用于全转速空冷汽轮机上的780mm末级动叶片的制作方法

本实用新型涉及大型全转速空冷火电汽轮机低压末级动叶片，具体涉及一种780mm末级动叶片。

背景技术：

空冷机组是一种典型的变工况运行机组，其设计背压高且背压变化范围大，末级叶片的工作条件十分恶劣。因此，针对空冷机组的末级叶片有其特殊性，开发更多适应空冷汽轮机市场需求的末级叶片成为了必然。

现有780mm长叶片具有漏气等缺点，导致机组效率降低；并且装配不便；流动效率和强度振动特性都无法满足工作需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有780mm长叶片装配不便、流动效率和强度振动特性低的问题，提供了一种用于全转速空冷汽轮机上的780mm末级动叶片。

本实用新型的用于全转速空冷汽轮机上的780mm末级动叶片，包括74个环周安装在汽轮机末级叶轮的叶片，每个叶片均包括叶片工作部分、叶根和围带，围带、叶片工作部分和叶根依次模锻为一体结构；

叶片工作部分的高度为780mm、叶片工作部分根部的叶片轴向宽度为235.16mm、根部直径为1670mm、排汽面积为6.00m²；该叶片工作部分从根部至顶部的截面面积逐渐减小、且相邻两截面间有相对扭转；叶片工作部分根部的叶片轴向宽度至叶片工作部分顶部轴向宽度的变化范围为235.16mm～32.97mm、弦长的变化范围为241.39mm～145.53mm、安装角的变化范围为77.43°～11.27°、型线最大厚度的变化范围为27.47mm～6.10mm、进口角的变化范围为59.46°～166.14°，出口角的变化范围为33.65°～16.10°；

叶根为斜齿枞树形，该叶根的叶根轴向宽度为312mm；

围带的厚度为16mm、工作面轴向距离为36mm，且相邻叶片之间的围带3之间设有间距。

本实用新型的有益效果是：

一、本发明780mm长叶片以一维/准三维/全三维气动、热力分析计算为基础，采用了弯扭联合成型全三维设计，动叶沿叶高扭曲形成扭曲长叶片级，叶片顶部采用自带围带，减少损失，顶部可装配多片汽封齿，减少漏气，提高机组效率；装配方便，运行安全可靠。本发明应用在660MW等级的全转速火电汽轮机组上，可以满足不同地区，不同用户对空冷机组的需求，大大增强了市场竞争力；

二、本发明采用流体动力和结构强度综合优化，解决了气动/结构一体化设计优化问题，使780mm叶片的流动效率和强度振动特性都进行优化；

三、汽轮机末级叶轮上一圈有74只动叶片，在经济性，强度振动特性、静强度及保证机组的安全可靠性方面均达到了国内先进水平。

附图说明

图1为本实用新型的用于全转速空冷汽轮机上的780mm末级动叶片的单个叶片的侧视结构示意图；

图2为本实用新型的用于全转速空冷汽轮机上的780mm末级动叶片的围带的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的用于全转速空冷汽轮机上的780mm末级动叶片的叶片工作部分各截面断层叠合示意图；

图4为本实用新型的用于全转速空冷汽轮机上的780mm末级动叶片的叶片工作部分横截面示意图；

图5为图4的Ⅱ局部放大图；

图6为图4的Ⅰ局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一

如图1～图6所示，用于全转速空冷汽轮机上的780mm末级动叶片，包括叶片工作部分1、叶根2和围带3，围带3、叶片工作部分1和叶根2依次模锻为一体结构；

叶片工作部分1的高度L为780mm、叶片工作部分1根部的叶片轴向宽度V为235.16mm、根部直径为1670mm、排汽面积为6.00m²；该叶片工作部分1从根部至顶部的截面面积逐渐减小、且相邻两截面间有相对扭转；叶片工作部分1根部的叶片轴向宽度V至叶片工作部分1顶部轴向宽度V1的变化范围为235.16mm～32.97mm、弦长b的变化范围为241.39mm～145.53mm、安装角βy的变化范围为77.43°～11.27°、型线最大厚度T的变化范围为27.47mm～6.10mm、进口角α的变化范围为59.46°～166.14°，出口角θ的变化范围为33.65°～16.10°；

叶根2为斜齿枞树形，该叶根2的叶根轴向宽度W为312mm；

围带3的厚度H为16mm、工作面轴向距离B1为36mm。

在装配整个叶片时，叶根2处装入锁紧片避免叶片轴向蹿动；叶顶的围带3为自带冠阻尼围带；整个叶片松装配(松装配就是相邻叶片的围带和围带之间不接触)，运行时通过扭转恢复，相邻叶片的围带和围带接触，使动叶片形成整圈连接。

采用上述结构参数，在保证叶片的外形结构尺寸满足设计要求的同时，还可使叶片容易装配。

具体实施方式二

如图1、图3～图6所示，本具体实施方式二与具体实施方式一的区别在于，叶片工作部分1从根部至顶部的相对高度为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％处所对应叶片工作部分1的高度L依次分别为78mm、156mm、234mm、312mm、390mm、468mm、546mm、624mm和702mm，所对应叶片工作部分1的叶片轴向宽度V依次分别为195.54mm、167.49mm、143.48mm、121.33mm、101.40mm、84.64mm、69.54mm、54.43mm和41.57mm，所对应弦长b依次分别为202.98mm、179.44mm、162.99mm、152.42mm、146.85mm、145.53mm、145.89mm、146.81mm和148.58mm，所对应安装角βy依次分别为74.94°、69.43°、62.04°、52.96°、43.69°、35.41°、28.16°、20.86°和15.06°，所对应型线最大厚度T依次分别为27.47mm、27.18mm、26.42mm、24.41mm、20.94mm、16.92mm、11.67mm、7.98mm和6.18mm，所对应进口角α依次分别为60.36°、61.02°、68.53°、77.62°、81.20°、100.49°、123.82°、141.00°和154.74°，所对应出口角θ依次分别为33.07°、32.23°、31.40°、29.69°、26.94°、23.62°、22.09°、23.20°和20.73°。

并且，叶片工作部分1的各截面具体参数如下表：

具体实施方式三

如图1所示，本具体实施方式三与具体实施方式一的区别在于，叶根2的总高度L为86.08mm。

这种结构使叶片能牢固地装入轮缘，装配稳定、安全可靠。

具体实施方式四

如图1所示，本具体实施方式四与具体实施方式一的区别在于，叶片工作部分1的进气侧设有激光固溶强化区4、该激光固溶强化区4靠近围带3。