一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片的製作方法

2023-05-26 09:18:21

一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片的製作方法
【專利摘要】一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片，它涉及一種高壓進口導葉片。本發明為了解決現有的燃氣輪機用的壓氣機高壓進口導葉片工作效率低、使用壽命短及影響壓氣機安全運行的問題。本發明的葉根和葉片工作部分由上到下製成一體，葉片工作部分為變截面扭葉片，沿葉片高度截面形狀不同，截面積由根部至頂部逐漸減小，相鄰兩截面間有相對扭轉，葉片工作部分從根部至頂部的截面的幾何數據：截面號A-A至截面號I-I的截面高度h為5.500～81.500mm，弦長b為50.022～50.036mm，安裝角β為73.609°～69.187°，型線最大厚度δ為4.499～2.820mm，距出氣邊距離L1為1mm處的出氣邊厚度D1為0.621～0.506mm，葉片工作部分的總高度L0為72.800mm。本發明用於燃氣輪機用的壓氣機上。
【專利說明】一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種渦輪首級導葉，具體涉及一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片。
【背景技術】
[0002]目前燃氣輪機用的壓氣機高壓進口導葉片品種單一，設計方法原始，計算精度較低，無法進行精確的氣動計算和流場計算，從而使葉片型面設計不光順，工作效率低，使用壽命短，已嚴重影響了壓氣機的經濟性和安全性。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是為了解決現有的燃氣輪機用的壓氣機高壓進口導葉片工作效率低、使用壽命短及影響壓氣機安全運行的問題，進而提供一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片。
[0004]本發明的技術方案是:一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片包括葉片工作部分和葉根，葉根和葉片工作部分由上到下依次製成一體，所述葉片工作部分為變截面扭葉片，且葉片工作部分的高度截面形狀不同，葉片工作部分的橫截面積由根部至頂部逐漸減小，相鄰兩截面間具有相對扭轉，葉片工作部分的總高度為72.800mm,葉片工作部分的根部至頂部分為A-A、B-B、C-C、D-D、E_E、F_F、G_G、H-H和1-1九個截面，截面A-A至截面1-1的截面高度為5.500?81.500mm,弦長為50.022?50.036mm,安裝角為73.609。?69.187°，型線最大厚度為4.499?2.820mm，距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為
0.621 ?0.506mm，
[0005]葉片工作部分的截面A-A的截面高度為5.500mm,該位置所對應的葉片工作部分的弦長為50.022mm、安裝角為73.609°、型線最大厚度為4.499mm、距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為0.621mm ；
[0006]葉片工作部分的截面B-B的截面高度為13.500mm,該位置所對應的葉片工作部分的弦長為50.023mm、安裝角為73.165°、型線最大厚度為4.324mm、距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為0.606mm ；
[0007]葉片工作部分的截面C-C的截面高度為23.500mm,該位置所對應的葉片工作部分的弦長為50.026mm、安裝角為72.628°、型線最大厚度為4.103mm、距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為0.589mm ；
[0008]葉片工作部分的截面D-D的截面高度為33.500mm,該位置所對應的葉片工作部分的弦長為50.027mm、安裝角為72.054°、型線最大厚度為3.879mm、距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為0.573mm ；
[0009]葉片工作部分的截面E-E的截面高度為43.500mm,該位置所對應的葉片工作部分的弦長為50.028mm、安裝角為71.489°、型線最大厚度為3.659mm、距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為0.558mm ；[0010]葉片工作部分的截面F-F的截面高度為53.500mm,該位置所對應的葉片工作部分的弦長為50.030mm、安裝角為70.899°、型線最大厚度為3.439mm、距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為0.543mm ；
[0011]葉片工作部分的截面G-G的截面高度為63.500_，該位置所對應的葉片工作部分的弦長為50.032mm、安裝角為70.330°、型線最大厚度為3.214mm、距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為0.528mm ；
[0012]葉片工作部分的截面H-H的截面高度為73.500mm,該位置所對應的葉片工作部分的弦長為50.035mm、安裝角為69.709°、型線最大厚度為2.994mm、距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為0.512mm ；
[0013]葉片工作部分的截面1-1的截面高度為81.500mm,該位置所對應的葉片工作部分的弦長為50.036mm、安裝角為69.187°、型線最大厚度為2.820mm、距出氣邊距離為Imm處的出氣邊厚度為0.506mm。
[0014]本發明與現有技術相比具有以下效果:
[0015]1.本發明是在以一維/準三維/全三維氣動、熱力分析計算該高壓進口導葉片的全三維設計，計算精度高，使得本發明的高壓進口導葉片安全性和高效性有機結合，保證了高壓進口導葉片變工況下能安全高效運行，增加了葉片的穩定性，提高了葉片工作效率，葉片工作效率相比現有的葉片工作效率提高了 3個百分點；本發明的葉片延長了使用壽命。
[0016]2.本發明的葉片的使用壽命相比現有的使用壽命延長了 40%?60%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的主視圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是圖1的俯視圖(圖中X代表葉片工作部分二維坐標X軸，Y代表葉片工作部分二維坐標Y軸)，圖4是葉片型線部分I各截面斷層疊合示意圖，圖5是葉片工作部分顯示葉型參數b、i3、Dl、Ll、δ的示意圖，圖6是圖5在I處的放大圖。
【具體實施方式】
[0018]【具體實施方式】一:結合圖1-圖6說明本實施方式，本實施方式的一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片包括葉片工作部分I和葉根2，葉根2和葉片工作部分I由上到下依次製成一體，所述葉片工作部分I為變截面扭葉片，且葉片工作部分I的高度截面形狀不同，葉片工作部分I的橫截面積由根部至頂部逐漸減小，相鄰兩截面間具有相對扭轉，葉片工作部分I的總高度LO為72.800mm,葉片工作部分I的根部至頂部分為A_A、B-B, C-C、D-D、E-E、F-F、G-G、H-H和1-1九個截面，截面A-A至截面1-1的截面高度h為5.500?81.500mm，弦長b為50.022?50.036mm，安裝角β為73.609。?69.187。，型線最大厚度δ為4.499?2.820mm，距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.621?0.506mm,
[0019]葉片工作部分I的截面A-A的截面高度h為5.500mm,該位置所對應的葉片工作部分I的弦長b為50.022mm、安裝角β為73.609°、型線最大厚度δ為4.499mm、距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.621mm ；
[0020]葉片工作部分I的截面B-B的截面高度h為13.500mm,該位置所對應的葉片工作部分I的弦長b為50.023mm、安裝角β為73.165°、型線最大厚度δ為4.324mm、距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.606mm ；
[0021]葉片工作部分I的截面C-C的截面高度h為23.500mm,該位置所對應的葉片工作部分I的弦長b為50.026mm、安裝角β為72.628°、型線最大厚度δ為4.103mm、距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.589mm ；
[0022]葉片工作部分I的截面D-D的截面高度h為33.500mm,該位置所對應的葉片工作部分I的弦長b為50.027mm、安裝角β為72.054°、型線最大厚度δ為3.879mm、距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.573mm ；
[0023]葉片工作部分I的截面E-E的截面高度h為43.500mm,該位置所對應的葉片工作部分I的弦長b為50.028mm、安裝角β為71.489°、型線最大厚度δ為3.659mm、距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.558mm ；
[0024]葉片工作部分I的截面F-F的截面高度h為53.500mm,該位置所對應的葉片工作部分I的弦長b為50.030mm、安裝角β為70.899°、型線最大厚度δ為3.439mm、距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.543mm ；
[0025]葉片工作部分I的截面G-G的截面高度h為63.500mm,該位置所對應的葉片工作部分I的弦長b為50.032mm、安裝角β為70.330°、型線最大厚度δ為3.214mm、距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.528mm ；
[0026]葉片工作部分I的截面H-H的截面高度h為73.500mm,該位置所對應的葉片工作部分I的弦長b為50.035mm、安裝角β為69.709°、型線最大厚度δ為2.994mm、距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.512mm ；
[0027]葉片工作部分I的截面1-1的截面高度h為81.500mm,該位置所對應的葉片工作部分I的弦長b為50.036mm、安裝角β為69.187°、型線最大厚度δ為2.820mm、距出氣邊距離LI為Imm處的出氣邊厚度Dl為0.506mm。
[0028]本實施方式的圖3中J表示棒頭對稱面，圖5中的N表示截面質心。
[0029]【具體實施方式】二:結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的葉根2為燕尾型葉根。如此設置，在保證葉片的外形結構尺寸滿足設計要求的同時，還可使葉片容易裝配。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
[0030]【具體實施方式】三:結合圖1和圖3說明本實施方式，本實施方式的葉根2的寬度W為58.000mm。如此設置，這種結構使葉片能牢固地裝入輪緣，便於軸向裝入輪槽，這樣的尺寸承載面積大，安全可靠。其它組成及連接關係與【具體實施方式】二相同。
[0031]【具體實施方式】四:結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的葉根2的高度k為5.7000mm。如此設置，這種結構使葉片能牢固地裝入輪緣，便於軸向裝入輪槽，這樣的尺寸承載面積大，安全可靠。其它組成及連接關係與【具體實施方式】二相同。
[0032]雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明的，本領域技術人員還可以在本發明精神內做其他變化，以及應用到本發明未提及的領域中，當然，這些依據本發明精神所做的變化都應包含在本發明所要求保護的範圍內。
【權利要求】
1.一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片，它包括葉片工作部分(I)和葉根(2)，葉根(2)和葉片工作部分(I)由上到下依次製成一體，其特徵在於:所述葉片工作部分(I)為變截面扭葉片，且葉片工作部分(I)的高度截面形狀不同，葉片工作部分(I)的橫截面積由根部至頂部逐漸減小，相鄰兩截面間具有相對扭轉，葉片工作部分(I)的總高度(LO)為72.800mm,葉片工作部分(I)的根部至頂部分為 A-A、B-B、C-C、D-D、E-E、F-F、G-G、H-H 和 1-1九個截面，截面A-A至截面1-1的截面高度(h)為5.500~81.500mm,弦長(b)為50.022~50.036mm，安裝角(β )為 73.609。~69.187。，型線最大厚度(δ )為 4.499 ~2.820mm，距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.621~0.506mm, 葉片工作部分(I)的截面A-A的截面高度(h)為5.500_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的弦長(b)為50.022mm、安裝角(β )為73.609°、型線最大厚度(δ )為4.499mm、距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.621mm ； 葉片工作部分(I)的截面B-B的截面高度(h)為13.500_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的弦長(b)為50.023mm、安裝角(β )為73.165°、型線最大厚度(δ )為4.324mm、距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.606mm； 葉片工作部分(I)的截面C-C的截面高度(h)為23.500_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的弦長(b)為50.026mm、安裝角(β )為72.628°、型線最大厚度(δ )為4.103mm、距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.589mm ； 葉片工作部分(I)的截面D-D的截面高度(h)為33.500_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的弦長(b)為50.027mm、安裝角(β )為72.054°、型線最大厚度(δ )為3.879mm、距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.573mm ； 葉片工作部分(I)的截面E-E的截面高度(h)為43.500_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的弦長(b)為50.028mm、安裝角(β )為71.489°、型線最大厚度(δ )為3.659mm、距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.558mm ； 葉片工作部分(I)的截面F-F的截面高度(h)為53.500_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的弦長(b)為50.030mm、安裝角(β )為70.899°、型線最大厚度(δ )為3.439mm、距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.543mm ； 葉片工作部分(I)的截面G-G的截面高度(h)為63.500_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的弦長(b)為50.032mm、安裝角(β )為70.330。、型線最大厚度(δ )為3.214mm、距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.528mm ； 葉片工作部分(I)的截面H-H的截面高度(h)為73.500_，該位置所對應的葉片工作部分(I)的弦長(b)為50.035mm、安裝角(β )為69.709。、型線最大厚度(δ )為2.994mm、距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.512mm ； 葉片工作部分(I)的截面1-1的截面高度(h)為81.500mm，該位置所對應的葉片工作部分(I)的弦長(b)為50.036mm、安裝角(β )為69.187°、型線最大厚度(δ )為2.820mm、距出氣邊距離(LI)為Imm處的出氣邊厚度(Dl)為0.506mm。
2.根據權利要求1所述一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片，其特徵在於:葉根(2)為燕尾型葉根。
3.根據權利要求2所述一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片，其特徵在於:葉根(2)的寬度(W)為 58.0OOmm0
4.根據權利要求3所述一種燃氣輪機用壓氣機的高壓進口導葉片，其特徵在於:葉根(2)的高度(k)為 5.70 0mm。
【文檔編號】F04D29/38GK103470534SQ201310372819
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】張秋鴻, 張宏濤, 梁培培, 楊豔, 吳爽新, 劉強, 張春梅, 陳洪港 申請人:哈爾濱汽輪機廠有限責任公司