用于流体机械的转子的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于双流式流体机械的转子，其中第一流和第二流具有多个转子叶片排，其中至少一个转子叶片排相对于另一流的相对应的转子叶片排不同地设计。
【专利说明】用于流体机械的转子
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于双流式的流体机械特别用于蒸汽轮机的转子，其中所述转子 具有用于第一流的第一转子部段和用于第二流的第二转子部段，其中所述第一转子部段具 有第一转子叶片排、第二转子叶片排和其它的转子叶片排以及最后的转子叶片排，其中第 二转子部段具有第一转子叶片排、第二转子叶片排和其它的转子叶片排以及最后的转子叶 片排。
【背景技术】
[0002] 流体机械例如蒸汽轮机基本上包括能旋转地安装的转子和围绕所述转子设置的 壳体。存在如下危险，即特定的扭转频率可能导致转子的损坏或者导致位于转子上的转子 叶片的损坏。因此用于流体机械的转子为特定的运行频率窗而设计，在所述运行频率窗中 不出现扭转频率，其中已知的是，设置在转子上的转子叶片对扭转频率有影响。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是，提出一种用于流体机械的转子，所述转子具有较低的引起扭转 频率的倾向。
[0004] 这个目的通过一种用于双流式的流体机械特别用于蒸汽轮机的转子来实现，其中 所述转子具有用于第一流的第一转子部段和用于第二流的第二转子部段，其中所述第一转 子部段具有第一转子叶片排、第二转子叶片排和其它的转子叶片排以及最后的转子叶片 排，其中所述第二转子部段具有第一转子叶片排、第二转子叶片排和其它的转子叶片排以 及最后的转子叶片排，其中所述第一转子部段的转子叶片排的转子叶片的配置相对于第二 转子部段的转子叶片排的转子叶片的配置不同地设计，其中所述第一转子部段的和所述第 二转子部段的相对应的转子叶片排的转子叶片基本上相同地设计。
[0005] 本发明从如下基本思想出发，即在双流式设计的转子中，第一流中的转子叶片排 和第二流的与之关联的相对应的转子叶片排彼此相同地设计。通常转子不仅在第一流中而 且在第二流中具有第一转子叶片排，所述第一流中的第一转子叶片排和所述第二流的第一 转子叶片排相同地设计。第一流和第二流中的第二转子叶片排的转子叶片同样相同地设 计。第一流和第二流的这些转子叶片排就它们基本上相同地改变流动介质的热力学变量而 言是彼此相对应的转子叶片排。
[0006] 本发明现在从如下基本思想出发，即相对应的转子叶片排的相同的实施方案不是 强制性必需的。更确切地说，本发明从如下基本思想出发，即有意地不同地构成第一流和第 二流。对此本发明提出，第一转子部段的转子叶片排的转子叶片的配置相对于第二转子部 段的转子叶片排的转子叶片的配置不同地设计。在此是指，彼此相对应的转子叶片排彼此 不同地设计，其中其余的彼此相对应的转子叶片排基本上相同地设计。
[0007] 其它的优选的改进方案在从属权利要求中给出。
[0008] 因此在第一个有利的改进方案中，第一转子部段的最后的转子叶片排的转子叶片 不同于第二转子部段的最后的转子叶片排的转子叶片构成。由于热力学的原因，最后的转 子叶片排的转子叶片的长度不仅在第一流中是最大的而且在第二流中也是最大的。因此最 后的转子叶片排对转子的扭转振动产生最大的影响。转子叶片排的变化因此对整个转子产 生大的影响。
[0009] 在一个有利的改进方案中，不同的转子叶片排的转子叶片关于其动力学的特性是 不同的。
[0010] 在另一个有利的改进方案中，不同的转子叶片排的转子叶片关于其弹性特性是不 同的。除了动力学的特性，转子叶片的弹性特性在扭转振动对转子产生影响时也起重要作 用。转子叶片的动力学特性和/或弹性特性的变化因此导致对扭转振动的大的影响。
[0011] 在另一个有利的改进方案中，不同的转子叶片排的转子叶片关于其外部的几何形 状是不同的。
[0012] 同样在一个有利的改进方案中，不同的转子叶片排的转子叶片关于其材料不同地 设计。在其几何形状方面不同地设计的转子叶片具有不同的频谱，以至于在其几何形状方 面不同地设计的转子叶片排对转子的扭转振动产生影响。所使用的材料的密度和其它的物 理特性对扭转振动有大的影响。
[0013] 在有利的改进方案中，各个转子叶片不同地设计。同样可能的是，改变在一个转 子叶片排或者不同的转子叶片排中的多个单个的转子叶片，以便因此实现对扭转振动的改 变。
[0014] 在另一个有利的改进方案中，第一转子部段的多个转子叶片排相对于第二部段的 转子叶片排不同地设计。根据哪种扭转振动需要被期待或者哪种扭转振动必须被衰减，不 同的转子叶片排的转子叶片能够不同地设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 现在根据实施例详细阐述本发明。
[0016] 附图以示意性的方式示出根据本发明的转子的横截面视图。
【具体实施方式】
[0017] 图1示出围绕旋转轴线1能旋转地安装的转子2的横截面视图。转子2的特征在 于直径3,其中在转子2的表面4上设置有转子叶片。在附图中示出的转子2包括用于第一 流的第一转子部段5。这个第一转子部段5包括第一转子叶片排7、第二转子叶片排8和最 后的转子叶片排9。其它的转子叶片排由于清楚的原因未示出。
[0018] 第二转子部段6同样包括与第一流4的第一转子叶片排7对应的第一转子叶片排 10、第二转子叶片排11和最后的转子叶片排12。第一转子叶片排7和转子叶片排10是彼 此相应的转子叶片排。这意味着，根据现有技术，这两个转子叶片排基本上具有相同的配 置。与之相应地，第二转子叶片排8和第二转子叶片排11同样是相对应的转子叶片排。在 最后的转子叶片排9和最后的转子叶片排12中同样是这种情况，也就是说，这两个转子叶 片排是彼此相对应的转子叶片排。各个转子叶片排包括多个转子叶片，所述转子叶片设置 在转子2的环周上。
[0019] 最后的转子叶片排9的转子叶片的配置根据本发明相对于第二转子部段6的最后 的转子叶片排12的转子叶片的配置不同地设计。因为转子叶片排9中的转子叶片的配置 相对于转子叶片排12的转子叶片不同地设计，所以转子2的整个频率特性相对于当转子叶 片排基本上彼此相同地设计时的频率特性是不同的。
[0020] 其余的转子叶片排，也就是说，第一转子叶片排7相应于转子叶片排10基本上相 同地设计。
[0021] 在运行中，新鲜蒸汽经由未详细示出的入流部流到入流区域13中并且从那分为 在第一流的第一转子部段5中的第一流动通道和在第二流中的第二转子部分6中的第二流 动通道15。
[0022] 最后的转子叶片排9的转子叶片关于其动力学特性和/或弹性特性相对于最后的 转子叶片排12的转子叶片不同地构成。对此不同的转子叶片排的转子叶片关于其外部的 几何形状和/或材料不同地设计。
[0023] 通过转子叶片排的转子叶片的配置的根据本发明的变化，获得附加的自由度，以 便改变转子2中的扭转频率。
【权利要求】
1. 一种用于双流式流体机械、特别用于蒸汽轮机的转子（2)， 其中所述转子（2)具有用于第一流的第一转子部段（5)和用于第二流的第二转子部段 (6)， 其中所述第一转子部段（5)具有第一转子叶片排（7)、第二转子叶片排（8)和其它的转 子叶片排以及最后的转子叶片排（9)， 其中所述第二转子部段（6)具有第一转子叶片排（10)、第二转子叶片排（11)和其它的 转子叶片排以及最后的转子叶片排（12)， 其中所述第一转子部段的转子叶片排（7,8,9)的转子叶片的配置相对于所述第二转 子部段的转子叶片排（10,11，12)的转子叶片的配置不同地设计， 其中所述第一转子部段的和所述第二转子部段的相对应的转子叶片排的转子叶片基 本上相同地设计。
2. 根据权利要求1所述的转子（2)， 其中所述第一转子部段（5)的最后的转子叶片排（9)的转子叶片相对于所述第二转子 部段（6)的最后的转子叶片排（12)的转子叶片不同地设计。
3. 根据权利要求1或2所述的转子（2)， 其中不同的转子叶片排的转子叶片关于其动力学特性是不同的。
4. 根据权利要求1、2或3所述的转子（2)， 其中不同的转子叶片排的转子叶片关于其弹性特性是不同的。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的转子（2)， 其中不同的转子叶片排的转子叶片关于其外部的几何形状是不同的。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的转子（2)， 其中不同的转子叶片排的转子叶片关于材料是不同的。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的转子（2)， 其中各个转子叶片在其转子叶片排中不同地设计。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的转子（2)， 其中所述第一转子部段（5)的多个转子叶片排相对于所述第二转子部段（6)的转子叶 片排不同地设计。
【文档编号】F01D5/06GK104093937SQ201280068164
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2012年11月8日 优先权日:2012年1月25日
【发明者】本杰明·库姆, 诺贝特·聚尔肯, 周小平 申请人:西门子公司