型全轉速汽輪機次末級葉片，其特徵在於隨葉片高度的升高，該葉片的軸向寬度從120.0000mm～40.4300mm、弦長從127.4071mm～107.7799mm、幾何進汽角從39.3450°～137.7877°、安裝角從70.7069°～21.4910°、型線厚度從24.0119mm～7.2390mm、出汽邊厚度從2.564mm～2.242mm作相對應的改變。
3.根據權利要求2所述的一種大型全轉速汽輪機次末級葉片，其特徵在於在葉片的高度分別為32.30mm、180.50mm、342.80mm、495.60mm處，該葉片的軸向寬度相對應分別為117.2200mm、97.7000mm、68.1000mm、42.2200mm，弦長相對應分別為126.3498mm、119.2841mm、114.4740mm、108.3053mm，幾何進汽角相對應分別為40.0158°、52.5407°、95.4118°、134.9142°，安裝角相對應分別為68.4066°、55.1268°、36.3049°、22.4300°，型線厚度相對應分別為23.4038mm、18.4156mm、11.9274mm、7.5710mm，出汽邊厚度相對應分別為2.508mm、2.412mm、2.318mm、2.242mm。
4.根據權利要求1、2或3所述的大型全轉速汽輪機次末級葉片，其特徵在於在所述圍帶部分(1)上相鄰兩個工作面(1-1)的法向距離(J)為89.89mm。
專利摘要一種大型全轉速汽輪機次末級葉片，它涉及一種汽輪機葉片。為解決現有的汽輪機葉片存在工作效率低、工作過程不安全的問題，本實用新型由圍帶部分(1)、葉片型線部分(2)、間體部分(3)和葉根部分(4)組成；葉片型線部分(2)為變截面扭葉片，即相鄰兩截面間有相對扭轉，所述葉片型線部分(2)的高度H為515mm，隨葉片高度的升高，其截面面積逐漸減小；葉根部分(4)為四叉型等強度葉根，葉根的軸向寬度W為135mm，葉根的總高度K為47.23mm。本實用新型可作為300MW～600MW的亞臨界、超臨界、調峰等溼冷汽輪機組的次末級葉片，無論是在經濟性，強度振動特性、靜強度及保證機組的安全可靠性方面均達到先進水平。
文檔編號F01D5/14GK2830646SQ20052002174
公開日2006年10月25日 申請日期2005年10月12日 優先權日2005年10月12日
發明者楊其國, 任大康, 周克澄, 錢國榮, 馬桂鳳, 蘇正華 申請人:哈爾濱汽輪機廠有限責任公司