高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级导叶片的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级导叶片。本实用新型为解决目前的高转速燃气轮机用的跨音级压气机首级导叶片效率低、使用寿命短、影响压气机安全运行的问题。本实用新型叶片工作部分的截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间有相对扭转；定义截面B-B为基准面，所述截面A-A至截面R-R的截面高度h为-6.10～167.64mm，轴向宽度B为49.58～37.52mm，弦长b为55.51～43.03mm，弯曲角α为27.475°～29.282°，型线最大厚度Dmax为6.79～1.38mm，距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.97～0.23mm，叶片工作部分的总高度H为167.64mm。本实用新型用于功率为25-35MW的燃气轮机中。
【专利说明】高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级导叶片
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种首级导叶片，具体涉及一种高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级导叶片。
【背景技术】
[0002]目前的燃气轮机用的跨音级压气机首级导叶片在国内产品单一，设计方法原始，计算精度较低，无法进行精确的气动计算和流场计算，因此，计算和制造精度较低，从而使叶片型面设计不光顺，使用时，叶片的磨损较大，不仅工作效率低，而且使用寿命短，同时，给压气机的运行留下安全隐患。
实用新型内容
[0003]本实用新型为解决目前的高转速燃气轮机用的跨音级压气机首级导叶片效率低、使用寿命短、影响压气机安全运行的问题，进而提出高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级导叶片。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是:本实用新型所述高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级导叶片包括叶片工作部分和叶根，叶片工作部分和叶根由上至下制成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度截面形状不同，叶片工作部分的截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间有相对扭转；所述跨音级压气机的首级导叶片的叶片工作部分从靠近根部至顶部的截面分为截面A-Α、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E、截面F-F、截面G-G、截面H-H、截面1-1、截面J-J、截面K-K、截面L-L、截面M-M、截面N-N、截面0-0、截面P-P、截面Q-Q和截面R-R，定义截面B-B为基准面，所述截面A-A至截面R-R的截面高度h为-6.10?167.64mm，轴向宽度B为49.58?37.52mm,弦长b为55.51?43.03_，弯曲角α为27.475。?29.282。，型线最大厚度Dmax为6.79?
1.38mm,距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.97?0.23mm,叶片工作部分的总高度H 为 167.64mm ；
[0005]叶片工作部分截面A-A的截面高度h为-6.1Omm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为49.58mm、弦长b为55.51mm、弯曲角α为27.475°、型线最大厚度Dmax为
6.79mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.97mm ；
[0006]叶片工作部分截面B-B的截面高度h为0mm，该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为49.30mm、弦长b为55.11mm、弯曲角α为27.239°、型线最大厚度Dmax为6.51mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.93mm ；
[0007]叶片工作部分截面C-C的截面高度h为8.13mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为48.91mm、弦长b为54.58mm、弯曲角α为26.966°、型线最大厚度Dmax为
6.19mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.88mm ；
[0008]叶片工作部分截面D-D的截面高度h为17.27mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为48.34mm、弦长b为53.91mm、弯曲角α为26.905°、型线最大厚度Dmax为5.88mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.84mm ；
[0009]叶片工作部分截面E-E的截面高度h为25.40mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为47.83mm、弦长b为53.35mm、弯曲角α为26.848°、型线最大厚度Dmax为5.60mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.79mm ；
[0010]叶片工作部分截面F-F的截面高度h为38.10mm，该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为47.02mm、弦长b为52.44_、弯曲角α为26.753°、型线最大厚度Dmax为
5.17mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.73mm ；
[0011]叶片工作部分截面G-G的截面高度h为50.80mm，该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为46.21mm、弦长b为51.53mm、弯曲角α为26.681°、型线最大厚度Dmax为
4.75mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.66mm ；
[0012]叶片工作部分截面H-H的截面高度h为63.50mm，该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为45.37mm、弦长b为50.60mm、弯曲角α为26.673°、型线最大厚度Dmax为4.33mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.60mm ；
[0013]叶片工作部分截面1-1的截面高度h为76.20mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为44.53mm、弦长b为49.69mm、弯曲角α为26.660°、型线最大厚度Dmax为
3.94mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.54mm ；
[0014]叶片工作部分截面J-J的截面高度h为88.90mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为43.65_、弦长b为48.76_、弯曲角α为26.710°、型线最大厚度Dmax为3.55mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.49mm ；
[0015]叶片工作部分截面K-K的截面高度h为101.60mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为42.72mm、弦长b为47.84mm、弯曲角α为26.931°、型线最大厚度Dmax为3.18mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.43mm ；
[0016]叶片工作部分截面L-L的截面高度h为114.30mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为41.76mm、弦长b为46.92mm、弯曲角α为27.264°、型线最大厚度Dmax为
2.82mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.38mm ；
[0017]叶片工作部分截面M-M的截面高度h为127.0mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为40.77mm、弦长b为45.99mm、弯曲角α为27.672°、型线最大厚度Dmax为2.47mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.33mm ；
[0018]叶片工作部分截面N-N的截面高度h为131.18mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为39.89mm、弦长b为45.17mm、弯曲角α为28.051°、型线最大厚度Dmax为
2.18mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.29mm ；
[0019]叶片工作部分截面0-0的截面高度h为149.35mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为39.0mm、弦长b为44.37mm、弯曲角α为28.459°、型线最大厚度Dmax为1.89mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.26mm ；
[0020]叶片工作部分截面P-P的截面高度h为157.48mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为38.35mm、弦长b为43.78mm、弯曲角α为28.797°、型线最大厚度Dmax为1.68mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.25mm ；
[0021]叶片工作部分截面Q-Q的截面高度h为158.06mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为38.30mm、弦长b为43.74mm、弯曲角α为28.824°、型线最大厚度Dmax为1.66mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.25mm ；
[0022]叶片工作部分截面R-R的截面高度h为167.64mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度B为37.52mm、弦长b为43.03mm、弯曲角α为29.282°、型线最大厚度Dmax为
1.38mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.23mm。
[0023]本实用新型的有益效果是:本实用新型是在以一维、准三维、全三维气动、热力分析计算该首级导叶片的全三维设计，计算精度高，使得本实用新型的安全性和高效性有机结合，已保证在变工况下能安全高效运行，增加了叶片的稳定性，提高了叶片效率，延长了叶片使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的主视图；图2是图1的俯视图；图3是图2的S向视图；图4是叶片型线部分各截面断层叠合示意图；图5是叶片工作部分I典型横截面示意图，图6是图5的T处局部放大图。
【具体实施方式】
[0025]【具体实施方式】一:结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式所述高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级导叶片包括叶片工作部分I和叶根2，叶片工作部分I和叶根2由上至下制成一体，叶片工作部分I的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度截面形状不同，叶片工作部分I的截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间有相对扭转；所述跨音级压气机的首级导叶片的叶片工作部分I从靠近根部至顶部的截面分为截面A-Α、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E、截面F-F、截面G-G、截面H-H、截面1-1、截面J-J、截面K-K、截面L-L、截面M-M、截面N-N、截面0-0、截面P_P、截面Q-Q和截面R-R，定义截面B-B为基准面，所述截面A-A至截面R-R的截面高度h为-6.10?167.64mm,轴向宽度B为49.58?37.52_，弦长b为55.51?43.03_，弯曲角α为27.475。?29.282。，型线最大厚度Dmax为6.79?1.38mm，距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.97?0.23mm，叶片工作部分I的总高度H为167.64mm ；
[0026]叶片工作部分I截面A-A的截面高度h为-6.1Omm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为49.58mm、弦长b为55.51mm、弯曲角α为27.475°、型线最大厚度Dmax为6.79mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.97mm ；
[0027]叶片工作部分I截面B-B的截面高度h为0mm，该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为49.30mm、弦长b为55.11mm、弯曲角α为27.239°、型线最大厚度Dmax为
6.51mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.93mm ；
[0028]叶片工作部分I截面C-C的截面高度h为8.13mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为48.91mm、弦长b为54.58mm、弯曲角α为26.966°、型线最大厚度Dmax为6.19mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.88mm ；
[0029]叶片工作部分I截面D-D的截面高度h为17.27mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为48.34mm、弦长b为53.91mm、弯曲角α为26.905°、型线最大厚度Dmax为5.88mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.84mm ；
[0030]叶片工作部分I截面E-E的截面高度h为25.40mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为47.83mm、弦长b为53.35mm、弯曲角α为26.848°、型线最大厚度Dmax为5.60mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.79mm ；
[0031]叶片工作部分I截面F-F的截面高度h为38.1Omm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为47.02_、弦长b为52.44_、弯曲角α为26.753°、型线最大厚度Dmax为5.17mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.73mm ；
[0032]叶片工作部分I截面G-G的截面高度h为50.80mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为46.21mm、弦长b为51.53mm、弯曲角α为26.681°、型线最大厚度Dmax为4.75mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.66mm ；
[0033]叶片工作部分I截面H-H的截面高度h为63.50mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为45.37_、弦长b为50.60_、弯曲角α为26.673°、型线最大厚度Dmax为4.33mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.60mm ；
[0034]叶片工作部分I截面1-1的截面高度h为76.20mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为44.53mm、弦长b为49.69mm、弯曲角α为26.660°、型线最大厚度Dmax为3.94mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.54mm ；
[0035]叶片工作部分I截面J-J的截面高度h为88.90mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为43.65mm、弦长b为48.76mm、弯曲角α为26.710°、型线最大厚度Dmax为3.55mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.49mm ；
[0036]叶片工作部分I截面K-K的截面高度h为101.60mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为42.72mm、弦长b为47.84mm、弯曲角α为26.931°、型线最大厚度Dmax为3.18mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.43mm ；
[0037]叶片工作部分I截面L-L的截面高度h为114.30mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为41.76mm、弦长b为46.92mm、弯曲角α为27.264°、型线最大厚度Dmax为2.82mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.38mm ；
[0038]叶片工作部分I截面M-M的截面高度h为127.0mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为40.77_、弦长b为45.99_、弯曲角α为27.672°、型线最大厚度Dmax为2.47mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.33mm ；
[0039]叶片工作部分I截面N-N的截面高度h为131.18mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为39.89mm、弦长b为45.17mm、弯曲角α为28.051°、型线最大厚度Dmax为2.18mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.29mm ；
[0040]叶片工作部分I截面0-0的截面高度h为149.35mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为39.0mm、弦长b为44.37mm、弯曲角α为28.459°、型线最大厚度Dmax为1.89mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.26mm ；
[0041]叶片工作部分I截面P-P的截面高度h为157.48mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为38.35mm、弦长b为43.78mm、弯曲角α为28.797°、型线最大厚度Dmax为1.68mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.25mm ；
[0042]叶片工作部分I截面Q-Q的截面高度h为158.06mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为38.30mm、弦长b为43.74mm、弯曲角α为28.824°、型线最大厚度Dmax为1.66mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.25mm ；
[0043]叶片工作部分I截面R-R的截面高度h为167.64mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为37.52mm、弦长b为43.03mm、弯曲角α为29.282°、型线最大厚度Dmax为1.38mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.23mm。
[0044]【具体实施方式】二:结合图6说明本实施方式，本实施方式所述高转速燃气轮机用压气机的首级导叶片距出气边距离GH为0.7mm,叶根2的总高度K为13.12mm。其他组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
【权利要求】
1.高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级导叶片，所述叶片包括叶片工作部分(I)和叶根(2)，叶片工作部分(I)和叶根(2)由上至下制成一体，叶片工作部分(I)的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度截面形状不同，叶片工作部分(I)的截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间有相对扭转；其特征在于:所述跨音级压气机的首级导叶片的叶片工作部分(O从靠近根部至顶部的截面分为截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E、截面F-F、截面G-G、截面H-H、截面1-1、截面J-J、截面K-K、截面L-L、截面M-M、截面N-N、截面,0-0、截面P-P、截面Q-Q和截面R-R，定义截面B-B为基准面，所述截面A-A至截面R-R的截面高度h为-6.10~167.64mm，轴向宽度B为49.58~37.52_，弦长b为55.51~43.03mm,弯曲角α为27.475°~29.282°，型线最大厚度Dmax为6.79~1.38mm，距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.97~0.23mm,叶片工作部分(I)的总高度H为167.64mm ；叶片工作部分(I)截面A-A的截面高度h为-6.1Omm,该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为49.58mm、弦长b为55.51mm、弯曲角α为27.475°、型线最大厚度Dmax为6.79mm，距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.97mm ； 叶片工作部分(I)截面B-B的截面高度h为0mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为49.30mm、弦长b为55.11mm、弯曲角α为27.239°、型线最大厚度Dmax为,6.51mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.93mm ； 叶片工作部分(I)截面C-C的截面高度h为8.13mm,该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为48.91mm、弦长b为54.58mm、弯曲角α为26.966°、型线最大厚度Dmax为,6.19mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.88mm ； 叶片工作部分(I)截面D-D的截面高度h为17.27mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为48.34mm、弦长b为53.91mm、弯曲角α为26.905°、型线最大厚度Dmax为5.88mm、距出气边距离为GH 处的出气边厚度DE为0.84mm ； 叶片工作部分(I)截面E-E的截面高度h为25.40_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为47.83mm、弦长b为53.35mm、弯曲角α为26.848°、型线最大厚度Dmax为5.60mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.79mm ； 叶片工作部分(I)截面F-F的截面高度h为38.10mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为47.02mm、弦长b为52.44mm、弯曲角α为26.753°、型线最大厚度Dmax为5.17mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.73mm ； 叶片工作部分(I)截面G-G的截面高度h为50.80mm,该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为46.21mm、弦长b为51.53mm、弯曲角α为26.681°、型线最大厚度Dmax为4.75mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.66mm ； 叶片工作部分(I)截面H-H的截面高度h为63.50mm,该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为45.37mm、弦长b为50.60mm、弯曲角α为26.673°、型线最大厚度Dmax为4.33mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.60mm ； 叶片工作部分(I)截面1-1的截面高度h为76.20mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为44.53mm、弦长b为49.69mm、弯曲角α为26.660°、型线最大厚度Dmax为3.94mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.54mm ； 叶片工作部分(I)截面J-J的截面高度h为88.90mm,该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度B为43.65mm、弦 长b为48.76mm、弯曲角α为26.710°、型线最大厚度Dmax为3.55mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.49mm ； 叶片工作部分(1)截面K-K的截面高度h为101.60_，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度B为42.72mm、弦长b为47.84mm、弯曲角α为26.931°、型线最大厚度Dmax为3.18mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.43mm ； 叶片工作部分(1)截面L-L的截面高度h为114.30_，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度B为41.76mm、弦长b为46.92mm、弯曲角α为27.264°、型线最大厚度Dmax为2.82mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.38mm ； 叶片工作部分(1)截面M-M的截面高度h为127.0mm，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度B为40.77mm、弦长b为45.99mm、弯曲角α为27.672°、型线最大厚度Dmax为2.47mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.33mm ； 叶片工作部分(1)截面N-N的截面高度h为138.18mm，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度B为39.8 9mm、弦长b为45.17mm、弯曲角α为28.051°、型线最大厚度Dmax为2.18mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.29mm ； 叶片工作部分(1)截面0-0的截面高度h为149.35_，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度B为39.0mm、弦长b为44.37mm、弯曲角α为28.459°、型线最大厚度Dmax为1.89mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.26mm ； 叶片工作部分(1)截面P-P的截面高度h为157.48_，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度B为38.35mm、弦长b为43.78mm、弯曲角α为28.797°、型线最大厚度Dmax为1.68mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.25mm ； 叶片工作部分(1)截面Q-Q的截面高度h为158.06_，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度B为38.30mm、弦长b为43.74mm、弯曲角α为28.824°、型线最大厚度Dmax为1.66mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.25mm ； 叶片工作部分(1)截面R-R的截面高度h为167.64mm，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度B为37.52mm、弦长b为43.03mm、弯曲角α为29.282°、型线最大厚度Dmax为1.38mm、距出气边距离为GH处的出气边厚度DE为0.23mm。
2.根据权利要求1所述高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级导叶片，其特征在于:所述距出气边距离的GH为0.7mm,叶根(2)的总高度K为13.12mm。
【文档编号】F04D29/40GK203670284SQ201420031061
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】张宏涛, 李宇峰, 张成义, 冯永志, 张春梅, 赵俊明, 周驰, 董中杰 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司