专利名称：一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽轮机叶片。
背景技术：
目前，汽轮机组的末级叶片发出的功率仅占机组总功率的1/10，随着火电汽轮机容量的增大，研究开发较长的汽轮机次末级叶片已成为发展趋势。现有的汽轮机叶片由于叶片长度及与其相应的旋转角度的限制，使其工作效率低、工作过程不安全，并且现有的汽轮机叶片装配复杂；由于现有拱形围带与叶片间采用的铆接结构，所以在铆接处易产生应力集中，因此存在围带与叶片的连接处易断裂的缺陷。
实用新型内容本实用新型为了解决现有的汽轮机叶片存在工作效率低、工作过程不安全以及叶片装配不方便和叶片与围带的连接处易断裂的问题，提供了一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，解决上述问题所采用的技术方案如下本实用新型的一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片它由围带1、叶片2、防水刷3、中间体4、叶根5和叶轮轮缘7组成，防水刷3安装在叶片2上部的进汽侧，中间体4的上部与叶片2的底部连为一体，中间体4的下部与叶根5的上部连为一体，围带1与叶片2的顶部为一体，叶片2为变截面扭叶片，叶根5镶固在叶轮轮缘7内。
本实用新型的次末级变截面扭叶片2顶部采用自带围带与现有的拱形围带相比，装配方便，通过予扭装配使叶片2形成整圈连接，通过增减围带1的质量可使节径数较高频率增加或减少，有利于調整和调频，由于围带1和叶片2为一体，所以不存在围带1与叶片2的连接处应力集中产生的易断裂问题；本实用新型对433mm大型全转速汽轮机次末级叶片2的整体结构及尺寸的设计，使次末级叶片2根部的反动度控制在15～20％的范围内、负攻角控制在±5～10°的范围内，从而使湿冷机组次末级叶片的安全性和高效性得到了有机的结合，使433mm大型全转速汽轮机次末级叶片2有较高的变工况性能，从而保证机组在变工况下能安全、高效的运行。
图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是图1的左视图，图3是图1的俯视图，图4是叶片2型线部分的俯视图，图5是围带1相邻叶片2两工作面ab-cd位置的装配结构示意图，图6是叶根5通过铆钉6与轮缘7相铆接的结构示意图，图7是几何进汽角示意图，图8是出汽边厚度与安装角示意图。
图中B1是叶片2顶部的轴向宽度，B2是叶片2根部的轴向宽度，H是叶片2的高度，W是叶根5的轴向宽度，K是叶根5的高度，ab和cd是围带1的工作面，βy是安装角，βlj是几何进汽角，S是围带1的非工作面。
具体实施方式
具体实施方式
一本实施方式由围带1、叶片2、防水刷3、中间体4、叶根5和叶轮轮缘7组成，防水刷3安装在叶片2上部的进汽侧，中间体4的上部与叶片2的底部连为一体，中间体4的下部与叶根5的上部连为一体，围带1与叶片2的顶部为一体，叶片2为变截面扭叶片，叶根5镶固在叶轮轮缘7内。
具体实施方式
二本实施方式的围带1与叶片2的顶部模锻为一体，叶根5镶嵌在叶轮轮缘7内，叶根5通过铆钉6铆固在叶轮轮缘7上，叶片2通过予扭装配使叶片2形成整圈连接，相邻两截面间有相对扭转，叶片2型线部分的工作高度H为0～433mm，叶片2为锥台形状，叶片2顶部的轴向宽度B1为46.612mm，根部的轴向宽度B2为68.000mm；叶根5为四叉型等强度叶根，叶根5的轴向宽度W为97.5mm，叶根5的高度K为88mm。相邻叶片2与围带1之间的配合间隙，如图5所示，叶片2装配时围带1的工作面ab与围带1的工作面cd采用“0”间隙配合成工作面1-1，围带1的非工作面S的装配间隙为0.4～0.6mm。
通过上述对433mm大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片2的整体结构及尺寸的设计，使次末级叶片2根部的反动度控制在15～20％的范围内、负攻角控制在±5～10°的范围内，从而使湿冷机组次末级叶片的安全性和高效性得到了有机的结合，使433mm大型全转速汽轮机次末级叶片2有较高的变工况性能，从而保证机组在变工况下能安全、高效的运行。
具体实施方式
三结合图1～图8，本实施方式所述的叶片2型线部分的工作高度H为0～433mm，叶片2的轴向宽度从68mm～46.612mm、弦长从68.727mm～78.017mm、几何进汽角从30.2°～103.098°、安装角从82.714°～36.975°、型线厚度从23.829mm～6.043mm和出汽边厚度从1.256mm～1.046mm的范围内作相应的变化。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
二的不同点在于当叶片的高度为17mm处时，相对应的轴向宽度为67.168mm、弦长为68.212mm、几何进汽角为30.67384°、安装角为80.7702°、型线厚度为22.7832mm、出汽边厚度为1.256mm(见表一)。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
二的不同点在于当叶片的高度为162.7mm处时，相对应的轴向宽度为60.022mm、弦长为68.047mm、几何进汽角为48.50503°、安装角为62.5235°、型线厚度为18.3198mm、出汽边厚度为1.150mm(见表一)。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
二的不同点在于当叶片的高度为315mm处时，相对应的轴向宽度为52.556mm、弦长为71.9775mm、几何进汽角为74.0331°、安装角为47.1001°、型线厚度为9.7466mm、出汽边厚度为1.046mm(见表一)。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
二的不同点在于当叶片的高度为390mm处时，相对应的轴向宽度为48.879mm、弦长为76.289mm、几何进汽角为97.0880°、安装角为40.3934°、型线厚度为7.1782mm、出汽边厚度为1.046mm(见表一)。
表一、叶片2各截面具体参数表
权利要求1.一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，它由围带(1)、叶片(2)、防水刷(3)、中间体(4)、叶根(5)和叶轮轮缘(7)组成，防水刷(3)安装在叶片(2)上部的一侧，中间体(4)的上部与叶片(2)的底部连为一体，中间体(4)的下部与叶根(5)的上部连为一体，其特征在于围带(1)与叶片(2)的顶部为一体，叶片(2)为变截面扭叶片，叶根(5)镶固在叶轮轮缘(7)内。
2.根据权利要求1所述的一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，其特征在于围带(1)与叶片(2)的顶部模锻为一体，叶根(5)镶嵌在叶轮轮缘(7)内，叶根(5)通过铆钉(6)铆同在叶轮轮缘(7)上，叶片(2)通过予扭装配使叶片(2)形成整圈连接，相邻两截面间有相对扭转，叶片(2)型线部分的工作高度H为0～433mm，叶片(2)为锥台形状。
3.根据权利要求1或2所述的一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，其特征在于叶根(5)为四叉型等强度叶根，叶根(5)的轴向宽度为97.5mm，叶根(5)的高度为88mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，其特征在于叶片(2)的轴向宽度在68mm～46.612mm、弦长从68.727mm～78.017mm、几何进汽角从30.2°～103.098°、安装角从82.714°～36.975°、型线厚度从23.829mm～6.043mm和出汽边厚度从1.256mm～1.046mm的范围。
5.根据权利要求4所述的一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，其特征在于在叶片的高度为17mm处时，轴向宽度为67.168mm，弦长为68.212mm，几何进汽角为30.67384°，安装角为80.7702°，型线厚度为22.7832mm，出汽边厚度为1.256mm。
6.根据权利要求4所述的一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，其特征在于在叶片的高度为162.7mm处时，轴向宽度为60.022mm，弦长为68.047mm，几何进汽角为48.50503°，安装角为62.5235°，型线厚度为18.3198mm，出汽边厚度为1.150mm。
7.根据权利要求4所述的一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，其特征在于在叶片的高度为315mm处时，轴向宽度为52.556mm，弦长为71.9775mm，几何进汽角为74.0331°，安装角为47.1001°，型线厚度为9.7466mm，出汽边厚度为1.046mm。
8.根据权利要求4所述的一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，其特征在于在叶片的高度为390mm处时，轴向宽度为48.879mm，弦长为76.289mm，几何进汽角为97.0880°，安装角为40.3934°，型线厚度为7.1782mm，出汽边厚度为1.046mm。
专利摘要一种大型全转速汽轮机次末级变截面扭叶片，它涉及汽轮机叶片。它解决了现有的汽轮机叶片工作效率低、工作过程不安全以及叶片装配不方便和叶片与围带的连接处易断裂的问题。本实用新型由围带1、叶片2、防水刷3、中间体4、叶根5和叶轮轮缘7组成，防水刷3安装在叶片2上部的进汽侧，中间体4的上部与叶片2的底部连为一体，中间体4的下部与叶根5的上部连为一体，围带1与叶片2的顶部为一体，叶片2为变截面扭叶片，叶根5镶固在叶轮轮缘7内。本实用新型的次末级变截面扭叶片2采用自带围带与现有的拱形围带相比，装配方便，不易断裂；通过对叶片2的整体结构及尺寸的设计，使叶片2的安全性和高效性得到了有机的结合，使叶片2在变工况下能安全、高效地运行。
文档编号F01D5/30GK2851583SQ20052002209
公开日2006年12月27日 申请日期2005年12月6日 优先权日2005年12月6日
发明者杨其国, 杜连庆, 吕智强, 李毅刚, 钱国荣, 周克澄, 周鸿儒, 董红梅 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司