專利名稱：600mw兩缸空冷汽輪機末級長葉片的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及大功率空冷汽輪機低壓缸葉片，尤其涉及600MW空冷汽輪機末級長葉片。
背景技術(shù)：
大功率空冷汽輪機組，尤其是600MW空冷汽輪機組，在氣動性能方面，具有排汽壓力、溫度、排汽容積流量大幅頻繁變化的特點，在強度性能方面，空冷長葉片的端負荷大，需要適應大負荷小容積流量工況，可能出現(xiàn)脫流顫振的情況。因此低壓長葉片的設計開發(fā)技術(shù)是空冷汽輪機低壓缸設計的最關(guān)鍵技術(shù)之一。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片，該末級長葉片具有良好的變工況運行性能和強度性能，裝配方便。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片，包括葉片工作部分、葉根、圍帶、凸臺和中間體，其特征是葉片工作部分的型線為變截面扭葉片，沿葉片高度截面形狀不同，截面面積減小，且相鄰兩截面間有相對扭轉(zhuǎn)，所述葉片工作部分高度為910mm；葉根為樅樹型葉根，葉根軸向?qū)挾葹?53.5mm；中間體為葉片工作部分與葉根的過渡部分；葉頂為自帶冠阻尼圍帶；葉片中部有整體拉筋凸臺。
所述葉片工作部分的截面高度從0～910mm，截面面積從89.59～9.07cm2，葉片的軸向?qū)挾葟?18.46～40.93mm，弦長從328.56～156.27mm，出汽邊厚度從9.52～1.53mm，安裝角從7.96°～72.28°，最大厚度從34.17～5.86mm。
所述中間體設有定位螺紋孔內(nèi)裝定位螺釘，在葉根進出汽側(cè)底部開有小槽，小槽內(nèi)裝有碟形彈性墊片；葉片中部拉筋凸臺的幾何結(jié)構(gòu)為橢圓臺。
本實用新型的末級長葉片是采用三元流場設計技術(shù)，具有良好的變工況運行性能；葉片為自帶圍帶整圈自鎖阻尼型的長葉片，葉片中部有整體拉筋凸臺，由離心力的反扭矩形成整圈自鎖阻尼，因此具有整圈阻尼的振動特性，調(diào)頻振型少，頻率穩(wěn)定性好，抗顫振性能好等特點，有良好的強度性能；葉片裝配方便，比由機械結(jié)構(gòu)形成的整圈效應更為可靠，有利于調(diào)整和調(diào)頻；葉片適用于大功率兩缸直接空冷汽輪發(fā)電機組。
采用本實用新型的末級長葉片后，可以將國內(nèi)已有的三缸四排汽600MW等級空冷汽輪機，改變?yōu)槎锥牌汀＿@是由于已有的末級葉片排汽面積較小(4.4m2)，需要二只雙流程低壓缸。采用本實用新型的末級長葉片后，排汽面積增大(7.6m2)，可減少一只低壓缸，具有極大的優(yōu)勢機組軸系可縮短8米，可減少備品備件數(shù)量，減少維修工期，降低維護費用。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為葉片側(cè)視圖；圖3為葉片葉根和中間體放大示意圖；圖4為葉片俯視圖；圖5為葉片型線積疊示意圖；圖6為相鄰兩葉片圍帶俯視圖；圖7為相鄰兩葉片凸臺剖視圖。
圖中1葉片工作部分，2葉根，3圍帶，4凸臺，5中間體，6螺孔，7小槽，8圍帶工作面，9凸臺工作面。
具體實施方式
參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，一種600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片，包括葉片工作部分1、葉根2、圍帶3、凸臺4和中間體5。葉片工作部分1的型線為變截面扭葉片，沿葉片高度截面形狀不同，截面面積減小，且相鄰兩截面間有相對扭轉(zhuǎn)，葉片工作部分1的高度H為910mm。葉片工作部分的各截面基本參數(shù)參見表1，葉片工作部分的截面高度從0～910mm，截面面積從89.59～9.07cm2，葉片的軸向?qū)挾葟?18.46～40.93mm，弦長從328.56～156.27mm，出汽邊厚度從9.52～1.53mm，安裝角從7.96°～72.28°，最大厚度從34.17～5.86mm。其中葉片工作部分的截面高度分別為227.51mm、455.02mm、606.68mm、758.34mm，截面面積分別為61.99cm2、36.67cm2、19.31cm2、14.32cm2，葉片的軸向?qū)挾确謩e為247.32mm、172.54mm、107.46mm、63.35mm，弦長分別為280.9mm、228.62mm、187.62mm、169.32mm，出汽邊厚度分別為4.15mm、2.66mm、2.15mm、1.85mm，安裝角分別為、18.98°、33.31°、50.82°、68.32°，最大厚度分別為32.34mm、25.52mm、16.25mm、11.57mm。
表1 葉片工作部分的各截面基本參數(shù)
所述葉根2是在有限元應力場優(yōu)化基礎上開發(fā)的大圓角、低應力集中的樅樹型葉根，葉根軸向?qū)挾菳為353.5mm。中間體5為葉片工作部分1與葉根2的過渡部分，中間體5設有定位螺紋孔6，裝配時裝入定位螺釘可避免葉片軸向竄動；在葉根2進出汽側(cè)底部開有小槽7，裝配時裝入碟形彈性墊片等動葉片頂緊裝置，以防止轉(zhuǎn)子在低速轉(zhuǎn)動時葉片產(chǎn)生晃動，避免葉根2磨損。
參見圖6、圖7，葉頂為自帶冠阻尼圍帶3，葉片中部有整體拉筋凸臺4，凸臺的幾何結(jié)構(gòu)為橢圓臺。靜態(tài)時葉片為單片結(jié)構(gòu)，相鄰兩葉片圍帶3和凸臺4的工作面8、9留有間隙2～3mm，在工作轉(zhuǎn)速下，圍帶3與凸臺4一起在離心力的作用下耦合，此時工作面8、9間隙為0，葉片整圈成組，使動頻率提高。
本實用新型的末級長葉片具有良好的變工況運行性能和強度性能，裝配方便，適用于大功率兩缸直接空冷汽輪發(fā)電機組。
權(quán)利要求1.一種600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片，包括葉片工作部分、葉根、圍帶、凸臺和中間體，其特征是葉片工作部分的型線為變截面扭葉片，沿葉片高度截面形狀不同，截面面積減小，且相鄰兩截面間有相對扭轉(zhuǎn)，所述葉片工作部分高度為910mm；葉根為樅樹型葉根，葉根軸向?qū)挾葹?53.5mm；中間體為葉片工作部分與葉根的過渡部分；葉頂為自帶冠阻尼圍帶；葉片中部有整體拉筋凸臺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片，其特征是葉片工作部分的截面高度從0～910mm，截面面積從89.59～9.07cm2，葉片的軸向?qū)挾葟?18.46～40.93mm，弦長從328.56～156.27mm，出汽邊厚度從9.52～1.53mm，安裝角從7.96°～72.28°，最大厚度從34.17～5.86mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片，其特征是葉片工作部分的截面高度分別為227.51mm、455.02mm、606.68mm、758.34mm，截面面積分別為61.99cm2、36.67cm2、19.31cm2、14.32cm2，葉片的軸向?qū)挾确謩e為247.32mm、172.54mm、107.46mm、63.35mm，弦長分別為280.9mm、228.62mm、187.62mm、169.32mm，出汽邊厚度分別為4.15mm、2.66mm、2.15mm、1.85mm，安裝角分別為18.98°、33.31°、50.82°、68.32°，最大厚度分別為32.34mm、25.52mm、16.25mm、11.57mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片，其特征是中間體設有定位螺紋孔內(nèi)裝定位螺釘，在葉根進出汽側(cè)底部開有小槽，小槽內(nèi)裝有碟形彈性墊片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片，其特征是葉片中部拉筋凸臺的幾何結(jié)構(gòu)為橢圓臺。
專利摘要本實用新型涉及大功率空冷汽輪機低壓缸葉片，尤其涉及600MW空冷汽輪機末級長葉片。一種600MW兩缸空冷汽輪機末級長葉片，包括葉片工作部分、葉根、圍帶、凸臺和中間體，其特征是葉片工作部分的型線為變截面扭葉片，沿葉片高度截面形狀不同，截面面積減小，且相鄰兩截面間有相對扭轉(zhuǎn)，所述葉片工作部分高度為910mm；葉根為樅樹型葉根，葉根軸向?qū)挾葹?53.5mm；中間體為葉片工作部分與葉根的過渡部分；葉頂為自帶冠阻尼圍帶；葉片中部有整體拉筋凸臺。本實用新型的末級長葉片具有良好的變工況運行性能和強度性能，裝配方便，適用于大功率兩缸直接空冷汽輪發(fā)電機組。
文檔編號F01D5/16GK2934583SQ200620042250
公開日2007年8月15日 申請日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者周英, 王讓慈 申請人:上海汽輪機有限公司