斜置式静叶环及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种涉及汽轮机静叶环技术领域的斜置式静叶环及其制造方法，斜置式静叶环包括：外圆环和设置于外圆环内部的内圆环，外圆环和内圆环之间设置若干个斜置式叶片；斜置式静叶环的制造方法包括以下步骤：整圈环形锻件粗加工、整圈环形锻件分割、斜置式静叶环半精加工、气道粗铣加工、气道的出气口精铣加工、气道的进气口精铣加工和斜置式静叶环的精加工。本发明专利技术斜置式静叶环的制造方法便于加工、生产效率高、加工精度高且加工质量高。

【技术实现步骤摘要】
斜置式静叶环及其制造方法
本专利技术涉及汽轮机静叶环
，特别是涉及一种斜置式静叶环及其制造方法。
技术介绍
汽轮机是电站建设中的关键动力设备之一，是把热能转换成机械能进而转换成电能的能量转换装置。由锅炉产生的高温、高压蒸气，经过蒸气透平，将热能与压力势能转换，成为汽轮机的机械能，带动汽轮机转子输出轴做功，该机械能通过汽轮机转子输出轴传递给发电机，从而将机械能转换成电能，因此，汽轮机作为源动机常被称为：“光明之源”。热电联供汽轮发电机组是指汽轮机带动发电机向电网输送电能的同时又在汽轮机合适的通流位置处抽出一部分蒸气进入热网供热，另一部分蒸气继续在透平流道内膨胀作功带动汽轮机的转子输出轴做功，排气在凝气器中定压定温放热并凝结成水，最后，再进入热力循环当中。现有的静叶环中的叶片所形成的气道一般为直通道，加工现有的静叶环中的叶片可以采用整体喷嘴组气道电脉冲制造方法来完成。由于直通道型的气道不能适应高参数大功率气轮机的需要。如何设计一种能够改善气体的流动特性的斜置式静叶环以及如何高效地制造斜置式静叶环是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术解决的技术问题在于提供一种能够改善气体的流动特性且能够高效制造的斜置式静叶环及其制造方法。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种斜置式静叶环，包括：外圆环和设置于所述外圆环内部的内圆环，所述外圆环和所述内圆环之间设置若干个斜置式叶片，若干个所述斜置式叶片沿着所述斜置式静叶环的周向均匀排布；所述斜置式叶片包括与所述内圆环连接的内环连接面、与所述外圆环连接的外环连接面、以及连接所述内环连接面与所述外环连接面的叶片侧面，所述叶片侧面包括依次连接的第一弧形部、出气侧叶部、第二弧形部和进气侧叶部；任意一个所述斜置式叶片的第一弧形部与相邻的所述斜置式叶片的第二弧形部之间形成所述斜置式静叶环的气道的主通道，相邻两个所述斜置式叶片的进气侧叶部形成所述气道的进气口，相邻两个所述斜置式叶片的出气侧叶部形成所述气道的出气口。优选地，所述气道的进气口的尺寸大于所述气道的出气口的尺寸。优选地，所述气道的进气口的进气方向相对于所述斜置式静叶环的轴向为倾斜设置。本专利技术还涉及一种斜置式静叶环的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、整圈环形锻件粗加工：将整圈环形锻件采用车削方式进行粗加工，在整圈环形锻件的内环面和外环面放有一定余量；步骤二、整圈环形锻件分割：根据所需加工的所述斜置式叶片的第一弧形部和第二弧形部的结构确定将所述整圈环形锻件切割为上半圈和下半圈的两个水平中分面，两个所述水平中分面的加工位置是相对地设置于所述整圈环形锻件上；所述水平中分面处于相邻的两个所述斜置式叶片之间，所述水平中分面包括依次连接第一直面、中分斜面和第二直面，所述第一直面和所述第二直面的方向与所述整圈环形锻件的轴向同向，所述中分斜面的方向与所述气道的主通道的方向相应；将所述整圈环形锻件固定住，采用线切割加工两个所述水平中分面后，将所述整圈环形锻件分割为上半圈和下半圈；步骤三、斜置式静叶环半精加工：将上半圈和下半圈组合在一起装夹，在所述整圈环形锻件的一侧采用车削方式半精加工第一槽部，所述第一槽部对应于所述斜置式静叶环的气道的出气口，所述第一槽部包括两个出气部斜面和连接两个出气部斜面的出气部底面，两个出气部斜面分别为出气部内环外斜面和出气部外环内斜面；将所述整圈环形锻件翻转180度，在所述整圈环形锻件另一侧采用车削方式半精加工第二槽部，所述第二槽部对应于所述斜置式静叶环的气道的进气口，所述第二槽部包括两个进气部斜面和连接两个进气部斜面的进气部底面，两个进气部斜面分别为进气部内环外斜面和进气部外环内斜面；步骤四、气道粗铣加工：刀轴根据所述气道的进气口的倾斜方向及角度，扳成能够切除所述气道的进气口毛坯料的同样角度进行固定；立式数控三维等分所述整圈环形锻件，采用铣削方式从所述气道的所述进气口对所述气道进行粗加工；将所述整圈环形锻件翻转180度，刀轴根据所述气道的出气口的倾斜方向及角度，扳成能够切除所述气道的出气口毛坯料的同样角度进行固定；立式数控三维等分所述整圈环形锻件，采用铣削方式从所述气道的所述出气口对所述气道进行粗加工；步骤五、气道的出气口精铣加工：出气部外环内斜面与相应的所述斜置式叶片的连接处采用出气部外环内侧圆角过渡，出气部内环外斜面与相应的所述斜置式叶片的连接处采用出气部内环外侧圆角过渡；根据所述气道的最窄宽度、所述气道的约束状态、所述斜置式叶片的扭曲度、所述斜置式叶片的各个截面的厚度、所述出气部外环内侧圆角和所述出气部内环外侧圆角的结构，确定加工区域、选择刀轴方向，采用五轴联动数控铣削机从所述气道的所述出气口对所述气道进行精加工；步骤六、气道的进气口精铣加工：进气部外环内斜面与相应的所述斜置式叶片的连接处采用进气部外环内侧圆角过渡，进气部内环外斜面与相应的所述斜置式叶片的连接处采用进气部内环外侧圆角过渡；根据所述气道的最窄宽度、所述气道的约束状态、所述斜置式叶片的扭曲度、所述斜置式叶片的各个截面的厚度、所述进气部外环内侧圆角和所述进气部内环外侧圆角的结构，确定加工区域、选择刀轴方向，采用五轴联动数控铣削机从所述气道的所述进气口对所述气道进行精加工；步骤七、斜置式静叶环的精加工：将上半圈和下半圈组合在一起装夹，采用车削方式精加工所述内圆环和所述外圆环。优选地，在步骤四与步骤五之间，还包括以下步骤：对所述气道的出气口、所述气道的两侧的第一弧形部和第二弧形部、所述气道的出气口的外圆环的内斜面、以及所述气道的出气口的内圆环的外斜面均采用铣削方式进行半精加工。优选地，在步骤五与步骤六之间，还包括以下步骤：对所述气道的进气口、所述气道的两侧的第一弧形部和第二弧形部、所述气道的进气口的外圆环的内斜面、以及所述气道的进气口的内圆环的外斜面均采用铣削方式进行半精加工。优选地，在步骤四、步骤五和步骤六中，对若干个所述气道进行加工时，均采用跳跃方法加工所述气道，所述跳跃方法是在加工一个所述气道后，隔开数个所述气道的位置，再加工另一个所述气道。优选地，在步骤七之后，采用气道抛光步骤，该步骤为：采用先进的磨粒流抛光技术对所述气道进行加工。如上所述，本专利技术的斜置式静叶环及其制造方法，具有以下有益效果：(1)本专利技术的斜置式静叶环中，相邻两个斜置式叶片形成气道的主通道，倾斜状的主通道能够有效改善气体的流动特性，减小气体在转折处的冲击损失；(2)本专利技术斜置式静叶环的制造方法便于加工、生产效率高、加工精度高且加工质量高。附图说明图1显示为实施例1的斜置式静叶环的结构示意图。图2显示为实施例1的斜置式静叶环的剖面的结构示意图。图3显示为实施例1的斜置式静叶环的斜置式叶片的结构示意图。图4显示为实施例1的斜置式静叶环的气道的结构示意图。图5显示为实施例1的斜置式静叶环的气道的进出气口方向的结构示意图。图6显示为实施例2的整圈环形锻件的结构示意图。图7显示为实施例2的在整圈环形锻件上加工第一槽部的结构示意图。图8显示为实施例2的在整圈环形锻件上加工第二槽部的结构示意图。附图标号说明100外圆环110外圆环的内侧面120外圆环的外侧面200内圆环210内圆环的内侧面220内圆环的外侧面300斜置式叶片310本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜置式静叶环，其特征在于，包括：外圆环(100)和设置于所述外圆环(100)内部的内圆环(200)，所述外圆环(100)和所述内圆环(200)之间设置若干个斜置式叶片(300)，若干个所述斜置式叶片(300)沿着所述斜置式静叶环的周向均匀排布；所述斜置式叶片(300)包括与所述内圆环(200)连接的内环连接面(310)、与所述外圆环(100)连接的外环连接面(320)、以及连接所述内环连接面(310)与所述外环连接面(320)的叶片侧面(330)，所述叶片侧面(330)包括依次连接的第一弧形部(331)、出气侧叶部(332)、第二弧形部(333)和进气侧叶部(334)；任意一个所述斜置式叶片(300)的第一弧形部(331)与相邻的所述斜置式叶片(300)的第二弧形部(333)之间形成所述斜置式静叶环的气道(400)的主通道(410)，相邻两个所述斜置式叶片(300)的进气侧叶部(334)形成所述气道(400)的进气口(420)，相邻两个所述斜置式叶片(300)的出气侧叶部(332)形成所述气道(400)的出气口(430)。

【技术特征摘要】
1.一种斜置式静叶环，其特征在于，包括：外圆环(100)和设置于所述外圆环(100)内部的内圆环(200)，所述外圆环(100)和所述内圆环(200)之间设置若干个斜置式叶片(300)，若干个所述斜置式叶片(300)沿着所述斜置式静叶环的周向均匀排布；所述斜置式叶片(300)包括与所述内圆环(200)连接的内环连接面(310)、与所述外圆环(100)连接的外环连接面(320)、以及连接所述内环连接面(310)与所述外环连接面(320)的叶片侧面(330)，所述叶片侧面(330)包括依次连接的第一弧形部(331)、出气侧叶部(332)、第二弧形部(333)和进气侧叶部(334)；任意一个所述斜置式叶片(300)的第一弧形部(331)与相邻的所述斜置式叶片(300)的第二弧形部(333)之间形成所述斜置式静叶环的气道(400)的主通道(410)，相邻两个所述斜置式叶片(300)的进气侧叶部(334)形成所述气道(400)的进气口(420)，相邻两个所述斜置式叶片(300)的出气侧叶部(332)形成所述气道(400)的出气口(430)所述气道(400)的进气口(420)的尺寸大于所述气道(400)的出气口(430)的尺寸；所述气道(400)的进气口(420)的进气方向相对于所述斜置式静叶环的轴向为倾斜设置；所述斜置式静叶环的若干个斜置式叶片(300)的加工是采用在环形锻件(500)上进行加工。2.根据权利要求1任意一项所述的斜置式静叶环的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、整圈环形锻件(500)粗加工：将整圈环形锻件(500)采用车削方式进行粗加工；步骤二、整圈环形锻件(500)分割：根据所需加工的所述斜置式叶片(300)的第一弧形部(331)和第二弧形部(333)的结构确定将所述整圈环形锻件(500)切割为上半圈和下半圈的两个水平中分面(530)，两个所述水平中分面(530)的加工位置是相对地设置于所述整圈环形锻件(500)上；所述水平中分面(530)处于相邻的两个所述斜置式叶片(300)之间，所述水平中分面(530)包括依次连接第一直面(531)、中分斜面(532)和第二直面(533)，所述第一直面(531)和所述第二直面(533)的方向与所述整圈环形锻件(500)的轴向同向，所述中分斜面(532)的方向与所述气道(400)的主通道(410)的方向相应；将所述整圈环形锻件(500)固定住，采用线切割加工两个所述水平中分面(530)后，将所述整圈环形锻件(500)分割为上半圈和下半圈；步骤三、斜置式静叶环半精加工：将上半圈和下半圈组合在一起装夹，在所述整圈环形锻件(500)的一侧采用车削方式半精加工第一槽部(540)，所述第一槽部(540)对应于所述斜置式静叶环的气道(400)的出气口(430)，所述第一槽部(540)包括两个出气部斜面和连接两个出气部斜面的出气部底面(541)，两个出气部斜面分别为出气部内环外斜面(542)和出气部外环内斜面(543)；将所述整圈环形锻件(500)翻转180度，在所述整圈环形锻件(500)另一侧采用车削方式半精加工第二槽部(550)，所述第二槽部(550)对应于所述斜置式静叶环的气道(400)的进气口(420)，所述第二槽部(550)包括两个进气部斜面和连接两个进气部斜面的进气部底面(551)，两个进气部斜面分别为进气部内环外斜面(553)和进气部外环内斜面(552)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡振铭，沈永根，
申请(专利权)人：上海电气电站设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31