专利名称：：汽轮机叶轮的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种汽轮机，特别是涉及一种高效汽轮机叶轮。
背景技术：
现有的汽轮机，无论的是其定子还是转子叶轮结构都比较复杂，有的叶面弯曲度要使用数学方程式进行繁杂的运算来获得，这不仅从设计上增加难度，更重要的是给制造工艺带来了更大的困难。特别是现有的汽轮机，由于其叶片设计结构原因，如叶面呈部分月牙形，或扭曲弧形的叶片结构形状，对于多级汽轮机其各级相互对应的叶片形状，都容易产生湍流现象，这将大大降低其运行效率
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述现有技术中存在的不足，提供一种高效汽轮机叶轮。该叶轮能改善流体介质的流动性能，减少湍流的发生，提高流体介质的利用率，从而提高汽轮机的运行效率，而且结构简单，易于加工制造。本实用新型的技术方案包括转子轴，若干级静、动叶片，所述静叶片其叶面为一弧形，该弧形叶片靠出口端的叶面切线与转子轴线方向形成一夹角，靠入口端的叶面切线与转子轴线平行；所述动叶片由靠入口侧其叶面与转子轴线平行的平面段，和靠出口侧其叶面与转子轴线方向形成一夹角的平面段，以及位于该两平面段之间的弧形段构成。所述动、静叶片自第一级到末级其高度依次逐級缩小。所述静、动叶片的形状为其末级静、动叶片为相同的矩形或梯形形状，第一级动叶片为矩形或靠出口端为矩形、其相对另一端为梯形，其余各级静叶片为梯形、动叶片为矩形。所述动叶片其出口端的端部正、反两面叶面棱廓呈弧形或流线形亦或为斜边，相对另一端的端部反面叶面棱角呈弧形或流线形亦或为斜边;所述静叶片其出口端的端部正面叶面棱角呈弧形或流线形亦或为斜边，相对另一端的端部正、反两面叶面棱角呈弧形或流线形亦或为斜边。本实用新型与现有叶轮相比可进一步节约能源，由于动、静叶片的上述形状使得动静叶面的相互接流更为平稳，改善流体介质的流动性能，可有效避免流体介质穿流堵塞，减少湍流损失，提高运行效率。其转子转轴的重量轻运转损耗小，也可以进一步节约能源，而且结构简单，易于加工制作。图l为本实用新型原理结构示意图。图2为图l中叶轮的右半对称部分静、动叶片的顶视结构示意图。图3为本实用新型2x500MW汽轮机的十级叶片叶轮的结构图。图4为图3中叶轮的右半对称部分的静、动叶片的顶视结构示意图。具体实施方式现通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，为一四级叶片的实施例。自转子轴向流道的两侧流体出口侧分别往流体入口方向的第一至第四级静、动叶片2-1~2-4、l-ll-4的叶面高度依次逐级减小。第一至第三级静叶片2-1~2-3的轮廓(叶面正投影)形状为转子轴向的梯形，第二至第四级动叶片1-2-1-4以及第四级静叶片2-4的轮廓(叶面正投影)形状为矩形，第一级动叶片1-1的轮廓(叶面正投影)形状为靠流体入口一端呈梯形其另一端呈矩形。转子轴3其两端与轴承装置4对应的两端部分3-l为实心轴，其两端之间叶轮安装部分3-2为空心轴，形成类似于鼓形。如图2所示，第一至第四级动叶片1-1-1-4分别由靠流体入口侧的其叶面与转子轴线方向平行的入口平面段lb和其叶面分别与转子轴线方向相倾斜一角度的出口平面段la，以及位于该入口平面段lb和出口平面段la之间的、其叶面呈弧形的弧形段lc构成；弧形段lc可以通过对出口平面段la和入口平面段lb的结合部倒角形成。第一至第四级动叶片1-1-1-4出口平面段la的叶面分别与转子轴线方向之间的夹角11-14依次为45.0、24.1、18.4、15.5度。第一至第四级静叶片2-1-2-4的叶面为一弧形，各级叶片其流体出口端处的叶面切线与转子轴线方向之间形成的夹角21~24依次为63.4、".8、33.7、29.0度，流体入口端处的叶面切线21'-24'与转子轴线平行。动叶片的转子轴向流道方向的靠流体出口端的端部迎流面的正面和背流面的反面的叶面棱角倒角成流线形或斜边，其相对另一端背流面的反面的叶面棱角倒角成斜边。静叶片的转子轴向流道方向的靠流体出口端的端部迎流面的正面的叶面棱角倒角成斜边，其相对另一端的端部迎流面的正面和背流面的反面的叶面棱角倒角成流线形或斜边。这样经过倒角后的叶片可以减小流动阻力。本实用新型第二种施例实中，如图3、图4所示，自第一至第十级静叶片2-l2-10其流体出口端处的叶面切线与转子轴线方向之间的夹角21-30依次为63.4、41.8、33.7'29.0、25.9、23.6、21.8、20.4、19.2、1S.2度，流体入口端处的叶面切线21'~30'与转子轴线方向平行。自第一至第十級动叶片1-1-1-10出口平面段la的叶面与转子轴线方向之间的夹角11-20依次为45.0、24.1、18.4、15.5、13.6、12.3、11.3、10.5、9.9、9.3度。上述角度误差可控制在土O.1度范围内。静叶片其高度每级出口侧和入口侧自第一至第十级分别依次为"4、76，76、57，57、48,48、42，42、39,39、36,36、33,33、32,32、30，30、26mm。动叶片其高度第一级出口侧、入口侧分别为172、144mm,自第二至第十级依次为76、57、48、42、39、36、33、32、30mm。上述高度误差可控制在±lmm范围内。所述静、动叶片的宽度均为148mm,各静、动叶片之间的间隙为2隱。叶片的高度，已考虑叶片截面对转子流体工质通路截面的影响。每级叶片建议设置的数量自第一至第十级静叶片依次为70、113、140、166、185、203、225、233、252、131。动叶片依次为90、147、154、185、210、233、262、274、300、315。每级叶片按给出数目在汽轮机叶片节圆5上均匀分布。本实施例中汽轮机的叶轮的转子的流体进、出口管道6、7直径D1、D2和进、出口管道6、7分别对应的流速V1、V2,叶轮的叶片节圆5的直径DO、叶轮的转速n和叶片级数N与汽轮机所能产生的相应功力W之间，在流体介质密度为0.8kg/m3条件下的对应关系见表一。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>以上数据说明设有本叶轮的汽(气)轮机可在压力和温度较低的条件下运行。本实用新型叶片可选用2±0.lmm厚度钢板加工制作。本叶轮可适用于以高速流动的水蒸汽或燃气作为工质的汽(气)轮机，除本身的运动速度外对工作时的压力与温度没有具体的要求。汽(气)轮机通过涡管送汽(气)，其流量在通过每级叶轮时保持恒定。权利要求1、一种汽轮机叶轮，包括转子轴，若干级静、动叶片，其特征是所述静叶片其叶面为一弧形，该弧形叶片靠出口端的叶面切线与转子轴线方向形成一夹角，靠入口端的叶面切线与转子轴线平行；所述动叶片由靠入口侧其叶面与转子轴线平行的平面段，和靠出口侧其叶面与转子轴线方向形成一夹角的平面段，以及位于该两平面段之间的弧形段构成。2、根据权利要求i所述汽轮机叶轮，其特征是所述动、静叶片自第一级到末级其高度依次逐级縮小。3、根据权利要求1或2所述汽轮机叶轮，其特征是所述静、动叶片的形状为其末级静、动叶片为相同的矩形或梯形形状，第一级动叶片为矩形或靠出口端为矩形、其相对另一端为梯形，其余各级静叶片为梯形、动叶片为矩形。4、根据权利要求3所述汽轮机叶轮，其特征是所述静、动叶片分别各设有十级，所述静叶片靠出口端的叶面切线与转子轴线方向之间的夹角自第一至第十级依次为63.4、41.8、33.7、29.0、25.9、23.6、21.8、20.4、19.2、18.2度;所述动叶片靠出口侧其叶面与转子轴线方向之间的夹角自第一至第十级依次为45.0、24.1、18.4、15.5、13.6、12.3、11.3、10.5、9.9、9.3度;所述静叶片其高度每级出口侧和入口侧自第一至第十级分别依次为144、76，76、57，57、48，48、42，42、39,39、36，36、33,33、32，32、30,30、26mm;所述动叶片其高度第一级出口侧、入口侧分别为172、144mm,自第二至第十级依次为76、57、48、42、39、36、33、32、30mm。5、根据权利要求3所述汽轮机叶轮，其特征是所述静、动叶片分别各设有四级，所述静叶片靠出口端的叶面切线与转子轴线方向之间的夹角自第一至第四级依次为63.4、41.8、33.7、29.0度；所述动叶片靠出口侧其叶面与转子轴线方向之间的夹角自第一至第四级依次为45.0、24.1、18.4、15.5度。6、根据权利要求l所述汽轮机叶轮，其特征是所述转子轴由对应于轴承部分的两端实心段和位于该两端实心段之间的空心段构成。7、根据权利要求l所述汽轮机叶轮，其特征是所述动叶片其出口端的端部正、反两面叶面棱廓呈弧形或流线形亦或为斜边，相对另一端的端部反面叶面棱角呈弧形或流线形亦或为斜边;所述静叶片其出口端的端部正面叶面棱角呈弧形或流线形亦或为斜边，相对另一端的端部正、反两面叶面棱角呈弧形或流线形亦或为斜边；所述静、动叶片的宽度均为148mm,各静、动叶片之间的间隙为2mm。专利摘要本实用新型公开了一种可有效减少流体介质的湍流损失，提高运行效率的汽轮机叶轮。包括静、动叶片，转子，所述静叶片其叶面为一弧形，且靠流体出口端的叶面切线与转子轴线方向形成一夹角，相对另一端的叶面切线与转子轴线方向平行；所述动叶片由靠流体入口一端其叶面与转子轴线方向平行的平面段和相对另一端的其叶面与转子轴线形成一夹角的平面段，以及位于该两平面段之间的弧形段构成。文档编号F01D1/00GK201212404SQ200820113170公开日2009年3月25日申请日期2008年7月12日优先权日2008年7月12日发明者朱子才申请人:朱子才