调节级叶片排制造技术

技术编号:19793681 阅读:30 留言:0更新日期:2018-12-19 02:30
本实用新型专利技术实施方式提供了一种调节级叶片排,所述叶片排的叶冠外围设置有至少一层围带,每层围带包括复数条子围带,每条子围带围绕设置在由所述叶片排中的复数个叶片构成的叶片组的叶冠外围。本实用新型专利技术实施方式中的方案能够提高调节级叶片的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
调节级叶片排
本技术涉及汽轮机领域,特别是指一种应用于汽轮机的调节级叶片排。
技术介绍
汽轮机是一种将高温高压蒸汽的动能转换为涡轮转动的动能的机械,其内包括一调节级,高温高压的蒸汽经由调节级的固定喷嘴进行减压扩容后成为高速的汽流,该高速的汽流喷射到以叶片排的形式设置在转子上的调节级叶片上,从而使所述转子旋转。调节级采用的是部分进汽结构,通过改变固定喷嘴的进汽面积来控制进汽量,从而调节汽轮机功率的级。由于调节级的进汽量不是固定的,喷射到叶片上的汽流又是高温高压的,较高的温度和较大的冲击力,使得叶片排上的叶片容易发生震动及变形,因此产生较大的动应力,并且调节级是持续运行在变化的工作条件中,工作环境恶劣,因此其安全性是设计调节级叶片时需要优先考虑的。
技术实现思路
本技术实施例中提出了一种调节级叶片排,用以提高调节级叶片的使用寿命。本技术实施例中提出的调节级叶片排的叶冠外围设置有至少一层围带,每层围带包括复数条子围带,每条子围带围绕设置在由所述叶片排中的复数个叶片构成的叶片组的叶冠外围。可见,叶片排的整周叶片被分为不同的叶片组,每个叶片组被一个子围带围绕连接。这样,当汽流的冲击力施加到叶片排上时,切向汽流力被分配到各个叶片组上,叶片组所形成的整体式叶冠结构可以承受更大的循环径向载荷,而不会发生局部叶片受载过大的情况,从而可有效提高疲劳寿命。在一个实施方式中,所述至少一层围带为两层或两层以上的围带,不同层围带的各子围带交错设置。本实施例中的结构可以使得叶片组之间不会在切向冲击力的作用下产生震动。在一个实施方式中,相邻层围带之间摩擦接触。本实施例中的结构可以进一步增加围带限制叶片组震动的阻尼系数,从而进一步提高叶片的疲劳寿命。在一个实施方式中,所述至少一层围带为单层围带,所述围带的相邻子围带所对应的叶片组拥有共同叶片。本实施例中的结构可以使得叶片组之间不会在切向冲击力的作用下产生震动。在一个实施方式中,所述叶片排包括复数个子叶片排,每个子叶片排包括复数个叶片,且所述子叶片排的复数个叶片的叶冠为一体成型的整体叶冠;所述至少一层围带为单层围带,所述围带的每个子围带所对应的叶片组由相邻的子叶片排中的部分叶片构成。本实施例中的结构可以使得叶片组之间不会在切向冲击力的作用下产生震动。在一个实施方式中,进一步包括:复数个铆钉,每个铆钉安装在一个叶片的叶冠上;所述至少一层围带由所述复数个铆钉在所述叶片排的径向进行固定。本实施例中的结构安装方便,易于实现。在一个实施方式中,所述叶片排为调节级的第一级叶片排。由于第一级叶片排承受的径向冲击力最大,因此这种结构对第一级叶片排的使用寿命的提高更为明显。附图说明下面将通过参照附图详细描述本技术的优选实施方式,使本领域的普通技术人员更清楚本技术的上述及其它特征和优点,附图中:图1为本技术一个实施例中叶片排的局部结构示意图。图2为图1所示叶片排中的I-I向示意图。图3为本技术另一个实施例中的叶片排的与图2所示角度相同的示意图。图4为本技术另一个实施例中的叶片排的局部结构示意图。图5为本技术再一个实施例中的叶片排的局部结构示意图。其中,附图标记如下:具体实施方式本技术实施例中,考虑到当调节级的各个叶片旋转经过调节级喷嘴时,叶片受到汽流的冲击力,此时叶片的叶冠处会受到两种力的叠加,一种是叶片高速旋转产生的稳定的离心力,另一种是汽流产生的周期性冲击力。这两种力构成的载荷的叠加所形成的交变载荷是造成调节级叶冠及铆钉疲劳的主要原因。其中,汽流的冲击力可以分解为切向力、径向力和轴向力,通过分析得知切向力是引起叶片震动及变形的主要力量来源,因此本技术实施例中主要解决切向力带来的震动及变形问题。通过一系列的创造性劳动之后,本技术专利技术人提出在叶片排的叶冠外围设置至少一层围带,每层围带包括复数条子围带,每条子围带围绕设置在由所述叶片排中的复数个叶片构成的叶片组的叶冠外围。即叶片排的整周叶片被分为不同的叶片组,每个叶片组被一个子围带围绕连接。这样,当汽流的冲击力施加到叶片排上时,切向汽流力被分配到各个叶片组上,叶片组所形成的整体式叶冠结构可以承受更大的循环径向载荷,而不会产生局部叶片受载过大的情况,从而可有效提高疲劳寿命。此外,通过将叶片排上的叶片分为不同的叶片组,而不是整个叶片排设置一个完整的围带,是为了通过各子围带之间的缝隙来释放掉叶片及围带受热后产生的内部热应力。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,以下举实施例对本技术进一步详细说明。图1为本技术一个实施例中叶片排的局部结构示意图。图2为图1所示叶片排中的I-I向示意图。结合图1和图2所示,该叶片排1通常为一整周叶片排,叶片排1的叶冠111外围设置有两层围带,即外层围带21和内层围带22。其中,每层围带都包括复数条子围带,如外层围带21所包括的第一外层子围带211、第二外层子围带212、第三外层子围带213、……(其它的图1中未示出),内层围带22所包括的第一内层子围带221、第二内层子围带222、……(其它的图1中未示出),每条子围带围绕设置在由叶片排1中的复数个叶片11构成的叶片组的叶冠111外围,即叶片排1的整周叶片被分为不同的叶片组,每个叶片组被一个子围带围绕连接。这样,当汽流的冲击力施加到叶片排1上时,切向汽流力被分配到各个叶片组上,叶片组所形成的整体式叶冠结构可以承受更大的循环径向载荷,而不会产生局部叶片受载过大的情况,从而可有效提高叶片的疲劳寿命。并且,通过将叶片排上的叶片分为不同的叶片组,而不是整个叶片排设置一个完整的围带,是为了通过各子围带之间的缝隙31、32、33、……来释放掉叶片及围带受热后产生的内部热应力。如图1和图2所示,不同层围带的各子围带交错设置,即外层子围带所对应的叶片组与内层子围带所对应的叶片组的边界不同,即外层子围带之间的缝隙31、32、……与内层子围带之间的缝隙33、……不在同一个位置,这样使得叶片组之间不会在切向冲击力的作用下产生震动。进一步地,如图1和图2所示,上述两层围带之间可设置为摩擦接触,这样的话,当各叶片11承受冲击力时,可更进一步增加围带限制叶片组震动的阻尼系数,从而进一步提高叶片的疲劳寿命。在其它实施方式中,设置在叶片排1的叶冠111外围的围带也不限于图1和图2中的两层,如图3所示,图3为本技术另一个实施例中的叶片排的与图2所示角度相同的示意图。图3中示出了四层围带,即第一层围带23、第二层围带24、第三层围带25、第四层围带26的情况,如图3所示,各层围带的厚度可以部分相同。当然,在其它实施方式中,各层围带的厚度也可以完全相同,或完全不同。具体可根据实际情况确定。此外,围带的层数还可以为1层、3层、5层、6层,甚至更多层。同样,每层围带都包括复数条子围带,每条子围带围绕设置在由叶片排中的复数个叶片构成的叶片组的叶冠外围,不同层围带的各子围带可交错设置,相邻围带之间可设置为摩擦接触。图4为本技术另一个实施例中的叶片排的局部结构示意图。如图4所示,该叶片排1的叶冠111外围设置有一层围带27,即单层围带结构,且该围带27包括复数条子围带,即第一子围带271、第二子围带272、第三子围带273、……(其它的图4中未示出)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.调节级叶片排,其特征在于,所述叶片排(1、5)的叶冠外围设置有至少一层围带(21、22、23、24、25、26、27、28),每层围带(21、22、23、24、25、26、27、28)包括复数条子围带(211、212、213、221、222、271、272、273、281、282、283),每条子围带(211、212、213、221、222、271、272、273、281、282、283)围绕设置在由所述叶片排(1、5)中的复数个叶片(11、51)构成的叶片组的叶冠(111、511)外围。

【技术特征摘要】
1.调节级叶片排,其特征在于,所述叶片排(1、5)的叶冠外围设置有至少一层围带(21、22、23、24、25、26、27、28),每层围带(21、22、23、24、25、26、27、28)包括复数条子围带(211、212、213、221、222、271、272、273、281、282、283),每条子围带(211、212、213、221、222、271、272、273、281、282、283)围绕设置在由所述叶片排(1、5)中的复数个叶片(11、51)构成的叶片组的叶冠(111、511)外围。2.根据权利要求1所述的调节级叶片排,其特征在于,所述至少一层围带为两层或两层以上的围带(21、22、23、24、25、26),不同层围带(21、22、23、24、25、26)的各子围带(211、212、213、221、222)交错设置。3.根据权利要求2所述的调节级叶片排,其特征在于,相邻层围带(21、22、23、24、...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶海亮杨长生马秀娟段瑞春
申请(专利权)人:西门子工业透平机械葫芦岛有限公司
类型:新型
国别省市:辽宁,21

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