一种变转速空冷汽轮机末级叶片制造技术

本实用新型专利技术提供一种变转速空冷汽轮机末级叶片，包括叶根、叶身和围带；叶身的高度为183mm；从叶底到叶顶方向、叶身的多个特征截面的截面参数具有以下规律：最大厚度b由6.64mm单调减小至1.75mm，型线宽度Wx由59.30mm单调减小至17.24mm，节距p由16.13mm单调增加至35.29mm，弦长c由61.27mm单调减小至38.44mm，截面积A由323.68mm

【技术实现步骤摘要】
一种变转速空冷汽轮机末级叶片
本技术涉及汽轮机领域，特别是涉及一种变转速空冷汽轮机末级叶片。
技术介绍
随着国内电力行业对变转速空冷工业汽轮机的需求量不断增加，对变转速空冷工业汽轮机的高效、安全可靠性提出越来越高的要求。空冷汽轮机机组相对于湿冷汽轮机机组而言，具有背压高、变工况范围大、以及优秀的经济性和安全性的运行要求，而这些要求很大程度上与空冷汽轮机的末级叶片紧密相关，因而对末级叶片提出了更多限制，要求必须兼顾其热力、气动性能以及强度振动特性等方面。目前，国内外在变转速空冷汽轮机末级叶片上鲜有突破，大多集中在3000～5500r/min范围内，不能较好地满足高转速和高端负荷的要求。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种能够满足高转速、高端负荷要求的变转速空冷汽轮机末级叶片。为实现上述目的，本技术提供一种变转速空冷汽轮机末级叶片，包括沿高度方向依次设置的叶根、叶身和围带；沿所述叶身的高度方向，所述叶身由多个特征截面自叶底至叶顶光滑过渡叠加而成、且相邻两特征截面间有相对扭转，每个特征截面都包括首尾依次相连的内弧曲线、进汽边圆弧曲线、背弧曲线、以及出汽边圆弧曲线，所述叶身的高度为183mm；从叶底到叶顶方向、所述叶身的多个特征截面的截面参数具有以下规律：最大厚度b由6.64mm单调减小至1.75mm，型线宽度Wx由59.30mm单调减小至17.24mm，节距p由16.13mm单调增加至35.29mm，弦长c由61.27mm单调减小至38.44mm，截面积A由323.68mm2单调减小至52.26mm2，安装角α由75.45°单调减小至26.16°，进汽边圆弧半径r1由1.43mm单调减小至0.41mm，出汽边圆弧半径r2由0.91mm单调减小至0.20mm。进一步地，所述叶身的平均直径为491mm。进一步地，所述叶根的轴向宽度W为76mm，所述叶根的安装角R为14.4°，所述围带在叶身高度方向上的厚度h为3.5mm。进一步地，所述叶根为三齿枞树型叶根。进一步地，所述叶身上一体地设有凸台，所述凸台距叶身叶底的高度L为109.8mm；所述凸台的横截面为椭圆，该椭圆的长轴半径为2.5mm、短轴半径为1.5mm。进一步地，当多片所述变转速空冷汽轮机末级叶片安装于变转速空冷汽轮机的转子上后，由多片所述变转速空冷汽轮机末级叶片形成的环形通道的面积为0.282m2。进一步地，所述叶身具有进汽边和出汽边，所述叶身在进汽边的背弧侧固设有激光硬化部。如上所述，本技术涉及的变转速空冷汽轮机末级叶片，具有以下有益效果：本申请中叶身高为183mm的变转速空冷汽轮机末级叶片能够在空冷工业汽轮机12300～16400r/min的转速范围内、在端负荷高达187.47t/(h*m2)的工况下安全运行，进而满足高转速、高端负荷的要求，具有广阔的市场应用前景。附图说明图1和图2为本申请中变转速空冷汽轮机末级叶片在不同视角下的结构示意图。图3为本申请中相邻两个变转速空冷汽轮机末级叶片在某一高度下的特征截面的结构示意图。图4为图1中围带的结构示意图。图5为图1中凸台的结构示意图。图6为图1中叶根的结构示意图。图7为图6的俯视图。图8为本申请中相邻两个变转速空冷汽轮机末级叶片的自锁连接示意图。元件标号说明1叶根2叶身3围带31围带耦合部4特征截面41内弧曲线42进汽边圆弧曲线43背弧曲线44出汽边圆弧曲线5凸台51凸台耦合部6中间体具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。如图1和图2所示，本申请提供一种变转速空冷汽轮机末级叶片，包括沿高度方向依次设置的叶根1、叶身2和围带3，叶根1设在叶身2的底部、两者之间还设有中间体6，围带3设在叶身2的顶部；叶身2为变转速空冷汽轮机末级叶片的工作部分，故叶身2具有进汽边和出汽边；由叶根1、中间体6、叶身2和围带3构成的变转速空冷汽轮机末级叶片为一整体件。沿叶身2的高度方向，所述叶身2由多个特征截面4自叶底至叶顶按特定规律光滑过渡叠加而成、且相邻两特征截面4间有相对扭转，故叶身2为弯扭叶片、又称为“马刀型”叶片；位于叶底的特征截面4为叶身2的叶底截面，位于叶顶的特征截面4为叶身2的叶顶截面。如图3所示，叶身2的每个特征截面4都包括首尾依次相连的内弧曲线41、进汽边圆弧曲线42、背弧曲线43、以及出汽边圆弧曲线44，故每个特征截面4都是由内弧曲线41、进汽边圆弧曲线42、背弧曲线43和出汽边圆弧曲线44围成的封闭曲线。多个特征截面4的进汽边圆弧曲线42叠加后构成叶身2的进汽边，多个特征截面4的出汽边圆弧曲线44叠加后构成叶身2的出汽边。叶身2的每个特征截面4都包括以下特征参数：最大厚度b、型线宽度Wx、节距p、弦长c、截面积A、安装角α、进汽边圆弧半径r1和出汽边圆弧半径r2；其中，最大厚度b是指特征截面4的内弧曲线41和背弧曲线43之间的最大垂直宽度，型线宽度Wx是指特征截面4的进汽边和出汽边之间的沿气流方向(轴向)距离，节距p是指在某一高度下、相邻两个变转速空冷汽轮机末级叶片的特征截面4之间在周向上的间距，弦长c是指特征截面4中进汽边和出汽边之间的距离，截面积A是指特征截面4的面积，安装角α是指弦长c与周向的夹角。进一步地，为了使变转速空冷汽轮机末级叶片具有高转速、高端负荷、高效率等特点，本申请中的变转速空冷汽轮机末级叶片采用以下结构：叶身2的高度为183mm；从叶底到叶顶方向，所述叶身2的相对叶高由0单调增加到1，叶身2的多个特征截面4的截面参数具有以下规律：最大厚度b由6.64mm单调减小至1.75mm，型线宽度Wx由59.30mm单调减小至17.24mm，节距p由16.13mm单调增加至35.29mm，弦长c由61.27mm单调减小至38.44mm，截面积A由323.68mm2单调减小至52.26mm2，安装角α由75.45°单调减小至26.16°，进汽边圆弧半径r1由1.43mm单调减小至0.41mm，出汽边圆弧半径r2由0.91mm单调减小至0.20mm。另外，所述叶身2的平均直径为491mm。当多片所述变转速空冷汽轮机末级叶片安装于变转速空冷汽轮机的转子上后，由多片所述变转速空冷汽轮机末级叶片形成的环形通道的面积为0.282m2；如图8所示，环形通道的内圆为多片所述变转速空冷汽轮机末级叶片的叶身2的叶底围成的圈，环形通道的外圆为多片所述变转速空冷汽轮机末级叶片的叶身2的叶顶围成的圈。进一步地，将叶身2进行十等分取特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变转速空冷汽轮机末级叶片，包括沿高度方向依次设置的叶根(1)、叶身(2)和围带(3)；沿所述叶身(2)的高度方向，所述叶身(2)由多个特征截面(4)自叶底至叶顶光滑过渡叠加而成、且相邻两特征截面(4)间有相对扭转，每个特征截面(4)都包括首尾依次相连的内弧曲线(41)、进汽边圆弧曲线(42)、背弧曲线(43)、以及出汽边圆弧曲线(44)，其特征在于：所述叶身(2)的高度为183mm；从叶底到叶顶方向、所述叶身(2)的多个特征截面(4)的截面参数具有以下规律：最大厚度b由6.64mm单调减小至1.75mm，型线宽度Wx由59.30mm单调减小至17.24mm，节距p由16.13mm单调增加至35.29mm，弦长c由61.27mm单调减小至38.44mm，截面积A由323.68mm

【技术特征摘要】
1.一种变转速空冷汽轮机末级叶片，包括沿高度方向依次设置的叶根(1)、叶身(2)和围带(3)；沿所述叶身(2)的高度方向，所述叶身(2)由多个特征截面(4)自叶底至叶顶光滑过渡叠加而成、且相邻两特征截面(4)间有相对扭转，每个特征截面(4)都包括首尾依次相连的内弧曲线(41)、进汽边圆弧曲线(42)、背弧曲线(43)、以及出汽边圆弧曲线(44)，其特征在于：所述叶身(2)的高度为183mm；从叶底到叶顶方向、所述叶身(2)的多个特征截面(4)的截面参数具有以下规律：最大厚度b由6.64mm单调减小至1.75mm，型线宽度Wx由59.30mm单调减小至17.24mm，节距p由16.13mm单调增加至35.29mm，弦长c由61.27mm单调减小至38.44mm，截面积A由323.68mm2单调减小至52.26mm2，安装角α由75.45°单调减小至26.16°，进汽边圆弧半径r1由1.43mm单调减小至0.41mm，出汽边圆弧半径r2由0.91mm单调减小至0.20mm。2.根据权利要求1所述的变转速空冷汽轮机末级叶片...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈伟，李文福，田伟华，杨红霞，陈卫明，林彤，
申请(专利权)人：上海汽轮机厂有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31