一种压气机调频结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种压气机调频结构，具体的是一种能够快速方便的进行频率调整的压气机调频结构。
【背景技术】
[0002]旋转机械叶片工作时，不断受到脉动气流力的作用使叶片振动。特别是当激振力频率与叶片固有频率互成整数倍时，将引起共振，甚至损坏叶片。对于叶片设计而言，通常通过理论计算预估叶片的自振频率，通过试验确定叶片的频率安全性。更重要的是在叶片设计之初留有减振与调频手段。
[0003]现有技术中叶片频率调整或减振的主要手段为:改变叶身厚度，叶片前后静叶的非均匀分布、叶顶加围带(叶冠)、叶身加箍带(拉筋)、叶根加阻尼销、叶根双榫结构。对销钉式叶盘连接形式或叉齿型叶根还可以通过改变销钉孔间隙实现调频。
[0004]对于已经制造好的叶片，待试验或试车确定其固有频率不能满足避开率要求时，为了使其不影响气动性能及相邻结构的尺寸，频率调整手段非常有限，特别是对于不带冠非冷却实心叶片，如燃气轮机压气机调频结构，改变叶片自振频率的方法更少，频率调整范围也较窄。如重新设计叶片必然会延长设计周期，增加设计成本，削弱竞争力；如不能有效调频，则会使叶片在离心力及交变的振动载荷的作用下产生疲劳裂纹，当裂纹扩展到一定程度，剩余面积不足以承受离心力时，叶片将折断。
[0005]鉴于上述现有技术的缺陷，需要提供一种能够快速方便的进行频率调整的压气机调频结构。
【发明内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]本发明要解决的技术问题是现有的已经制造好的叶片，待试验或试车确定其固有频率不能满足避开率要求时，为了使其不影响气动性能及相邻结构的尺寸，频率调整手段非常有限。如重新设计叶片必然会延长设计周期，增加设计成本，削弱竞争力；如不能有效调频，则会使叶片在离心力及交变的振动载荷的作用下产生疲劳裂纹等问题。
[0008]( 二 )技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种压气机调频结构，包括压气机叶片及设置于压气机叶片底部的叶根，所述叶根的底部设置有调频孔，所述叶根包括叶根底部、叶根颈部及叶根顶部，所述叶根颈部设置于所述叶根底部与叶根顶部之间，所述调频孔的深度大于所述叶根颈部至所述叶根底部的距离。
[0010]进一步地，所述叶根的一端为叶根进气端面，另一端为叶根出气端面，所述调频孔距所述叶根进气端面及叶根出气端面的距离大于所述压气机叶片的根部的尾缘的直径的2倍。
[0011]进一步地，所述调频孔为圆形、平行四边形、三角形或椭圆形。
[0012]进一步地，所述调频孔为平行四边形，所述调频孔的一条边平行与所述叶根进气端面或所述叶根出气端面。
[0013]进一步地，所述调频孔垂直于所述叶根底部或与所述叶根底部成夹角设置，所述调频孔的深度距所述叶根顶部的距离大于所述压气机叶片的根部的前缘的直径。
[0014]进一步地，所述调频孔为单个或多个，且沿其周向的宽度小于所述叶根颈部的宽度的2/3。
[0015]进一步地，所述叶根为燕尾型。
[0016]本发明还提供了一种压气机锁紧结构，包括上述的压气机调频结构，其特征在于:还包括设置有锁片的轮盘，所述轮盘通过所述调频孔及锁片与所述压气机叶片连接。
[0017](三)有益效果
[0018]本发明的上述技术方案具有如下优点:本发明提供的压气机调频结构中的叶根的底部设置有调频孔，叶根包括叶根底部、叶根颈部及叶根顶部，叶根颈部设置于叶根底部与叶根顶部之间，调频孔的深度大于叶根颈部至叶根底部的距离。本发明提供的压气机调频结构中通过调频孔的设置改变了压气机叶片的质量及刚度分布，可在叶片加工制造后实现快速的调频，加工简单，容易实现，提高了产品的振动可靠性；具有结构简单的优点。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例压气机调频结构的立体结构示意图；
[0020]图2是本发明实施例压气机调频结构的俯视图；
[0021]图3为本发明实施例压气机调频结构的局部仰视图；
[0022]图4为本发明实施例压气机调频结构的局部主视图；
[0023]图5是本发明实施例压气机调频结构的局部侧视图。
[0024]图中:1:压气机叶片；2:叶根；3:调频孔；11:前缘；12:尾缘;21:叶根进气端面；22:叶根出气端面；23:叶根底部；24:叶根颈部；25:叶身顶部。
【具体实施方式】
[0025]在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0026]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0027]下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0028]如图1至图5所示，本发明提供的压气机调频结构，包括包括压气机叶片I及设置于压气机叶片I底部的叶根2，本实施例中所述叶根2为燕尾型。所述叶根2的底部设置有调频孔3，所述叶根2包括叶根底部23、叶根颈部24及叶根顶部25，所述叶根颈部24设置于所述叶根底部23与叶根顶部25之间，所述调频孔3的深度大于所述叶根颈部24至所述叶根底部23的距离。本发明提供的压气机调频结构中通过调频孔的设置改变了压气机叶片的质量及刚度分布，可在叶片加工制造后实现快速的调频，加工简单，容易实现，提高了产品的振动可靠性；具有结构简单的优点。
[0029]本实施例中所述叶根2的一端为叶根进气端面21，另一端为叶根出气端面22，所述调频孔3距所述叶根进气端面21及叶根出气端面22的距离大于尾缘12的直径的2倍，同时为保证调频孔3对频率的调整范围尽可能大，调频孔3深度大于叶根底部23距叶根颈部24的距离。本实施例中所述压气机叶片I的根部的截面的尾缘12的直径的2倍。
[0030]本发明提供的压气机调频结构中所述调频孔3为圆形、平行四边形、三角形或椭圆形。所述调频孔3为平行四边形，所述调频孔3的一条边平行与所述叶根进气端面21或所述叶根出气端面22。所述调频孔3垂直于所述叶根底部23或与所述叶根底部23成夹角设置，所述调频孔3的深度距所述叶根顶部25的距离大于所述压气机叶片I的根部的截面的前缘11的直径。
[0031]本实施例中所述调频孔3为单个或多个，多个调频孔3的深度可以相同，也可以不同。为了使调频孔3对叶根颈部24的的削弱较小，调频孔3沿调频孔3周向的宽度小于所述叶根颈部24的宽度的2/3。
[0032]本发明还提供了压气机锁紧结构，包括上述的压气机调频结构，其特征在于:还包括设置有锁片的轮盘，所述轮盘通过所述调频孔3及锁片与所述压气机叶片I连接。轮盘与所述叶根2通过锁片及所述调频孔3连接实现定位，即锁片的一端固定于轮盘上，另一端固定于所述调频孔3内。
[0033]本发明压气机调频结构使用时，本发明提供的压气机调频结构中通过调频孔的设置改变了压气机叶片的质量及刚度分布，可在叶片加工制造后实现快速的调频。
[0034]综上所述，本发明具有以下优点:本发明提供的压气机调频结构中的叶根的底部设置有调频孔，叶根包括叶根底部、叶根颈部及叶根顶部，叶根颈部设置于叶根底部与叶根顶部之间，调频孔的深度大于叶根颈部至叶根底部的距离。本发明提供的压气机调频结构中通过调频孔的设置改变了压气机叶片的质量及刚度分布，可在叶片加工制造后实现快速的调频，加工简单，容易实现，提高了产品的振动可靠性；具有结构简单的优点。
[0035]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种压气机调频结构，其特征在于:包括压气机叶片(I)及设置于压气机叶片(I)底部的叶根(2)，所述叶根(2)的底部设置有调频孔(3)，所述叶根(2)包括叶根底部(23)、叶根颈部(24)及叶根顶部(25)，所述叶根颈部(24)设置于所述叶根底部(23)与叶根顶部(25)之间，所述调频孔(3)的深度大于所述叶根颈部(24)至所述叶根底部(23)的距离。
2.根据权利要求1所述的压气机调频结构，其特征在于:所述叶根(2)的一端为叶根进气端面(21)，另一端为叶根出气端面(22)，所述调频孔(3)距所述叶根进气端面(21)及叶根出气端面(22)的距离大于所述压气机叶片⑴的根部的尾缘(12)的直径的2倍。
3.根据权利要求2所述的压气机调频结构，其特征在于:所述调频孔(3)为圆形、平行四边形、三角形或椭圆形。
4.根据权利要求3所述的压气机调频结构，其特征在于:所述调频孔(3)为平行四边形，所述调频孔(3)的一条边平行与所述叶根进气端面(21)或所述叶根出气端面(22)。
5.根据权利要求1所述的压气机调频结构，其特征在于:所述调频孔(3)垂直于所述叶根底部(23)或与所述叶根底部(23)成夹角设置，所述调频孔(3)的深度距所述叶根顶部(25)的距离大于所述压气机叶片(I)的根部的前缘(11)的直径。
6.根据权利要求1所述的压气机调频结构，其特征在于:所述调频孔(3)为单个或多个，且沿其周向的宽度小于所述叶根颈部(24)的宽度的2/3。
7.根据权利要求1所述的压气机调频结构，其特征在于:所述叶根(2)为燕尾型。
8.一种压气机锁紧结构，包括如权利要求1-7任意一项所述的压气机调频结构，其特征在于:还包括设置有锁片的轮盘，所述轮盘通过所述调频孔(3)及锁片与所述压气机叶片⑴连接。
【专利摘要】本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种压气机调频结构。该压气机调频结构包括压气机叶片及设置于压气机叶片底部的叶根，所述叶根的底部设置有调频孔，所述叶根包括叶根底部、叶根颈部及叶根顶部，所述叶根颈部设置于所述叶根底部与叶根顶部之间，所述调频孔的深度大于所述叶根颈部至所述叶根底部的距离。本发明提供的压气机调频结构中通过调频孔的设置改变了压气机叶片的质量及刚度分布，可在叶片加工制造后实现快速的调频，加工简单，容易实现，提高了产品的振动可靠性；具有结构简单的优点。
【IPC分类】F04D29-38, F04D29-66
【公开号】CN104728170
【申请号】CN201510134747
【发明人】陈海燕, 张传斌, 班兆伟, 范玮
【申请人】北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月25日