一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片的制作方法
【专利摘要】一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片，它涉及一种高压进口导叶片。本发明为了解决现有的燃气轮机用的压气机高压进口导叶片工作效率低、使用寿命短及影响压气机安全运行的问题。本发明的叶根和叶片工作部分由上到下制成一体，叶片工作部分为变截面扭叶片，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间有相对扭转，叶片工作部分从根部至顶部的截面的几何数据：截面号A-A至截面号I-I的截面高度h为5.500～81.500mm，弦长b为50.022～50.036mm，安装角β为73.609°～69.187°，型线最大厚度δ为4.499～2.820mm，距出气边距离L1为1mm处的出气边厚度D1为0.621～0.506mm，叶片工作部分的总高度L0为72.800mm。本发明用于燃气轮机用的压气机上。
【专利说明】一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涡轮首级导叶，具体涉及一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片。
【背景技术】
[0002]目前燃气轮机用的压气机高压进口导叶片品种单一，设计方法原始，计算精度较低，无法进行精确的气动计算和流场计算，从而使叶片型面设计不光顺，工作效率低，使用寿命短，已严重影响了压气机的经济性和安全性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决现有的燃气轮机用的压气机高压进口导叶片工作效率低、使用寿命短及影响压气机安全运行的问题，进而提供一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片。
[0004]本发明的技术方案是:一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片包括叶片工作部分和叶根，叶根和叶片工作部分由上到下依次制成一体，所述叶片工作部分为变截面扭叶片，且叶片工作部分的高度截面形状不同，叶片工作部分的横截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间具有相对扭转，叶片工作部分的总高度为72.800mm,叶片工作部分的根部至顶部分为A-A、B-B、C-C、D-D、E_E、F_F、G_G、H-H和1-1九个截面，截面A-A至截面1-1的截面高度为5.500?81.500mm,弦长为50.022?50.036mm,安装角为73.609。?69.187°，型线最大厚度为4.499?2.820mm，距出气边距离为Imm处的出气边厚度为
0.621 ?0.506mm，
[0005]叶片工作部分的截面A-A的截面高度为5.500mm,该位置所对应的叶片工作部分的弦长为50.022mm、安装角为73.609°、型线最大厚度为4.499mm、距出气边距离为Imm处的出气边厚度为0.621mm ；
[0006]叶片工作部分的截面B-B的截面高度为13.500mm,该位置所对应的叶片工作部分的弦长为50.023mm、安装角为73.165°、型线最大厚度为4.324mm、距出气边距离为Imm处的出气边厚度为0.606mm ；
[0007]叶片工作部分的截面C-C的截面高度为23.500mm,该位置所对应的叶片工作部分的弦长为50.026mm、安装角为72.628°、型线最大厚度为4.103mm、距出气边距离为Imm处的出气边厚度为0.589mm ；
[0008]叶片工作部分的截面D-D的截面高度为33.500mm,该位置所对应的叶片工作部分的弦长为50.027mm、安装角为72.054°、型线最大厚度为3.879mm、距出气边距离为Imm处的出气边厚度为0.573mm ；
[0009]叶片工作部分的截面E-E的截面高度为43.500mm,该位置所对应的叶片工作部分的弦长为50.028mm、安装角为71.489°、型线最大厚度为3.659mm、距出气边距离为Imm处的出气边厚度为0.558mm ；[0010]叶片工作部分的截面F-F的截面高度为53.500mm,该位置所对应的叶片工作部分的弦长为50.030mm、安装角为70.899°、型线最大厚度为3.439mm、距出气边距离为Imm处的出气边厚度为0.543mm ；
[0011]叶片工作部分的截面G-G的截面高度为63.500_，该位置所对应的叶片工作部分的弦长为50.032mm、安装角为70.330°、型线最大厚度为3.214mm、距出气边距离为Imm处的出气边厚度为0.528mm ；
[0012]叶片工作部分的截面H-H的截面高度为73.500mm,该位置所对应的叶片工作部分的弦长为50.035mm、安装角为69.709°、型线最大厚度为2.994mm、距出气边距离为Imm处的出气边厚度为0.512mm ；
[0013]叶片工作部分的截面1-1的截面高度为81.500mm,该位置所对应的叶片工作部分的弦长为50.036mm、安装角为69.187°、型线最大厚度为2.820mm、距出气边距离为Imm处的出气边厚度为0.506mm。
[0014]本发明与现有技术相比具有以下效果:
[0015]1.本发明是在以一维/准三维/全三维气动、热力分析计算该高压进口导叶片的全三维设计，计算精度高，使得本发明的高压进口导叶片安全性和高效性有机结合，保证了高压进口导叶片变工况下能安全高效运行，增加了叶片的稳定性，提高了叶片工作效率，叶片工作效率相比现有的叶片工作效率提高了 3个百分点；本发明的叶片延长了使用寿命。
[0016]2.本发明的叶片的使用寿命相比现有的使用寿命延长了 40%?60%。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的主视图，图2是图1的左视图，图3是图1的俯视图(图中X代表叶片工作部分二维坐标X轴，Y代表叶片工作部分二维坐标Y轴)，图4是叶片型线部分I各截面断层叠合示意图，图5是叶片工作部分显示叶型参数b、i3、Dl、Ll、δ的示意图，图6是图5在I处的放大图。
【具体实施方式】
[0018]【具体实施方式】一:结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式的一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片包括叶片工作部分I和叶根2，叶根2和叶片工作部分I由上到下依次制成一体，所述叶片工作部分I为变截面扭叶片，且叶片工作部分I的高度截面形状不同，叶片工作部分I的横截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间具有相对扭转，叶片工作部分I的总高度LO为72.800mm,叶片工作部分I的根部至顶部分为A_A、B-B, C-C、D-D、E-E、F-F、G-G、H-H和1-1九个截面，截面A-A至截面1-1的截面高度h为5.500?81.500mm，弦长b为50.022?50.036mm，安装角β为73.609。?69.187。，型线最大厚度δ为4.499?2.820mm，距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.621?0.506mm,
[0019]叶片工作部分I的截面A-A的截面高度h为5.500mm,该位置所对应的叶片工作部分I的弦长b为50.022mm、安装角β为73.609°、型线最大厚度δ为4.499mm、距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.621mm ；
[0020]叶片工作部分I的截面B-B的截面高度h为13.500mm,该位置所对应的叶片工作部分I的弦长b为50.023mm、安装角β为73.165°、型线最大厚度δ为4.324mm、距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.606mm ；
[0021]叶片工作部分I的截面C-C的截面高度h为23.500mm,该位置所对应的叶片工作部分I的弦长b为50.026mm、安装角β为72.628°、型线最大厚度δ为4.103mm、距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.589mm ；
[0022]叶片工作部分I的截面D-D的截面高度h为33.500mm,该位置所对应的叶片工作部分I的弦长b为50.027mm、安装角β为72.054°、型线最大厚度δ为3.879mm、距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.573mm ；
[0023]叶片工作部分I的截面E-E的截面高度h为43.500mm,该位置所对应的叶片工作部分I的弦长b为50.028mm、安装角β为71.489°、型线最大厚度δ为3.659mm、距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.558mm ；
[0024]叶片工作部分I的截面F-F的截面高度h为53.500mm,该位置所对应的叶片工作部分I的弦长b为50.030mm、安装角β为70.899°、型线最大厚度δ为3.439mm、距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.543mm ；
[0025]叶片工作部分I的截面G-G的截面高度h为63.500mm,该位置所对应的叶片工作部分I的弦长b为50.032mm、安装角β为70.330°、型线最大厚度δ为3.214mm、距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.528mm ；
[0026]叶片工作部分I的截面H-H的截面高度h为73.500mm,该位置所对应的叶片工作部分I的弦长b为50.035mm、安装角β为69.709°、型线最大厚度δ为2.994mm、距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.512mm ；
[0027]叶片工作部分I的截面1-1的截面高度h为81.500mm,该位置所对应的叶片工作部分I的弦长b为50.036mm、安装角β为69.187°、型线最大厚度δ为2.820mm、距出气边距离LI为Imm处的出气边厚度Dl为0.506mm。
[0028]本实施方式的图3中J表示棒头对称面，图5中的N表示截面质心。
[0029]【具体实施方式】二:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的叶根2为燕尾型叶根。如此设置，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。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0030]【具体实施方式】三:结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的叶根2的宽度W为58.000mm。如此设置，这种结构使叶片能牢固地装入轮缘，便于轴向装入轮槽，这样的尺寸承载面积大，安全可靠。其它组成及连接关系与【具体实施方式】二相同。
[0031]【具体实施方式】四:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的叶根2的高度k为5.7000mm。如此设置，这种结构使叶片能牢固地装入轮缘，便于轴向装入轮槽，这样的尺寸承载面积大，安全可靠。其它组成及连接关系与【具体实施方式】二相同。
[0032]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。
【权利要求】
1.一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片，它包括叶片工作部分(I)和叶根(2)，叶根(2)和叶片工作部分(I)由上到下依次制成一体，其特征在于:所述叶片工作部分(I)为变截面扭叶片，且叶片工作部分(I)的高度截面形状不同，叶片工作部分(I)的横截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间具有相对扭转，叶片工作部分(I)的总高度(LO)为72.800mm,叶片工作部分(I)的根部至顶部分为 A-A、B-B、C-C、D-D、E-E、F-F、G-G、H-H 和 1-1九个截面，截面A-A至截面1-1的截面高度(h)为5.500~81.500mm,弦长(b)为50.022~50.036mm，安装角(β )为 73.609。~69.187。，型线最大厚度(δ )为 4.499 ~2.820mm，距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.621~0.506mm, 叶片工作部分(I)的截面A-A的截面高度(h)为5.500_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的弦长(b)为50.022mm、安装角(β )为73.609°、型线最大厚度(δ )为4.499mm、距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.621mm ； 叶片工作部分(I)的截面B-B的截面高度(h)为13.500_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的弦长(b)为50.023mm、安装角(β )为73.165°、型线最大厚度(δ )为4.324mm、距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.606mm； 叶片工作部分(I)的截面C-C的截面高度(h)为23.500_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的弦长(b)为50.026mm、安装角(β )为72.628°、型线最大厚度(δ )为4.103mm、距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.589mm ； 叶片工作部分(I)的截面D-D的截面高度(h)为33.500_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的弦长(b)为50.027mm、安装角(β )为72.054°、型线最大厚度(δ )为3.879mm、距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.573mm ； 叶片工作部分(I)的截面E-E的截面高度(h)为43.500_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的弦长(b)为50.028mm、安装角(β )为71.489°、型线最大厚度(δ )为3.659mm、距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.558mm ； 叶片工作部分(I)的截面F-F的截面高度(h)为53.500_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的弦长(b)为50.030mm、安装角(β )为70.899°、型线最大厚度(δ )为3.439mm、距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.543mm ； 叶片工作部分(I)的截面G-G的截面高度(h)为63.500_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的弦长(b)为50.032mm、安装角(β )为70.330。、型线最大厚度(δ )为3.214mm、距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.528mm ； 叶片工作部分(I)的截面H-H的截面高度(h)为73.500_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的弦长(b)为50.035mm、安装角(β )为69.709。、型线最大厚度(δ )为2.994mm、距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.512mm ； 叶片工作部分(I)的截面1-1的截面高度(h)为81.500mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的弦长(b)为50.036mm、安装角(β )为69.187°、型线最大厚度(δ )为2.820mm、距出气边距离(LI)为Imm处的出气边厚度(Dl)为0.506mm。
2.根据权利要求1所述一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片，其特征在于:叶根(2)为燕尾型叶根。
3.根据权利要求2所述一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片，其特征在于:叶根(2)的宽度(W)为 58.0OOmm0
4.根据权利要求3所述一种燃气轮机用压气机的高压进口导叶片，其特征在于:叶根(2)的高度(k)为 5.70 0mm。
【文档编号】F04D29/38GK103470534SQ201310372819
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】张秋鸿, 张宏涛, 梁培培, 杨艳, 吴爽新, 刘强, 张春梅, 陈洪港 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司