專利名稱：一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)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，特別是大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片。
背景技術(shù)：
大容量汽輪機(jī)，其低壓缸的功率約占整機(jī)容量的35%左右，而末級(jí)長葉片如能增 加10%，就能使整機(jī)效率提高1 2%。因此開發(fā)末級(jí)長葉片成為國內(nèi)外汽輪機(jī)行業(yè)的重 要課題。設(shè)計(jì)低壓末級(jí)長葉片要求符合特定的氣動(dòng)力學(xué)和強(qiáng)度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是公開一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，為末級(jí)長葉片，以解決現(xiàn) 有大型汽輪機(jī)末級(jí)葉片工作效率低、工作安全性差的問題，其可供大型汽輪機(jī)安全可靠運(yùn) 行，且工作效率高。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，葉片型線為變截面扭葉片，沿葉片高度由根部至 頂部的截面面積逐漸減小，相鄰兩截面之間有扭轉(zhuǎn)；其葉片型線部分(2)的高度(H2)為 902mm，葉片型線部分(2)的根部軸向?qū)挾?BO)為202. 42mm，葉片型線部分(2)的頂軸向?qū)?度(B2)為 39. 63mm ；葉片型線部分(2)從根部至頂部的截面幾何數(shù)據(jù)截面號(hào)(A-A)到截面號(hào)(U-U) 的截面高度為0 902mm，軸向?qū)挾?B)為202. 42 39. 63mm,弦長b為202. 67 125. 8mm, 最大厚度(0)為26. 96 6. 45mm,出汽邊厚度(δ )為3. 186 1. 627mm ；葉根為高強(qiáng)度的圓弧揪樹形葉根，葉片的裝配方式為軸向裝配，葉根(4)軸向?qū)?度(Bi)為247mm，葉根的總高度(Hl)為67. 05mm ；葉頂部分的拉筋和圍帶分別為自帶凸臺(tái)阻尼拉筋、自帶冠阻尼圍帶，拉筋凸臺(tái)(3) 為階梯式橢圓體。所述的大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，其所述軸向裝配，是葉根與輪緣的軸向定位采用 定位銷的結(jié)構(gòu)；定位銷分兩種普通定位銷(9)和末葉片定位銷(10)，普通定位銷(9)是倒置的 L狀，其截面形狀為長方形，邊角倒棱，末葉片定位銷(10)是長方體結(jié)構(gòu)，邊角倒棱，側(cè)面有 一個(gè)方形凹槽；在葉根和葉輪相接面上設(shè)有與定位銷相適配的凹槽及通孔。所述的大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，其所述軸向裝配，其流程是a)動(dòng)葉片裝配前，先試裝末葉片(8)及末葉片定位銷(10)，裝入輪緣后修配末葉 片定位銷(10)，使定位銷(10)缺口與末葉片中間體缺口對(duì)齊；b)裝配時(shí)，先裝入首葉片(7)，并裝入普通定位銷(9)；c)然后按順序裝入背弧側(cè)葉片，裝入時(shí)從出汽側(cè)裝入，每裝入一只葉片后裝入一 只普通定位銷(9)，最后，裝到末葉片(8)時(shí)，從進(jìn)汽側(cè)向出汽側(cè)裝入；[0016]d)末葉片⑶裝入時(shí)，圍帶⑴或拉筋凸臺(tái)⑶相互干涉，要把兩側(cè)葉片向兩側(cè)撐 開，將末葉片(8)擠入裝到位；e)末葉片定位銷(10)裝入后，從出汽側(cè)裝鋼帶條(11)；f)當(dāng)出汽端埋入輪緣后，把進(jìn)汽端伸出輪緣的部分折彎并適當(dāng)截短，完畢。所述的大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，其所述葉頂相鄰圍帶(1)工作面A、B之間的間隙 Wl為0 0. 5mm，相鄰?fù)古_(tái)拉筋(3)工作面C、D之間的間隙W2為0 0. 4mm。所述的大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，其所述葉片拉筋部分(3)的位置距根部型線的距 離(H3)為 541. 2mm。所述的大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，其所述自帶圍帶(1)相鄰兩個(gè)工作面之間的距離 (K)為 96. 19_。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是一.本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)專用強(qiáng)化葉型，合理控制葉片根 部反動(dòng)度及反動(dòng)度沿葉高的分布等辦法，從而使該葉片設(shè)計(jì)的安全性和高效性有機(jī)地結(jié)合 起來。二.本實(shí)用新型的末級(jí)葉片采用圍帶(1)、葉片型線部分(2)與葉根(4)為一體的結(jié) 構(gòu)形式，裝配十分方便，靜態(tài)時(shí)，相鄰葉片的圍帶之間、凸臺(tái)拉筋之間存在間隙，工作時(shí)，在 離心力的作用下，通過扭轉(zhuǎn)恢復(fù)使動(dòng)葉片形成整圈連接。三.本實(shí)用新型的葉片頂部采用 自帶圍帶，不存在鉚接造成的應(yīng)力集中問題，減少損失，頂部可裝配多片汽封齒，防止漏氣， 提高機(jī)組效率。四.本實(shí)用新型采用釬焊司太利合金片的方法來防止水蝕磨損對(duì)葉片安全 及機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的不利影響。五.本實(shí)用新型采用圓弧揪樹形葉根，葉片的裝配方式為軸向 裝配。六.本實(shí)用新型采用凸臺(tái)拉筋的結(jié)構(gòu)，增大了振動(dòng)阻尼，消除了發(fā)生BO型振動(dòng)的可 能性。七.本實(shí)用新型采用骨型圍帶的結(jié)構(gòu)，大大降低了圍帶的離心拉應(yīng)力，從而提高了葉 片運(yùn)行的安全性。八.骨形圍帶(1)與型線部分(2)的頂部型線采用特殊的過渡方式，使 司太利合金片(5)能夠伸入圍帶部分，通過圍帶間的搭接，合金片的端部被圍帶保護(hù)，水滴 不會(huì)直接沖蝕合金片的端部葉型部分，提高了葉片的安全性。

圖1為本實(shí)用新型的一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的V-V剖視圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為本實(shí)用新型的一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片型線部分的俯視圖；圖5為本實(shí)用新型的一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片型線部分的截面輪廓的疊合圖； 其中圖5a、圖5b、圖5c分別為根部、中部、頂部截面的疊合圖；圖6為凸臺(tái)拉筋間隙圖；圖7為葉頂圍帶間隙圖；圖8為本實(shí)用新型的一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片型線疊合圖；圖9為葉根與葉輪輪緣軸向定位方式示意圖；其中圖9a為葉片的裝配示意圖；圖9b為A-A處的剖視圖，表示定位銷與葉片、輪緣的裝配關(guān)系；圖9c為普通定位銷的結(jié)構(gòu)簡圖；圖9d為末葉片定位銷的結(jié)構(gòu)簡4[0036]圖9e為緊密鋼帶的結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實(shí)施方式
見圖1、圖2、圖3、圖4，本實(shí)用新型的一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，分為三個(gè)部分 葉型部分、葉根部分、葉頂部分。其中(1)葉片型線為變截面扭葉片，沿葉片高度由根部至頂部的截面面積逐漸減小，相 鄰兩截面之間有扭轉(zhuǎn)。(2)葉根為高強(qiáng)度的圓弧揪樹形葉根，葉片的裝配方式為軸向裝配。(3)葉頂部分的拉筋和圍帶分別為自帶凸臺(tái)阻尼拉筋、自帶冠阻尼圍帶。圖1、圖2、圖3中，骨型圍帶1、葉片型線部分2、凸臺(tái)拉筋3、葉根4、司太利合金片 5。同時(shí)參見圖8，其中，A-A，K-K，U_U表示截面號(hào)。葉片型線部分2的高度為902_， 葉片型線部分2的根部軸向?qū)挾?BO)為202. 42mm,葉片型線部分2的頂軸向?qū)挾?B2)為 39.63mm。葉片型線部分2從根部至頂部的截面幾何數(shù)據(jù)截面號(hào)(A-A)到截面號(hào)(U-U)的 截面高度為0 902mm，軸向?qū)挾菳為202. 42 39. 63mm,弦長b為202. 67 125. 8mm,最 大厚度(0)為26. 96 6. 45mm，出汽邊厚度(δ)為3. 186 1. 627mm。葉根4軸向?qū)挾?(Bi)為247mm，葉根的總高度(Hl)為67. 05mm。拉筋凸臺(tái)為階梯式橢圓體。圖8中各截面的具體參數(shù)，如表1所示表 1 同時(shí)參見圖5所示，其中，圖5a、圖5b、圖5c分別為根部、中部、頂部截面的疊合 圖。葉片根部為K型通道葉柵，中部為收縮型通道葉柵，頂部為縮放通道葉柵。同時(shí)參見圖6、7所示，葉頂相鄰圍帶1工作面A、B之間的間隙Wl為0 0. 5mm, 相鄰?fù)古_(tái)拉筋工作面C、D之間的間隙W2為0 0. 4mm。葉片拉筋部分(3)的位置距根部型線的距離(H3)為541. 2mm。自帶圍帶1相鄰兩個(gè)工作面A、B之間的距離⑷為96. 19mm。葉根4與輪緣6的軸向定位采用定位銷的結(jié)構(gòu)。同時(shí)參見圖9所示，其中，圖9a為葉片的裝配示意圖，圖9b為A-A處的剖視圖，表 示定位銷與葉片、輪緣的裝配關(guān)系，圖9c為普通定位銷的結(jié)構(gòu)簡圖，圖9d為末葉片定位銷 的結(jié)構(gòu)簡圖，圖9e為緊密鋼帶的結(jié)構(gòu)簡圖。定位銷分兩種普通定位銷9和末葉片定位銷 10。普通定位銷9是倒置的L狀，其截面形狀為長方形，邊角倒棱。末葉片定位銷10 是長方體結(jié)構(gòu)，邊角倒棱，側(cè)面有一個(gè)方形凹槽。在葉根和輪緣6相接面上設(shè)有與定位銷相適配的凹槽及通孔。動(dòng)葉片裝配前，先試裝末葉片8及末葉片定位銷10，裝入輪緣后修配末葉片定位 銷10，使定位銷10缺口與末葉片中間體缺口對(duì)齊。裝配時(shí)，先裝入首葉片7，并裝入普通定 位銷9，然后按順序裝入背弧側(cè)葉片，裝入時(shí)從出汽側(cè)裝入，每裝入一只葉片后裝入一只普 通定位銷9，最后裝到末葉片8時(shí)，從進(jìn)汽側(cè)向出汽側(cè)裝入。末葉片8裝入時(shí)，圍帶1或拉筋凸臺(tái)相互干涉，要把兩側(cè)葉片向兩側(cè)撐開，將末葉 片8擠入裝到位。末葉片定位鍵10裝入后，從出汽側(cè)裝鋼帶條11。當(dāng)出汽端埋入輪緣后，把進(jìn)汽端 伸出輪緣的部分折彎并適當(dāng)截短。
權(quán)利要求一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，葉片型線為變截面扭葉片，沿葉片高度由根部至頂部的截面面積逐漸減小，相鄰兩截面之間有扭轉(zhuǎn)；其特征在于葉片型線部分(2)的高度(H2)為902mm，葉片型線部分(2)的根部軸向?qū)挾?B0)為202.42mm，葉片型線部分(2)的頂軸向?qū)挾?B2)為39.63mm；葉片型線部分(2)從根部至頂部的截面幾何數(shù)據(jù)截面號(hào)(A-A)到截面號(hào)(U-U)的截面高度為902mm，軸向?qū)挾菳為202.42～39.63mm，弦長b為202.67～125.8mm，最大厚度(O)為26.96～6.45mm，出汽邊厚度(δ)為3.186～1.627mm；葉根為高強(qiáng)度的圓弧樅樹形葉根，葉片的裝配方式為軸向裝配，葉根(4)軸向?qū)挾?B1)為247mm，葉根的總高度(H1)為67.05mm；葉頂部分的拉筋和圍帶分別為自帶凸臺(tái)阻尼拉筋、自帶冠阻尼圍帶，拉筋凸臺(tái)為階梯式橢圓體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于所述軸向裝配，是葉根 (4)與輪緣(6)的軸向定位采用定位銷的結(jié)構(gòu)；定位銷分兩種普通定位銷(9)和末葉片定位銷(10)，普通定位銷(9)是倒置的L狀， 其截面形狀為長方形，邊角倒棱，末葉片定位銷(10)是長方體結(jié)構(gòu)，邊角倒棱，側(cè)面有一個(gè) 方形凹槽；在葉根和輪緣相接面上設(shè)有與定位銷相適配的凹槽及通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于所述葉頂相鄰圍帶(1) 工作面A、B之間的間隙Wl為0 0. 5mm，相鄰?fù)古_(tái)拉筋(3)工作面C、D之間的間隙W2為 0 0. 4mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于所述葉片拉筋部分(3) 的位置距根部型線的距離(H3)為541. 2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，其特征在于所述自帶圍帶(1)相 鄰兩個(gè)工作面之間的距離(K)為96. 19mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大型汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片，該葉片型線部分的高度(H2)為902mm，該動(dòng)葉片型線為變截面扭葉片，沿葉片高度各個(gè)截面的截面形狀不同，截面面積減小，且相鄰截面之間有扭轉(zhuǎn)；葉根為高強(qiáng)度的圓弧樅樹型葉根，葉根軸向?qū)挾?B1)為247mm，葉根的總高度(H1)為67.05mm；葉頂為自帶冠阻尼拉筋和自帶冠阻尼圍帶，葉片拉筋部分的位置距根部型線的距離(H3)為541.2mm，自帶圍帶相鄰兩個(gè)工作面之間的距離(K)為96.19mm。本實(shí)用新型的葉片無論是經(jīng)濟(jì)性還是運(yùn)行的安全可靠性均達(dá)到了先進(jìn)水平，可作為300MW-600MW等級(jí)亞臨界、超臨界汽輪機(jī)組末級(jí)動(dòng)葉片用。
文檔編號(hào)F01D5/14GK201620917SQ200920277820
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者安俊偉, 徐克鵬, 徐星仲, 李寶清, 王武剛, 王勝利, 陳春峰 申請(qǐng)人:北京全四維動(dòng)力科技有限公司