一种高强度的汽轮机叶片的制作方法

文档序号:11638808阅读:249来源:国知局

本发明涉及汽轮叶片装置技术领域,具体来讲是一种高强度的汽轮机叶片。



背景技术:

汽轮机叶片是汽轮发电机组的重要部件,目前市面上普遍使用的汽轮机叶片一般是通过改变叶片的形状来提高工作效率,效果不明显,且未发挥出叶片的最大工作效率,且现有的汽轮机叶片制造成本高,容易受腐蚀损坏,使用寿命短,维护成本高。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,针对以上现有技术存在的缺点,提供一种制造成本低、工作效率高、防锈、高强度的汽轮机叶片。

本发明解决以上技术问题的技术方案是:一种高强度的汽轮机叶片,包括叶面、叶根和叶冠,所述叶面上部连叶冠,下部通过连接件连接叶根,所述叶面上设有方形聚气通道,所述方形聚气通道周围设有通风孔,所述叶面中部设有拉筋孔,所述叶面的宽度由叶根到叶冠递减,所述叶面由高强度钢制成;

所述汽轮机叶片的表面贴有复合膜,所述复合膜包括PTFE膜,在所述PTFE膜的一面涂有交联粘结胶,在所述PTFE膜的另一面喷涂有纳米溶液,所述汽轮机叶片的表面喷涂有界面剂,所述复合膜具有交联粘结胶的那一面与所述汽轮机叶片的表面贴合;

所述交联粘结胶的质量百分比组分为:4-甲基环己基异氰酸酯:21~23%,氨基甲酸乙酯:23~25%,α-亚麻酸:2.3~2.5%,乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯:5.3~5.5%,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:4.5~5.7%,过氧化苯甲酰:3.2~3.4%,丙烯酸丁酯:2.7~2.9%,交联型丙烯酸酯乳液:5.7~5.9%,2-羟基-1,2-二苯基乙酮:1.7~1.9%,醋酸乙烯酯:余量;在热压的作用下将粘接复合剂与PTFE膜进行高温粘接复合,所述热压复合温度为185~187℃,时间为1~1.5min,线压力为1.5~1.7 Kg/mm;

所述纳米材料溶液的质量百分比组分为:锑掺杂氧化锡纳米晶:12~14%,纳米二氧化钛:9~11%,纳米碳化硅:3.5~3.7%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:4.5~4.7%,有机氟防水剂:余量;将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液,烘干后经机械热轧压处理,所述烘干温度为98~100℃,机械热轧压为辊筒轧压,线压力为2~2.2Kg/mm,轧压温度为160~180℃,时间为1~1.5min;

所述界面剂中各组分的重量百分比为:有机硅改性丙烯酸树脂:42~45%,填料:15~17%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:5.5-5.7%,聚氧乙烯脂肪醇醚:3.7-3.9%,聚二甲基硅氧烷:1.4~1.6%,聚醚改性硅油:1.1~1.3%,助溶剂:余量;所述填料为硫酸钡、硅微粉或碳酸钙;

所述高强度钢的成分,按照质量分数包括C:0.2%~0.3%,Cr:0.4%~0.55%,Si:0.20%~0.45%,Mn:0.70%~1.00%,V:0.08%~0.25%,P:0.005%~0.020%,Al:2.43~2.62%,H:0.00005%~0.00020%, Nb:0.030%~0.040%,W :0.12%~0.46 %,N:0.002%~0.006%,Cu:0.02%~0.08%,Co:0.002%~0.005%,S:0.001%~0.003%,Ni: 0.60%~0.93%,Ca:0.001~0.002%,Mg:0.001-0.003%,Ti:0.002%~0.010%, Mo:0.10%~0.50%,镧:0.09%~0.11%,铈:0.14%~0.16%,镨:0.15%~0.17%,余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明进一步限定的技术方案是:

前述的交联粘结胶的质量百分比组分为:4-甲基环己基异氰酸酯:22~23%,氨基甲酸乙酯:24~25%,α-亚麻酸:2.4~2.5%,乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯:5.4~5.5%,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:4.6~5.7%,过氧化苯甲酰:3.3~3.4%,丙烯酸丁酯:2.8~2.9%,交联型丙烯酸酯乳液:5.7~5.8%,2-羟基-1,2-二苯基乙酮:1.75~1.9%,醋酸乙烯酯:余量;在热压的作用下将粘接复合剂与PTFE膜进行高温粘接复合,所述热压复合温度为185~186℃,时间为1.2~1.5min,线压力为1.6~1.7 Kg/mm;

所述纳米材料溶液的质量百分比组分为:锑掺杂氧化锡纳米晶:13~14%,纳米二氧化钛:10~11%,纳米碳化硅:3.6~3.7%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:4.6~4.7%,有机氟防水剂:余量;将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液,烘干后经机械热轧压处理,所述烘干温度为99~100℃,机械热轧压为辊筒轧压,线压力为2.1~2.2Kg/mm,轧压温度为170~180℃,时间为1.2~1.5min;

所述界面剂中各组分的重量百分比为:有机硅改性丙烯酸树脂:43~45%,填料:16~17%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:5.6-5.7%,聚氧乙烯脂肪醇醚:3.8-3.9%,聚二甲基硅氧烷:1.5~1.6%,聚醚改性硅油:1.2~1.3%,助溶剂:余量;所述填料为硫酸钡、硅微粉或碳酸钙。

前述的高强度钢的成分,按照质量分数包括C:0.25%~0.3%,Cr:0.45%~0.55%,Si:0.25%~0.45%,Mn:0.80%~1.00%,V:0.09%~0.25%,P:0.008%~0.020%,Al:2.50%-2.62%,H:0.00009%~0.00020%, Nb:0.033%~0.040%,W :0.20%~0.46 %,N:0.003%~0.006%,Cu:0.04%~0.08%,Co:0.003%~0.005%,S:0.0015%~0.003%,Ni: 0.70%~0.93%,Ca:0.0015%~0.002%,Mg:0.0015%~0.003%, Ti:0.005%~0.010%, Mo:0.20%~0.50%,镧:0.095%~0.11%,铈:0.145%~0.16%,镨:0.156%~0.17%,余量为Fe和不可避免的杂质。

前述的高强度钢的成分,按照质量分数包括C:0.28%~0.3%,Cr:0.49%~0.55%,Si:0.30%~0.45%,Mn:0.85%~1.00%,V:0.10%~0.25%,P:0.010%~0.020%,Al:2.55%~2.62%,H:0.00010%~0.00020%, Nb:0.037%~0.040%,W :0.30%~0.46 %,N:0.004%~0.006%,Cu:0.06%~0.08%,Co:0.004%~0.005%,S:0.002%~0.003%,Ni: 0.75%~0.93%,Ca:0.0018%~0.002%,Mg:0.0020%~0.003%, Ti:0.007%~0.010%, Mo:0.30%~0.50%,镧:0.10%~0.11%,铈:0.15%~0.16%,镨:0.16%~0.17%,余量为Fe和不可避免的杂质。

前述的叶冠上设有通孔。

前述的叶根采用枞树型叶根。

前述的叶面两侧各设有进气侧边和出气侧边。

前述的叶面的高度不低于900mm。

本发明的有益效果是:本发明在叶面通过连接件连接叶根,不仅增加了叶片的长度,也增加了叶片承受较高离心力的能力;设有方形聚气通道,能够将冲击到汽轮机叶片上的高温高压汇聚到一起,并且通过周围的通风孔排出,也能够改变蒸汽的流向,提高蒸汽的利用率;设有拉筋孔使得拉筋穿过拉筋孔时,满足其硬度和耐磨性,提高安全性和有效性,在叶冠上设有通孔,能够降低叶片高速旋转产生的离心力,减少叶片的承受力,采用枞树型叶根,适应根部的负载,并且承受较高的负载,本发明叶面采用高强度钢制成,能够延长叶片的使用寿命,也能够承受较高的离心力。

本发明汽轮机叶片的表面贴有复合膜,提高了其防腐蚀效果,增加了使用寿命;另外,本发明复合膜除了具有防腐蚀效果外,还具有很好的抗静电性和吸收隔热性,以及表面拒水性,且具有防霉杀菌和防污性,纳米材料的加入又能提高复合膜的耐磨损性,一举多得,获得了意外不到的技术效果。本发明汽轮机叶片与现有的产品相比,可增加使用寿命2-3倍,同时具有抗静电性、吸收隔热性、表面拒水性、防霉杀菌和防污性,稳定性更好,故障率可降低30-40%。汽轮机叶片的表面喷涂界面剂,可以密闭掉外表面上的微小气孔,同时增加复合膜与轴承的外表面的粘贴强剥离强度和撕裂强度。

附图说明

图1为本发明的结构的示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种高强度的汽轮机叶片,结构如图1所示,包括叶面1、叶根3和叶冠2,所述叶面1上部连叶冠2,叶冠2上设有通孔7,下部通过连接件10连接叶根3,叶根3采用枞树型叶根,叶面1上设有方形聚气通道5,方形聚气通道5周围设有通风孔6,叶面1中部设有拉筋孔4,叶面1两侧各设有进气侧边8和出气侧边9,叶面1的宽度由叶根3到叶冠2递减,叶面的高度为900mm,叶面由高强度钢制成;

汽轮机叶片的表面贴有复合膜,复合膜包括PTFE膜,在PTFE膜的一面涂有交联粘结胶,在PTFE膜的另一面喷涂有纳米溶液,汽轮机叶片的表面喷涂有界面剂,复合膜具有交联粘结胶的那一面与汽轮机叶片的表面贴合;

交联粘结胶的质量百分比组分为:4-甲基环己基异氰酸酯:22%,氨基甲酸乙酯:24%,α-亚麻酸:2.4%,乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯:5.4%,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:4.6%,过氧化苯甲酰:3.3%,丙烯酸丁酯:2.8%,交联型丙烯酸酯乳液:5.7%,2-羟基-1,2-二苯基乙酮:1.75%,醋酸乙烯酯:余量;在热压的作用下将粘接复合剂与PTFE膜进行高温粘接复合,热压复合温度为185℃,时间为1.2min,线压力为1.6 Kg/mm;

纳米材料溶液的质量百分比组分为:锑掺杂氧化锡纳米晶:13%,纳米二氧化钛:10%,纳米碳化硅:3.6%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:4.6%,有机氟防水剂:余量;将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液,烘干后经机械热轧压处理,所述烘干温度为99℃,机械热轧压为辊筒轧压,线压力为2.1Kg/mm,轧压温度为175℃,时间为1.2min;

界面剂中各组分的重量百分比为:有机硅改性丙烯酸树脂:43%,填料:16%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:5.6%,聚氧乙烯脂肪醇醚:3.8%,聚二甲基硅氧烷:1.5%,聚醚改性硅油:1.2%,助溶剂:余量;填料为硫酸钡。

高强度钢的成分,按照质量分数包括C:0.25%,Cr:0.45%,Si:0.25%,Mn:0.80%,V:0.09%,P:0.008%,Al:2.50%,H:0.00009%, Nb:0.033%,W :0.20%,N:0.003%,Cu:0.04%,Co:0.003%,S:0.0015%,Ni:0.70%,Ca:0.0015%,Mg:0.0015%, Ti:0.005%, Mo:0.20%,镧:0.095%,铈:0.145%,镨:0.156%,余量为Fe和不可避免的杂质;

本实施例中在叶冠上设有通孔,能够降低叶片高速旋转产生的离心力,减少叶片的承受力;叶面通过连接件连接叶根,增加了叶片的长度,也增加了叶片承受较高离心力的能力;方形聚气通道能够将冲击到汽轮机叶片上的高温高压汇聚到一起,并且通过周围的通风孔排出,也能够改变蒸汽的流向,提高蒸汽的利用率;设有拉筋孔使得拉筋穿过拉筋孔时,满足其硬度和耐磨性,提高安全性和有效性,采用枞树型叶根,适应根部的负载,并且承受较高的负载,叶面采用高强度钢制成,能够延长叶片的使用寿命,也能够承受较高的离心力;

而且本发明汽轮机在叶片的表面贴有复合膜,提高了其防腐蚀效果,增加了使用寿命;另外,本发明复合膜除了具有防腐蚀效果外,还具有很好的抗静电性和吸收隔热性,以及表面拒水性,且具有防霉杀菌和防污性,纳米材料的加入又能提高复合膜的耐磨损性,一举多得,获得了意外不到的技术效果。本发明汽轮机叶片与现有的产品相比,可增加使用寿命2-3倍,同时具有抗静电性、吸收隔热性、表面拒水性、防霉杀菌和防污性,稳定性更好,故障率可降低30-40%。汽轮机叶片的表面喷涂界面剂,可以密闭掉外表面上的微小气孔,同时增加复合膜与轴承的外表面的粘贴强剥离强度和撕裂强度。

实施例2

本实施例提供一种高强度的汽轮机叶片,结构如图1所示,包括叶面1、叶根3和叶冠2,所述叶面1上部连叶冠2,叶冠2上设有通孔7,下部通过连接件10连接叶根3,叶根3采用枞树型叶根,叶面1上设有方形聚气通道5,方形聚气通道5周围设有通风孔6,叶面1中部设有拉筋孔4,叶面1两侧各设有进气侧边8和出气侧边9,叶面1的宽度由叶根3到叶冠2递减,叶面的高度为900mm,叶面由高强度钢制成;

汽轮机叶片的表面贴有复合膜,复合膜包括PTFE膜,在PTFE膜的一面涂有交联粘结胶,在PTFE膜的另一面喷涂有纳米溶液,汽轮机叶片的表面喷涂有界面剂,复合膜具有交联粘结胶的那一面与汽轮机叶片的表面贴合;

交联粘结胶的质量百分比组分为:4-甲基环己基异氰酸酯:23%,氨基甲酸乙酯:25%,α-亚麻酸:2.5%,乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯:5.5%,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:5.7%,过氧化苯甲酰:3.4%,丙烯酸丁酯:2.9%,交联型丙烯酸酯乳液:5.8%,2-羟基-1,2-二苯基乙酮:1.9%,醋酸乙烯酯:余量;在热压的作用下将粘接复合剂与PTFE膜进行高温粘接复合,热压复合温度为186℃,时间为1.5min,线压力为1.7 Kg/mm;

纳米材料溶液的质量百分比组分为:锑掺杂氧化锡纳米晶: 14%,纳米二氧化钛:11%,纳米碳化硅:3.7%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:4.7%,有机氟防水剂:余量;将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液,烘干后经机械热轧压处理,所述烘干温度为100℃,机械热轧压为辊筒轧压,线压力为2.2Kg/mm,轧压温度为180℃,时间为1.5min;

界面剂中各组分的重量百分比为:有机硅改性丙烯酸树脂:45%,填料:17%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:5.7%,聚氧乙烯脂肪醇醚:3.9%,聚二甲基硅氧烷:1.6%,聚醚改性硅油:1.3%,助溶剂:余量;填料为碳酸钙;

高强度钢的成分,按照质量分数包括C:0.3%,Cr:0.55%,Si:0.45%,Mn:1.00%,V:0.25%,P:0.020%,Al:2.62%,H:0.00020%,Nb:0.040%,W:0.46 %,N:0.006%,Cu:0.08%,Co:0.005%,S:0.003%,Ni: 0.93%,Ca:0.002%,Mg:0.003%,Ti:0.010%,Mo:0.50%,镧:0.11%,铈:0.16%,镨:0.17%,余量为Fe和不可避免的杂质。

本实施例中在叶冠上设有通孔,能够降低叶片高速旋转产生的离心力,减少叶片的承受力;叶面通过连接件连接叶根,增加了叶片的长度,也增加了叶片承受较高离心力的能力;方形聚气通道能够将冲击到汽轮机叶片上的高温高压汇聚到一起,并且通过周围的通风孔排出,也能够改变蒸汽的流向,提高蒸汽的利用率;设有拉筋孔使得拉筋穿过拉筋孔时,满足其硬度和耐磨性,提高安全性和有效性,采用枞树型叶根,适应根部的负载,并且承受较高的负载,叶面采用高强度钢制成,能够延长叶片的使用寿命,也能够承受较高的离心力;

而且本发明汽轮机在叶片的表面贴有复合膜,提高了其防腐蚀效果,增加了使用寿命;另外,本发明复合膜除了具有防腐蚀效果外,还具有很好的抗静电性和吸收隔热性,以及表面拒水性,且具有防霉杀菌和防污性,纳米材料的加入又能提高复合膜的耐磨损性,一举多得,获得了意外不到的技术效果。本发明汽轮机叶片与现有的产品相比,可增加使用寿命2-3倍,同时具有抗静电性、吸收隔热性、表面拒水性、防霉杀菌和防污性,稳定性更好,故障率可降低30-40%。汽轮机叶片的表面喷涂界面剂,可以密闭掉外表面上的微小气孔,同时增加复合膜与轴承的外表面的粘贴强剥离强度和撕裂强度。

除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

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