一种变转速工业汽轮机末级的叶片及叶片组合制造技术

本申请涉及变转速工业汽轮机末级的叶片，叶片包括围带、凸台、叶身和叶根，围带位于叶身的顶部，叶根位于叶身的底部，凸台位于叶身的中部位置；叶身的最大厚度由11mm单调减小至3.5mm；其型线宽度由100mm单调减小至11mm；其节距由25mm单调增加至55.5mm；其截面积由908.5mm

【技术实现步骤摘要】
一种变转速工业汽轮机末级的叶片及叶片组合
本申请涉及汽轮机领域，具体为一种变转速工业汽轮机末级的叶片及叶片组合。
技术介绍
汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功。随着电力行业对变转速工业汽轮机的需求量不断增加，对于变转速工业汽轮机的叶片需求也剧增，怎样提高叶片的高效性、安全性及可靠性提出越来越高的要求。特别在变转速汽轮机末级叶片上鲜有突破，大多集中在3000～5500r/min范围内，如何设计出最高转速能够达到8000rpm，且能够满足较高的端负荷。
技术实现思路
本申请的目的：提高叶片的高效性、安全性及可靠性，并在0～8000r/min范围内安全可靠运行，满足较高的端负荷需求。本申请的目的是通过如下技术方案来完成的，一种变转速工业汽轮机末级的叶片，所述叶片包括围带、凸台、叶身和叶根，所述围带位于叶身的顶部，叶根位于叶身的底部，凸台位于叶身的中部位置；其中，所述叶身(3)从底部到顶部，呈以下规律：最大厚度b由11mm单调减小至3.5mm；其型线宽度Wx由100mm单调减小至11mm；其节距p由25mm单调增加至55.5mm；102mm≥弦长c≥56mm；其截面积A由908.5mm2单调减小至133mm2；其安装角a由78°单调减小至10°；其前缘小圆半径r1由2.3mm单调减小至0.6mm；其尾缘小圆半径r2由1.5mm单调减小至0.5mm优选地，所述围带包括整体呈条状的带体；带体的两侧壁表面为弧状。优选地，所述带体左右两侧的第一侧壁与第二侧壁分别向带体内凹陷，第一侧壁与第二侧壁的表面为圆弧面。优选地，所述围带两端头的结构间可对接；围带的两端头包括第一端头与第二端头；第一端头与第二端头对接的截面呈倒“V”形。优选地，所述第一端头凸出呈“V”形的凸起；“V”形的凸起侧边底部设有一卡位口。优选地，所述卡位口外侧的带体凸出有定位角。优选地，所述第一端头凹陷呈“V”形的凹槽；“V”形的凹槽底端设有一缓冲口。一种变转速工业汽轮机末级的叶片组合，包括叶片，所述叶片沿基点为中心排列，叶片排列类似圆环形，相邻叶片沿基点的圆心夹角相等。优选地，在静态不工作时：相邻叶片顶部的围带接触性连接，相邻叶片中部的凸台间接触性连接。优选地，在动态工作时：相邻叶片顶部的围带抵触性连接，相邻叶片中部的凸台间接触性连接。本申请与现有技术相比，至少具有以下明显优点和效果：1、本申请采用全三元流动设计技术，兼顾叶片的静强度，且在额定设计工况下，级效率达到在0～8000r/min范围内依旧可靠运行，并具有较高的高效性、安全性及可靠性。2、利用围带整圈自锁排列的阻尼叶片结构，减小叶片自激振和动应力，使得叶片能够在最高转速下端负荷达到57.12t/(h*m2)。附图说明图1是本申请中叶片的结构组成图。图2是本申请图1的截面原理图。图3是本申请中围带的结构示意图。图4是本申请中围带的对接自锁图。图5是本申请图4中A位置的局部放大图。图6是本申请中凸台的剖面排列图图7是本申请中叶身的截面特征参数图。图8是本申请中叶片与中间体的安装截面图。图9是本申请中叶根的结构示意图。图10是本申请中叶片排列呈扇形的示意图。部件列表100叶片1围带2凸台3叶身4叶根5中间体11带体12第一侧壁13第二侧壁14第一端头15第二端头141卡位口142定位角151缓冲口具体实施方式结合附图和以下说明描述了本申请的特定实施例以教导本领域技术人员如何制造和使用本申请的最佳模式。为了教导申请原理，已简化或省略了一下常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变形落在本申请的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式结合以形成本申请的多个变型。本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。由此，本申请并不局限于下述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。图1至10示出了本申请变转速工业汽轮机末级的叶片的一种实施例。叶片100应用于工业汽轮机的变速旋转中，叶片100在极苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用，完成动力转换。如图1、2中所示，本申请实施例中，该叶片100包括围带1、凸台2、叶身3和叶根4，所述围带1位于叶身3的顶部，叶根4位于叶身3的底部，凸台2位于叶身3的中部位置，其中，在叶根4上还设有中间体5，叶身3安装于中间体5上进行运行，以保证整体的旋转性及动力转换性。其中，凸台2为椭圆台，凸台2距叶底截面L＝206mm，椭圆长、短轴半径分别为8.5mm和4mm，其长短轴半径分别为8.5mm和4mm，具有较高的支撑强度。如图3所示，本申请实施例中，围带1包括整体呈条状的带体11；带体11的两侧壁表面为弧状，截面呈弧形状具有较高的抗冲击性，可为外凸出或内凹状的圆弧结构。其中，沿着带体11左右两侧的第一侧壁12与第二侧壁13分别向带体11内凹陷，向内的凹陷可形成较长的围带1且质量轻，因此，第一侧壁12与第二侧壁13的表面为向内凹陷的圆弧面。如图4所示，本申请实施例中，围带1两端头为对接的结构，围带1间对接形成组合，相邻围带1可结合为扇形。当然，若干扇形也可组合为圆环形。其中，围带1上下位置的两端头包括第一端头14与第二端头15，将两个端头对接形成自锁结构，该自锁结构为插接式的自锁结构。其中，自锁结构的截面为“V”形，在图4中第一端头14与第二端头15对接的截面呈倒“V”形，便于对接结合。具体的放大，图4中A位置的局部结构，第一端头14凸出呈“V”形的凸起；“V”形的凸起侧边底部设有一卡位口141。卡位口141类似圆弧状，具有较高的缓冲形，利用卡位口141包裹第二侧壁13底端的头，以抵抗运动中受力导致的变形，卡位口141包裹侧壁13底端时，形成围带1间的结合及定位。为进一步提高卡位口141结合包裹及定位的稳定性，沿着卡位口141外侧的带体11凸出一定位角142，该定位角142呈圆弧形凸出，具有分解受力抵抗性较高，且不易变形破损的效果。需要说明的是，第一端头14凹陷呈“V”形的凹槽；“V”形的凹槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变转速工业汽轮机末级的叶片，所述叶片(100)包括围带(1)、凸台(2)、叶身(3)和叶根(4)，所述围带(1)位于叶身(3)的顶部，叶根(4)位于叶身(3)的底部，凸台(2)位于叶身(3)的中部位置；其特征在于：所述叶身(3)从底部到顶部，呈以下规律：/n最大厚度b由11mm单调减小至3.5mm；型线宽度Wx由100mm单调减小至11mm；节距p由25mm单调增加至55.5mm；102mm≥弦长c≥56mm；截面积A由908.5mm

【技术特征摘要】
1.一种变转速工业汽轮机末级的叶片，所述叶片(100)包括围带(1)、凸台(2)、叶身(3)和叶根(4)，所述围带(1)位于叶身(3)的顶部，叶根(4)位于叶身(3)的底部，凸台(2)位于叶身(3)的中部位置；其特征在于：所述叶身(3)从底部到顶部，呈以下规律：
最大厚度b由11mm单调减小至3.5mm；型线宽度Wx由100mm单调减小至11mm；节距p由25mm单调增加至55.5mm；102mm≥弦长c≥56mm；截面积A由908.5mm2单调减小至133mm2；安装角a由78°单调减小至10°；前缘小圆半径r1由2.3mm单调减小至0.6mm；尾缘小圆半径r2由1.5mm单调减小至0.5mm。


2.根据权利要求1所述变转速工业汽轮机末级的叶片，其特征在于：所述围带(1)包括整体呈条状的带体(11)；带体(11)的两侧壁表面为弧状。


3.根据权利要求2所述变转速工业汽轮机末级的叶片，其特征在于：所述带体(11)左右两侧的第一侧壁(12)与第二侧壁(13)分别向带体(11)内凹陷，第一侧壁(12)与第二侧壁(13)的表面为圆弧面。


4.根据权利要求1或权利要求2所述变转速工业汽轮机末级的叶片，其特征在于：所述围带(1)两端头的结构间可对接；围带(1)的两端头包括第一端头(14)与第二端头(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宇，李文福，谈伟，
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