一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片的制作方法
【专利摘要】一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，它涉及一种用于重型中低热值燃机的涡轮动叶片。以解决目前重型中低热值燃机涡轮第三级动叶片高度增加带来的强度降低严重、叶空气动力效率低、使用寿命短、影响涡轮安全运行的问题，相邻两截面间有相对扭转；叶片工作部分从靠近根部至顶部的截面的几何数据：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I-I、截面J-J及截面K-K的截面高度为0～550.77mm，轴向宽度Q为77.610～145.468mm，弦长b为115.771～148.437mm，进气角α为54.911°～86.683°，安装角βy为41.778°～78.822°，型线最大厚度T为5.268～25.468mm，出气边厚度δ为2.623～5.978mm，叶片工作部分的总高度L为550.77mm。本实用新型用于重型中低热值燃机的涡轮。
【专利说明】 一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于重型中低热值燃机的涡轮动叶片。
【背景技术】
[0002]近年来，高效率燃气轮机逐渐提高燃烧室出口温度及涡轮功率的逐渐提高使得涡轮叶片高度逐渐提高，引起受多个截面叶型型线包络成的叶片实体形状的影响，使得重型中低热值燃气轮机的涡轮第三级动叶片空气动力效率低、使用寿命短、影响涡轮安全运行。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，以解决目前重型中低热值燃机涡轮第三级动叶片高度增加带来的强度降低严重、叶空气动力效率低、使用寿命短、影响涡轮安全运行的问题。
[0004]本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是:本实用新型的所述动叶片包括叶片工作部分、围带和叶柄，叶片工作部分、围带和叶柄铸造成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片型线，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐增大，相邻两截面间有相对扭转；叶片工作部分从靠近根部至顶部的截面的几何数据: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及截面K-K的截面高度为0?550.77mm,轴向宽度Q为77.610?145.468mm,弦长b为115.771?148.437mm，进气角 α 为 54.911。?86.683。，安装角 Py 为 41.778。?78.822。，型线最大厚度T为5.268?25.468mm,出气边厚度δ为2.623?5.978mm,叶片工作部分的总高度 L 为 550.77mm,
[0005]叶片工作部分截面A-A的截面高度为0_，该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度Q为145.468mm、弦长b为148.437mm、进气角α为57.383。、安装角βγ为78.822°、型线最大厚度Τ为25.468mm、出气边厚度δ为5.978mm，
[0006]叶片工作部分截面G-G的截面高度为334.11mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度Q为103.526mm、弦长b为129.414mm、进气角α为77.870°、安装角为53.293°、型线最大厚度T为11.630mm、出气边厚度δ为2.819mm，
[0007]叶片工作部分截面E-E的截面高度为219.58mm,该位置所对应的叶片工作部分的轴向宽度Q为117.098mm、弦长b为134.826mm、进气角α为70.498°、安装角为60.779°、型线最大厚度T为15.965mm、出气边厚度δ为2.690mm。
[0008]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0009]本实用新型的动叶片是在以一维、准三维、全三维气动、热力分析计算该首级动叶片的全三维设计，计算精度高，使得本实用新型的动叶片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，提高了叶片的空气动力效率0.7 % -1.2 %，使用寿命延长了1.8 至 2.2 倍。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型动叶片的主视图，图2是图1的左视图，图3是叶片型线部分各截面断层叠合示意图；图4是本实用新型动叶片工作部分显示叶型参数Q、b、α、βγ、Τ、δ的示意图，图5是图4的Κ处放大图，图6是图4的Ν处放大图。
【具体实施方式】
[0011]【具体实施方式】一:结合图1至图6说明，本实施方式的所述动叶片包括叶片工作部分1、围带2和叶柄3，叶片工作部分1、围带2和叶柄3铸造成一体，叶片工作部分1的型线为变截面扭叶片型线，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐增大，相邻两截面间有相对扭转；叶片工作部分1从靠近根部至顶部的截面的几何数据:截面Α-Α、截面Β-Β、截面C-C、截面D-D、截面Ε-Ε、截面F-F、截面G-G、截面Η-Η、截面1_1、截面J-J及截面Κ-Κ的截面高度为0?550.77mm，轴向宽度Q为77.610?145.468_，弦长b为115.771?148.437mm，进气角 α 为 54.911。?86.683。，安装角 Py 为 41.778。?78.822。，型线最大厚度T为5.268?25.468mm,出气边厚度δ为2.623?5.978mm,叶片工作部分1的总高度L为550.77mm,
[0012]叶片工作部分1截面A-A的截面高度为0mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为145.468mm、弦长b为148.437mm、进气角α为57.383°、安装角为78.822°、型线最大厚度T为25.468mm、出气边厚度δ为5.978mm，
[0013]叶片工作部分1截面G-G的截面高度为334.11mm,该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为103.526mm、弦长b为129.414mm、进气角α为77.870°、安装角βγ为53.293°、型线最大厚度Τ为11.630mm、出气边厚度δ为2.819mm，
[0014]叶片工作部分1截面E-E的截面高度为219.58mm,该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为117.098mm、弦长b为134.826mm、进气角α为70.498°、安装角βγ为60.779°、型线最大厚度Τ为15.965mm、出气边厚度δ为2.690mm。
[0015]【具体实施方式】二:结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面B-B的截面高度为47.75mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为139.094mm、弦长b为144.625mm、进气角α为54.911°、安装角为74.628°、型线最大厚度T为23.051mm、出气边厚度δ为4.312mm。
[0016]本实施方式中未公开的技术特征与【具体实施方式】一相同。
[0017]【具体实施方式】三:结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面C-C的截面高度为105.05_，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为131.605_、弦长b为140.842mm、进气角α为56.755 °、安装角β y为69.752 °、型线最大厚度T为20.560mm、出气边厚度δ为3.119mm。
[0018]本实施方式中未公开的技术特征与【具体实施方式】一或二相同。
[0019]【具体实施方式】四:结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面D-D的截面高度为162.33mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为124.267mm、弦长b为137.659mm、进气角α为60.778 °、安装角Py为65.118°、型线最大厚度T为18.243mm、出气边厚度δ为2.623mm。
[0020]本实施方式中未公开的技术特征与【具体实施方式】三相同。
[0021]【具体实施方式】五:结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面F-F的截面高度为275.18mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为110.413mm、弦长b为132.229mm、进气角α为76.679 °、安装角β y为56.929 °、型线最大厚度T为
13.800mm、出气边厚度δ为2.727mm。
[0022]本实施方式中未公开的技术特征与【具体实施方式】四相同。
[0023]【具体实施方式】六:结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面H-H的截面高度为388.36mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为97.206mm、弦长b为126.607mm、进气角α为82.855°、安装角为50.246°、型线最大厚度T为9.819mm、出气边厚度S为2.824mm。
[0024]本实施方式中未公开的技术特征与【具体实施方式】五相同。
[0025]【具体实施方式】七:结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面1-Ι的截面高度为445.64mm,该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为90.570_、弦长b为123.350mm、进气角α为83.710°、安装角β y为47.205°、型线最大厚度T为8.108mm、出气边厚度δ为2.800mm。
[0026]本实施方式中未公开的技术特征与【具体实施方式】六相同。
[0027]【具体实施方式】八:结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面J-J的截面高度为502.94mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为83.708mm、弦长b为119.562mm、进气角α为85.392°、安装角β y为44.258°、型线最大厚度T为6.535mm、出气边厚度δ为2.813mm。
[0028]本实施方式中未公开的技术特征与【具体实施方式】七相同。
[0029]【具体实施方式】九:结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面K-K的截面高度为550.77mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为77.610mm、弦长b为115.771mm、进气角α为86.683°、安装角β y为41.778°、型线最大厚度T为5.268mm、出气边厚度δ为2.930mm。
[0030]本实施方式中未公开的技术特征与【具体实施方式】八相同。
【权利要求】
1.一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，所述动叶片包括叶片工作部分(I)、围带(2)和叶柄(3)，叶片工作部分(I)、围带(2)和叶柄(3)铸造成一体，叶片工作部分(I)的型线为变截面扭叶片型线，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐增大，相邻两截面间有相对扭转；其特征在于:叶片工作部分(I)从靠近根部至顶部的截面的几何数据: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及截面K-K的截面高度为O?550.77mm,轴向宽度(Q)为77.610?145.468mm，弦长(b)为 115.771 ?148.437mm，进气角(α )为54.911。?86.683。，安装角(β y)为41.778。?78.822。，型线最大厚度(T)为5.268?25.468mm,出气边厚度(δ )为2.623?5.978mm,叶片工作部分(I)的总高度(L)为550.77mm, 叶片工作部分(I)截面A-A的截面高度为0mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为145.468mm、弦长(b)为148.437mm、进气角(α)为57.383。、安装角(β y)为78.822°、型线最大厚度(T)为25.468mm、出气边厚度(δ )为5.978mm, 叶片工作部分(I)截面G-G的截面高度为334.11mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为103.526mm、弦长(b)为129.414mm、进气角(α)为77.870。、安装角(Py)为53.293°、型线最大厚度⑴为11.630mm、出气边厚度(δ)为2.819mm， 叶片工作部分(I)截面E-E的截面高度为219.58mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为117.098mm、弦长(b)为134.826mm、进气角(α)为70.498。、安装角(β y)为60.779°、型线最大厚度(T)为15.965mm、出气边厚度(δ )为2.690mm。
2.根据权利要求1所述的用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，其特征在于:叶片工作部分(I)截面B-B的截面高度为47.75mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为139.094mm、弦长(b)为144.625mm、进气角(α)为54.911。、安装角(β y)为74.628。、型线最大厚度(T)为23.051mm、出气边厚度(δ)为4.312mm。
3.根据权利要求1或2所述的用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，其特征在于:叶片工作部分(I)截面C-C的截面高度为105.05_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为131.605mm、弦长(b)为140.842mm、进气角(α)为56.755°、安装角(βγ)为69.752°、型线最大厚度(T)为20.560mm、出气边厚度(δ)为3.119mm。
4.根据权利要求3所述的用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，其特征在于:叶片工作部分(I)截面D-D的截面高度为162.33_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为124.267mm、弦长(b)为137.659mm、进气角(α)为60.778°、安装角(β y)为65.118°、型线最大厚度⑴为18.243mm、出气边厚度(δ )为2.623mm。
5.根据权利要求4所述的用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，其特征在于:叶片工作部分(I)截面F-F的截面高度为275.18mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为110.413mm、弦长(b)为132.229mm、进气角(α)为76.679°、安装角(β y)为56.929°、型线最大厚度(T)为13.800mm、出气边厚度(δ )为2.727mm。
6.根据权利要求5所述的用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，其特征在于:叶片工作部分(I)截面H-H的截面高度为388.36mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为97.206mm、弦长(b)为126.607mm、进气角(α)为82.855。、安装角(β y)为50.246°、型线最大厚度(T)为9.819mm、出气边厚度(δ )为2.824mm。
7.根据权利要求6所述的用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，其特征在于:叶片工作部分(I)截面1-1的截面高度为445.64_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为90.570mm、弦长(b)为123.350mm、进气角(α)为83.710°、安装角(β y)为47.205°、型线最大厚度(T)为8.108mm、出气边厚度(δ )为2.800mm。
8.根据权利要求7所述的用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，其特征在于:叶片工作部分(I)截面J-J的截面高度为502.94_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为83.708mm、弦长(b)为119.562mm、进气角(α)为85.392。、安装角(β y)为44.258°、型线最大厚度(T)为6.535mm、出气边厚度(δ )为2.813mm。
9.根据权利要求8所述的用于重型中低热值燃机的涡轮第三级动叶片，其特征在于:叶片工作部分(I)截面K-K的截面高度为550.77mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(Q)为77.610mm、弦长(b)为115.771mm、进气角(α)为86.683°、安装角(β y)为41.778°、型线最大厚度(T)为5.268mm、出气边厚度(δ )为2.930mm。
【文档编号】F01D5/14GK204060803SQ201420573983
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】冯永志, 蒙俊斌, 刘强, 姜东坡, 赵俊明, 丁继伟, 席会杰, 周驰 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司