專利名稱：工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機(jī)圍帶領(lǐng)域，尤其是一種工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)是將水蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動力設(shè)備。工業(yè)汽輪機(jī)是主要用于拖動給水泵、壓縮機(jī)等工業(yè)領(lǐng)域的驅(qū)動設(shè)備，其特點為變工況復(fù)雜、轉(zhuǎn)速變化范圍大等。隨著近幾年石化行業(yè)的合成氣壓縮機(jī)朝高效率，高參數(shù)的方向發(fā)展，因此與其配套的工業(yè)汽輪機(jī)也承受著更大的挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)速的提高、蒸汽負(fù)荷的加大對葉片的安全性提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。葉片在蒸汽力和自身離心力的作用下會發(fā)生振動，產(chǎn)生動應(yīng)力。尤其是處于高溫下的短葉片，材料的高溫性能急劇下降、轉(zhuǎn)速高、蒸汽流量大、動應(yīng)力較靜應(yīng)力威脅更大，因此其強(qiáng)度與振動特性直接影響到汽輪機(jī)運(yùn)行可靠性。為了增加葉片運(yùn)行時的安全性，通常是調(diào)開共振頻率、或者圍帶成組、或者添加圍帶阻尼以降低葉片的動應(yīng)力。圍帶阻尼結(jié)構(gòu)是圍帶上開有槽，有一阻尼塊在離心力作用下使其產(chǎn)生阻尼效果。這類阻尼圍帶結(jié)構(gòu)葉片在大型電站汽輪機(jī)中已有應(yīng)用，但在在工業(yè)汽輪機(jī)中應(yīng)用極少。區(qū)別于3000r/min大型電站汽輪機(jī)，工業(yè)汽輪機(jī)的高溫高壓級短葉片的應(yīng)力水平往往比它高7 8倍，其轉(zhuǎn)速都在10000r/min以上。因此其阻尼要求高，阻尼塊也就需要更大，而高壓短葉片往往是尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，因此對于它的阻尼圍帶設(shè)計有很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供一種能起到成組葉片，降低動應(yīng)力的工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)，葉片由葉身、葉根和中間連接體組成，整圈葉片是由葉根周向均勻安裝在轉(zhuǎn)子上，在葉身頂部設(shè)有圍帶，周向相鄰兩葉片上的圍帶緊貼設(shè)置，在相鄰兩圍帶的配合面上銑設(shè)一個軸向楔形槽，在楔形槽內(nèi)設(shè)有楔形阻尼塊。在楔形槽底部兩端分別設(shè)有周向密封槽，在楔形阻尼塊上與密封槽對應(yīng)位置設(shè)有密封肩。作為優(yōu)化，所述的楔形槽與楔形阻尼塊的楔角大小相同，且楔角為10° -30°。本發(fā)明所得到的工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)在控制好楔角的情況下可以盡可能大的增加楔形阻尼塊的周向長度，增加離心力，以起到更好的阻尼效果。圍帶切向剛度大，可以起到成組葉片的效果，更加有效地降低了動應(yīng)力，滿足了這種大負(fù)荷高溫度下的短葉片強(qiáng)度振動性能。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的楔形阻尼塊受力示意圖；圖3為本發(fā)明的楔形槽應(yīng)力集中處受力示意圖。
具體實施例方式下面通過實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實施例1:如圖1所示，本實施例描述的工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶4結(jié)構(gòu)，葉片由葉身1、葉根2和中間連接體3組成，整圈葉片是由葉根2周向均勻安裝在轉(zhuǎn)子上，在葉身I頂部設(shè)有圍帶4，周向相鄰兩葉片上的圍帶4緊貼設(shè)置，在相鄰兩圍帶4的配合面上銑設(shè)一個軸向楔形槽6,在楔形槽6內(nèi)設(shè)有楔形阻尼塊5。在楔形槽6底部兩端分別設(shè)有周向密封槽7，在楔形阻尼塊5上與密封槽7對應(yīng)位置設(shè)有密封肩8。作為優(yōu)化，所述的楔形槽6與楔形阻尼塊5的楔角大小相同，且楔角為10。-30。。如圖2所示，楔形阻尼塊5的楔形面的正壓力分別為NI和N2，摩擦力f，摩擦系數(shù)為U ;楔形阻尼塊5的離心力為F ;圍帶4間周向作用力為F1。有下式:
權(quán)利要求
1.種工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)，葉片由葉身、葉根和中間連接體組成，整圈葉片是由葉根周向均勻安裝在轉(zhuǎn)子上，其特征是在葉身頂部設(shè)有圍帶，周向相鄰兩葉片上的圍帶緊貼設(shè)置，在相鄰兩圍帶的配合面上銑設(shè)一個軸向楔形槽，在楔形槽內(nèi)設(shè)有楔形阻尼塊。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)，其特征是在楔形槽底部兩端分別設(shè)有周向密封槽，在楔形阻尼塊上與密封槽對應(yīng)位置設(shè)有密封肩。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)，其特征是所述的楔形槽與楔形阻尼塊的楔角大小相同，且楔角為10° -30°。
全文摘要
本發(fā)明所設(shè)計的一種工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)，葉片由葉身、葉根和中間連接體組成，整圈葉片是由葉根周向均勻安裝在轉(zhuǎn)子上，在葉身頂部設(shè)有圍帶，周向相鄰兩葉片上的圍帶緊貼設(shè)置，在相鄰兩圍帶的配合面上銑設(shè)一個軸向楔形槽，在楔形槽內(nèi)設(shè)有楔形阻尼塊，在楔形槽底部兩端分別設(shè)有周向密封槽，在楔形阻尼塊上與密封槽對應(yīng)位置設(shè)有密封肩。這種工業(yè)汽輪機(jī)高負(fù)荷短葉片的阻尼圍帶結(jié)構(gòu)，在控制好楔角的情況下可以盡可能大的增加楔形阻尼塊的周向長度，增加離心力，以起到更好的阻尼效果。圍帶切向剛度大，可以起到成組葉片的效果，更加有效地降低了動應(yīng)力，滿足了這種大負(fù)荷高溫度下的短葉片強(qiáng)度振動性能。
文檔編號F01D5/14GK103089322SQ20131003504
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者張軍輝, 孔建強(qiáng), 陳金銓, 丁旭東, 王寶來, 藍(lán)吉兵 申請人:杭州汽輪機(jī)股份有限公司