专利名称：变转速工业汽轮机的低压叶片级组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业汽轮机，尤其是一种变转速工业汽轮机的低压叶片级组。
背景技术：
随着国民经济的飞速增长，在发电以及工业驱动领域，发电用水冷汽轮机应用得非常广泛，并逐渐向着大功率的方向发展。汽轮机的静叶与动叶是两个非常得要的部件，静叶固定在机壳或隔板上，动叶固定在轮盘上，蒸汽通过静叶时，压力下降，体积膨胀形成高速汽流，然后按一定的喷射角度进入动叶片中做功，推动叶轮旋转而作功，因此，为了确保有效地生产，发电用水冷汽轮机低压叶片级组需要具备良好的变工况性能和强度性能，但由于汽轮机的设计与改进需要大量的理论研究与实践检验，研发过程复杂而漫长，使得现有的变转速工业汽轮机的低压叶片级组在变工况性能和强度性能不能有效满足生产需求， 给发电与驱动生产带来了不便。
发明内容本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种具有良好的变工况性能和强度性能的变转速工业汽轮机的低压叶片级组。本实用新型所设计的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，它包括主要由第一级静叶、第一级动叶、第二级静叶、第二级动叶、第三级静叶、第三级动叶组成的三个级组，各组静叶焊接在隔板上，各组动叶通过叶根安装在转轴外圆的叶轮槽中其特征是所述各个级组的动叶叶身均设有拉筋孔凸台结构，所述拉筋孔凸台结构主要由凸台和拉筋孔组成，所述凸台位于叶身前后两侧，所述拉筋孔位于凸台内；相邻的两片动片之间设有双锥棒，所述双锥棒两端分别设置在相邻两个动叶片的拉筋孔内使相邻两个动叶片形成松拉筋连接，所述第一级动叶为倒T型叶根结构，第二级动叶为双倒T型叶根结构，第三级动叶为揪树型叶根结构，所述第三级动叶上设有锁紧螺杆。作为优选，所述级组的轴向长度为841.0mm，第一级静叶根部平均直径为 1000. OOmm,顶部直径为1M0. 20mm,第三级动叶根部直径为933. 80mm,顶部直径为 2081. 40mmο作为优选，所述级组排气面积为2. 8m2。作为优选，所述第一级静叶、第一级动叶、第二级静叶、第二级动叶、第三级静叶、 第三级动叶它们的叶片参数依次如下叶身高度依次为270. 10mm、287. 64mm,354. 03mm、 396. 25mm、512. 70mm、573. 80mm ；叶身根径依次为 1000. OOmmUOOO. 00mm、981. 10. 00mm、 973. 40mm、948. 60mm、933. 80mm ；叶身顶径依次为 1540. 20mm、1575. 28mmU689. 16mm、 1765. 90mm、1974. 00mm、2081. 40mm ；叶身顶部仰角依次为 14°、14°、19°、25°、25°、 27° ；所述第一级动叶、第二级动叶、第三级动叶叶顶平均间隙为4. 9mm,5. 3mm、8. 0mm。作为优选，所述第一级静叶、第一级动叶、第二级静叶、第二级动叶、第三级静
3叶、第三级动叶，它们的叶片参数依次如下叶身底部面积依次为535. 59mm2、1335. 28mm2, 1057. 25mm2,2024. 25mm2、1369. Ilmm2,3053. 98mm2 ；叶身顶部面积依次为 770. 61mm2、 276. 74mm2,2188. Olmm2,221. 96mm2,4890. 94mm2,402. 92mm2 ；叶身底部轴向宽度依次为 50. 26mm、79. 39mm、60. 03mm、94. 23mm、75. 24mm> 136. 29mm ；叶身顶部轴向宽度约依次为 60. 41mm、40. 09mm、96. 03mm、41. 02mm、160. 93mm、70. 90mm ；叶身底部弦长依次为 61. 20mm、 82. 23mm、90. 40mm、102. 65mm、106. 33mm、139. 28mm ；叶身顶部弦长依次为 73. 65mm、 70. 67mm、129. 52mm、87. 36mm、199. 08mm、126. 64mm ；叶身底部最大厚度依次为 12. 75mm、 21. 89mm、18. 80mm, 24. 91mm、21. 12mm、29. 88mm ；叶身顶部最大厚度依次为 15. 29mm, 4. 77mm>27. 42mm>4. llmm>40. 38mm>5. 31mm。本实用新型所得的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，叶身中上部具有凸台和拉筋孔，叶片间采用双锥棒松拉筋结构，在离心力的作用下，这样的结构设计具有很好的阻尼特性，使该叶片具有良好的强度和振动性能；这样，静态时叶片为单片结构，双锥棒不与拉筋孔上部贴合，在工作转速下，由于离心力的作用，双锥棒将与拉筋孔上部贴合，并产生较大的正压力，在离心力的作用下，这种结构一方面使双锥棒与拉筋孔之间产生摩擦力，增加了系统的阻尼；另一方面，使叶片整圈成组，提高叶片的振动性能，因而具有良好的变工况性能和强度性能。本实用新型所得的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，是基于三元流场设计技术得到的，子午面结构尺寸很好地满足了 S2流面的气动设计要求，各叶片顶部光滑过渡，在此基础上根据各叶片截面的速度三角形，对叶片叶身部分进行设计，级组各叶片均为扭叶片，动叶片各出汽角逐渐变小，各叶片叶身部分在兼顾强度的同时满足了气动设计的要求， 经流体动力学软件验证，具有良好的变工况运行性能。
图1是实施例1级组的子午面结构示意图；图2是实施例1第一级静叶结构示意图；图3是实施例1第一级动叶结构示意图；图4是实施例1第二级静叶结构示意图；图5是实施例1第二级动叶结构示意图；图6是实施例1第三级静叶结构示意图；图7是实施例1第三级动叶结构示意图；图8是实施例1各级动叶相邻两叶片的松拉筋连接示意图；图中第一级静叶1、第一级动叶2、第二级静叶3、第二级动叶4、第三级静叶5、第三级动叶6、凸台7、拉筋孔8、双锥棒9。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。实施例1 如图1所示，本实施例所描述的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，它包括主要由第一级静叶1、第一级动叶2、第二级静叶3、第二级动叶4、第三级静叶5、第三级动叶6组成的三个级组，各组静叶焊接在隔板上，各组动叶通过叶根安装在转轴外圆的叶轮槽中，所述级组排气面积为2. 8m2，所述各个级组的动叶叶身均设有拉筋孔凸台结构，所述拉筋孔凸台结构主要由凸台7和拉筋孔8组成，所述凸台7位于叶身前后两侧，所述拉筋孔8位于凸台7内；相邻的两片动片之间设有双锥棒9，所述双锥棒9两端分别设置在相邻两个动叶片的拉筋孔8内使相邻两个动叶片形成松拉筋连接，所述第一级动叶2为倒T型叶根结构，第二级动叶4为双倒T型叶根结构，第三级动叶6为揪树型叶根结构，所述第三级动叶6上设有锁紧螺杆。所述级组的轴向长度为841. 0mm，第一级静叶1根部平均直径为1000. OOmm, 顶部直径为巧40. 20mm，第三级动叶6根部直径为933. 80mm，顶部直径为2081. 40mm。所述第一级静叶1、第一级动叶2、第二级静叶3、第二级动叶4、第三级静叶5、第三级动叶 6它们的叶片参数依次如下叶身高度依次为270. 10mm,287. 64mm,354. 03mm、396. 25mm、 512. 70mm、573. 80mm ；叶身根径依次为 1000. OOmmUOOO. 00mm、981. 10. 00mm、973. 40mm、 948. 60mm、933. 80mm ；叶身顶径依次为 1540. 20mm、1575. 28mmU689. 16mm、1765. 90mm、 1974. 00mm、2081. 40mm;叶身顶部仰角依次为 14°、14°、19°、25°、25°、27° ；所述第一级动叶2、第二级动叶4、第三级动叶6叶顶平均间隙为4. 9mm,5. 3mm、8. Omm ；叶身底部面积依次为 535. 59mm2、1335. 28mm2U057. 25mm2,2024. 25mm2、1369. Ilmm2,3053. 98mm2 ；叶身顶部面积依次为 770. 61mm2,276. 74mm2,2188. Olmm2,221. 96mm2,4890. 94mm2,402. 92mm2 ； 叶身底部轴向宽度依次为 50. 26mm、79. 39mm、60. 03mm、94. 23mm、75. 24mm、136. ^mm ；叶身顶部轴向宽度约依次为 60. 41mm、40. 09mm、96. 03mm、41. 02mm、160. 93mm、70. 90mm ；叶身底部弦长依次为 61. 20mm、82. 23mm、90. 40mm、102. 65mm、106. 33mm、139. ^mm ；叶身顶部弦长依次为 73. 65mm、70. 67mm、129. 52mm、87. 36mm、199. 08mm、126. 64mm ；叶身底部最大厚度依次为 12. 75mm、21. 89mm、18. 80mm,24. 91mm、21. 12mm、29. 88mm ；叶身顶部最大厚度依次为 15. 29mm>4. 77mm>27. 42mm>4. llmm>40. 38mm>5. 31mm。本实施例所描述的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，子午面结构尺寸与各叶片叶身部分基本参数如下述两表表1级组子午面结构尺寸
权利要求1.一种变转速工业汽轮机的低压叶片级组，它包括主要由第一级静叶、第一级动叶、第二级静叶、第二级动叶、第三级静叶、第三级动叶组成的三个级组，各组静叶焊接在隔板上， 各组动叶通过叶根安装在转轴外圆的叶轮槽中，其特征是所述各个级组的动叶叶身均设有拉筋孔凸台结构，所述拉筋孔凸台结构主要由凸台和拉筋孔组成，所述凸台位于叶身前后两侧，所述拉筋孔位于凸台内；相邻的两片动片之间设有双锥棒，所述双锥棒两端分别设置在相邻两个动叶片的拉筋孔内使相邻两个动叶片形成松拉筋连接，所述第一级动叶为倒T 型叶根结构，第二级动叶为双倒T型叶根结构，第三级动叶为揪树型叶根结构，所述第三级动叶上设有锁紧螺杆。
2.根据权利要求1所述的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，其特征是所述级组排气面积为2. 8m2。
3.根据权利要求1或2所述的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，其特征是所述级组的轴向长度为841. 0mm，第一级静叶根部平均直径为1000. 00mm，顶部直径为1M0. 20mm，第三级动叶根部直径为933. 80mm，顶部直径为2081. 40mm。
4.根据权利要求3所述的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，其特征是所述第一级静叶、第一级动叶、第二级静叶、第二级动叶、第三级静叶、第三级动叶它们的叶片参数依次如下叶身高度依次为 270. 10mm、287. 64mm>354. 03mm、396. 25mm、512. 70mm、573. 80mm ；叶身根径依次为 1000. OOmmUOOO. 00mm、981. 10. 00mm、973. 40mm、948. 60mm、933. 80mm ；叶身顶径依次为 1M0. 20mm、1575. 28mmU689. 16mm、1765. 90mm、1974. 00mm、2081. 40mm ；叶身顶部仰角依次为14°、14°、19°、25°、25°、27° ；所述第一级动叶、第二级动叶、第三级动叶叶顶平均间隙为4. 9mm、5. 3mm、8. 0mm。
5.根据权利要求4所述的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，其特征是所述第一级静叶、第一级动叶、第二级静叶、第二级动叶、第三级静叶、第三级动叶，它们的叶片参数依次如下叶身底部面积依次为535. 59mm2、1335. 28mm2、1057. 25mm2,2024. 25mm2、 1369. Ilmm2,3053. 98mm2 ；叶身顶部面积依次为 770. 61mm2,276. 74mm2,2188. 01mm2、 221. 96mm2、4890. 94mm2>402. 92mm2 ；叶身底部轴向宽度依次为 50. 26mm、79. 39mm、60. 03mm、 94. 23mm、75. 24mm、136. 29mm ；叶身顶部轴向宽度约依次为 60. 41mm、40. 09mm、96. 03mm、 41. 02mm、160. 93mm、70. 90mm ；叶身底部弦长依次为 61. 20mm、82. 23mm、90. 40mm、102. 65mm、 106. 33mm、139. 28mm ；叶身顶部弦长依次为 73. 65mm、70. 67mm、129. 52mm、87. 36mm、 199. 08mm、126. 64mm ；叶身底部最大厚度依次为 12. 75mm、21. 89mm、18. 80mm、24. 91mm、 21. 12mm、29. 88mm ；叶身顶部最大厚度依次为 15. 29mm、4. 77mm、27. 42mm、4. llmm、40. 38mm、 5. 31mm。
专利摘要本实用新型公开的变转速工业汽轮机的低压叶片级组，它包括三个级组，各组静叶焊接在隔板上，各组动叶通过叶根安装在转轴外圆的叶轮槽中，级组排气面积为2.8m2，各个级组的动叶叶身均设有拉筋孔凸台结构，拉筋孔凸台结构主要由凸台和拉筋孔组成，凸台位于叶身前后两侧，拉筋孔位于凸台内；相邻的两片动片之间设有双锥棒，双锥棒两端分别设置在相邻两个动叶片的拉筋孔内使相邻两个动叶片形成松拉筋连接，第一级动叶为倒T型叶根结构，第二级动叶为双倒T型叶根结构，第三级动叶为枞树型叶根结构，第三级动叶上设有锁紧螺杆。本变转速工业汽轮机的低压叶片级组具有良好的变工况性能和强度性能。
文档编号F01D5/16GK201934145SQ201020670459
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者丁旭东, 刘象拯, 张军辉, 朱何钊, 辛小鹏, 郑健生, 隋永枫 申请人:杭州汽轮机股份有限公司