CN114178483B - 一种汽轮机构件及其浇注方法及汽轮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机构件浇注方法，包括如下步骤：向支撑模具中涂覆脱模剂，再将型砂与固化剂混合均匀得到第一预处理型砂，接着将第一预处理型砂填入支撑模具中，待第一预处理型砂固化后脱模得到型砂支撑座；将浇注铸型和浇注管置于砂箱中，将浇注铸型和浇注管进行联通，再将型砂支撑座置于浇注管下方，型砂支撑座顶端与浇注管底部接触用于支撑浇注管；将型砂与固化剂混合均匀得到第二预处理型砂，向上述砂箱中填入第二预处理型砂使砂箱与浇注铸型、浇注管之间充满第二预处理型砂，待第二预处理型砂固化后通过浇注管将合金液注入浇注铸型中，冷却得到汽轮机构件。本发明公开了一种汽轮机构件，采用上述方法浇注制得。本发明公开了一种汽轮机，采用上述汽轮机构件组装得到。

Description

一种汽轮机构件及其浇注方法及汽轮机

技术领域

本发明涉及汽轮机构件技术领域，尤其涉及一种汽轮机构件及其浇注方法，以及一种汽轮机。

背景技术

汽轮机，也称蒸汽透平发动机，是将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机，作为一种旋转式蒸汽动力装置，轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。

现代的汽轮机往往对零部件的性能有特殊要求，如耐高冲击强度、耐高温等，因此往往需要对零部件直接进行浇注和锻造。汽轮机构件一般采用如下步骤进行浇注：首先将浇注铸型置于砂箱中，此时需要将浇注管也置于砂箱中使其与浇注铸型联通，再向砂箱中放砂，使砂箱与浇注铸型、浇注管之间充满型砂，接着向砂箱中型砂注入固化剂，然后将熔炼钢水通过浇注管注入浇注铸型中，冷却得到汽轮机构件。

在前述浇注过程中，浇注管需要在砂箱中进行预先排列放置，此时浇注管会存在悬空的现象，由于其自身重力较大，而导致无法支撑稳固。现有铸造厂家有的直接采用浇注管从底部进行支撑稳固，但这样会造成浇注管浪费，有的则是采用木棒从底部进行支撑稳固，如此一方面制作量大，造成木材的浪费，另一方面如钢水在浇注过程碰到木棒，则会造成木棒燃烧，从而出现浇道多瘤现象，不仅会导致钢水浪费，而且使所得汽轮机构件性能难以满足要求。

针对上述现象，需要本领域技术人员考虑如何有效对浇注管进行支撑稳固，而且制作和使用方便，同时要减少材料的浪费，降本增效。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种汽轮机构件及其浇注方法，以及一种汽轮机。

本发明目的之一在于提供一种汽轮机构件浇注方法，包括如下步骤：

S1、向支撑模具中涂覆脱模剂，再将型砂与固化剂混合均匀得到第一预处理型砂，接着将第一预处理型砂填入支撑模具中，待第一预处理型砂固化后脱模得到型砂支撑座；

S2、将浇注铸型和浇注管置于砂箱中，将浇注铸型和浇注管进行联通，再将型砂支撑座置于浇注管下方，型砂支撑座顶端与浇注管底部接触用于支撑浇注管；

S3、将型砂与固化剂混合均匀得到第二预处理型砂，向上述砂箱中填入第二预处理型砂使砂箱与浇注铸型、浇注管之间充满第二预处理型砂，待第二预处理型砂固化后通过浇注管将合金液注入浇注铸型中，冷却得到汽轮机构件。

本发明采用型砂制作支撑座，在砂箱中支撑浇注管，防止其坍塌，和后期填入的型砂为同种材质，有利于后期型砂再生，而且就地取材、制备方便，甚至可以利用报废的头砂进行制作，达到废料再利用的目的，有效降本增效，同时方便调整高度，当支撑座过长时，可直接采用砖块磨削或锯至相应高度，省时省心。

优选地，型砂支撑座的横截面为梯形，方便型砂支撑座脱膜。

优选地，型砂支撑座顶部的纵截面呈U型，增大与浇注管接触面积，有效支撑浇注管。

优选地，型砂支撑座自上而下的横截面面积持续增大，有效增强支撑效果。

优选地，第一预处理型砂或第二预处理型砂中，型砂与固化剂的质量比为30-60：2-4。

优选地，固化剂采用如下步骤制取：将表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料加入呋喃酚醛树脂中混合均匀，再加入有机磺酸混合均匀得到固化剂。

优选地，有机磺酸为氯苯磺酸、酚磺酸、萘磺酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、苯磺酸中至少一种。

优选地，表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料、呋喃酚醛树脂和有机磺酸的质量比为1-4：30-50：5-15。

具体地，表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料采用如下工艺制备：将三乙醇胺加入至乙醇水溶液中，50-80℃搅拌10-20min，加入三聚磷酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵继续搅拌1-3h，再加入正硅酸四乙酯继续搅拌5-15h，接着加入水搅拌均匀，静置2-6h，离心去除上清液，洗涤，干燥，然后加入至无水乙醇中，搅拌状态下滴加盐酸，50-70℃搅拌1-5h，离心去除上清液，将沉淀物烘干，粉碎得到表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料。

表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料以正硅酸四乙酯为硅源，以三乙醇胺为催化剂，而十二烷基二甲基苄基氯化铵胶束自组装形成纤维状模板；正硅酸四乙酯在乙醇与水的界面水解，形成呈辐射状开放性树枝状结构的骨架，通过降低十二烷基二甲基苄基氯化铵的浓度阻止树枝状结构生长，并促使三聚磷酸钠在骨架表面沉积，产物具有极高的阻燃与热稳定性，而且具有高比表面积。

本发明采用表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料与型砂、呋喃酚醛树脂充分接触，经有机磺酸促使呋喃酚醛树脂发生固化，由于表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料具有高比表面积和粒子内外表面的可接触性，从而在固化后型砂中形成类似树枝结构的加强筋，抗压强度极高，热裂现象明显降低，同时由于介孔硅纳米颗粒成树枝状分布于型砂中，有效提高型砂透气性，避免浇注过程中产生气体无法及时排出，导致型砂发生偏移，造成钢水漏出。

进一步地，三乙醇胺、三聚磷酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、正硅酸四乙酯的质量比为1-3：0.1-0.5：0.1-1：10-20。

进一步地，乙醇水溶液的质量分数为40-60%。

进一步地，盐酸浓度为0.5-1.5mol/L。

本发明目的之二在于提供一种汽轮机构件，采用上述汽轮机构件浇注方法制得。本申请人将上述汽轮机构件浇注方法应用于母公司安排生产的汽轮机构件，如汽轮机转子、汽轮机叶片等。尤其是应用于要求快速启动的汽轮机组（如25s内达到8000rpm的额定转速），如CN 214118256 U。

本发明目的之三在于提供一种汽轮机，其采用上述汽轮机构件组装得到。

优选地，汽轮机转子包括主轴、叶轮和压紧构件；所述叶轮设置于所述主轴的端部，所述叶轮与所述主轴之间形成齿形啮合部；所述叶轮设置有沿所述主轴的轴向延伸的安装孔，所述压紧构件的一端穿过所述安装孔与所述主轴连接，所述压紧构件的另一端向所述主轴所在侧压紧所述叶轮。

具体地，所述压紧构件包括限位压片和连接螺杆；所述主轴设置有与所述安装孔相对应的螺纹孔，所述连接螺杆的一端与所述螺纹孔螺接；所述限位压片的一个端面抵接所述叶轮背离于所述主轴的端面，所述连接螺杆的另一端形成螺栓头，所述螺栓头抵接所述限位压片的另一端面，以使所述螺栓头通过所述限位压片压紧所述叶轮背离于所述主轴的端面。

具体地，所述主轴内设置有中空腔室。

具体地，沿所述主轴的轴向，所述中空腔室的一端与所述安装孔连通，所述中空腔室的另一端与所述螺纹孔连通。

具体地，还包括多个叶片，多个所述叶片与所述叶轮一体铸造成型，以使多个所述叶片的根部与所述叶轮的周向侧壁连接，并使多个所述叶片呈辐射状排布。

具体地，所述叶片的顶部形成无叶冠结构。

具体地，所述叶轮与所述主轴分别为铸造成型；和/或，所述主轴面向所述叶轮的端面为伞形凹面，所述叶轮面向所述主轴的端面为伞形凸面，所述齿形啮合部形成于所述伞形凹面与所述伞形凸面之间。

上述方案中，汽轮机转子，包括主轴、叶轮和压紧构件。叶轮设置于主轴的端部，叶轮与主轴之间形成齿形啮合部，齿形啮合部使叶轮与主轴沿转子的周向形成定位安装。叶轮设置有沿主轴的轴向延伸的安装孔，压紧构件的一端穿过安装孔与主轴连接，压紧构件的另一端向主轴所在侧压紧叶轮，压紧构件使叶轮与主轴沿转子的轴向形成定位安装。该汽轮机转子通过齿形啮合部和压紧构件使主轴和叶轮可靠连接，能够有效承受机组在快速启动过程中产生的交变应力，从而能够满足快速启动的要求，无需进行低速暖机。

附图说明

图1为一种汽轮机构件浇注方法的流程示意图。

图2为型砂支撑座和支撑模具的结构示意图。

图3为型砂支撑座和支撑模具的另一结构示意图。

图4为实施例12中汽轮机转子的结构示意图；其中，1汽轮机转子，10主轴，100螺纹孔，11叶轮，12叶片，13压紧构件，130连接螺杆，131限位压片，14齿形啮合部。

图5为采用实施例6-8和对比例1-2方法所得型砂支撑座室温固化一定时候后抗压强度对比图。

图6为采用实施例6-8和对比例1-2方法所得型砂支撑座室温固化24h后在不同温度下高温热压强度对比图。

图7为采用实施例6-8和对比例1-2方法所得型砂支撑座室温固化24h再经不同温度处理后残留抗压强度对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例1

固化剂采用如下步骤制取：

将1g三乙醇胺加入至40g质量分数为40%乙醇水溶液中，80℃搅拌10min，搅拌速度为2000r/min，加入0.1g三聚磷酸钠、1g十二烷基二甲基苄基氯化铵继续搅拌1h，再加入20g正硅酸四乙酯继续搅拌5h，接着加入60g水，以50r/min的搅拌速度搅拌均匀，静置6h，离心去除上清液，沉淀物用乙醇洗涤2次，干燥，然后加入至30g无水乙醇中，搅拌状态下滴加1g浓度为1.5mol/L盐酸，50℃搅拌5h，离心去除上清液，将沉淀物烘干，粉碎得到表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料；

将1g表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料加入50g呋喃酚醛树脂中混合均匀，再加入5g氯苯磺酸混合均匀得到固化剂。

实施例2

固化剂采用如下步骤制取：

将3g三乙醇胺加入至20g质量分数为60%乙醇水溶液中，50℃搅拌20min，搅拌速度为1000r/min，加入0.5g三聚磷酸钠、0.1g十二烷基二甲基苄基氯化铵继续搅拌3h，再加入10g正硅酸四乙酯继续搅拌15h，接着加入30g水，以100r/min的搅拌速度搅拌均匀，静置2h，离心去除上清液，沉淀物用乙醇洗涤4次，干燥，然后加入至10g无水乙醇中，搅拌状态下滴加2g浓度为0.5mol/L盐酸，70℃搅拌1h，离心去除上清液，将沉淀物烘干，粉碎得到表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料；

将4g表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料加入30g呋喃酚醛树脂中混合均匀，再加入15g萘磺酸混合均匀得到固化剂。

实施例3

固化剂采用如下步骤制取：

将15g三乙醇胺加入至350g质量分数为45%乙醇水溶液中，70℃搅拌12min，搅拌速度为1800r/min，加入2g三聚磷酸钠、7g十二烷基二甲基苄基氯化铵继续搅拌1.5h，再加入170g正硅酸四乙酯继续搅拌8h，接着加入500g水，以60r/min的搅拌速度搅拌均匀，静置5h，离心去除上清液，沉淀物用乙醇洗涤3次，干燥，然后加入至150g无水乙醇中，搅拌状态下滴加17g浓度为0.8mol/L盐酸，65℃搅拌2h，离心去除上清液，将沉淀物烘干，粉碎得到表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料；

将30g表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料加入350g呋喃酚醛树脂中混合均匀，再加入120g对甲苯磺酸混合均匀得到固化剂。

实施例4

固化剂采用如下步骤制取：

将25g三乙醇胺加入至250g质量分数为55%乙醇水溶液中，60℃搅拌18min，搅拌速度为1200r/min，加入4g三聚磷酸钠、3g十二烷基二甲基苄基氯化铵继续搅拌2.5h，再加入130g正硅酸四乙酯继续搅拌12h，接着加入400g水，以80r/min的搅拌速度搅拌均匀，静置3h，离心去除上清液，沉淀物用乙醇洗涤3次，干燥，然后加入至250g无水乙醇中，搅拌状态下滴加13g浓度为1.2mol/L盐酸，55℃搅拌4h，离心去除上清液，将沉淀物烘干，粉碎得到表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料；

将20g表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料加入450g呋喃酚醛树脂中混合均匀，再加入80g对甲苯磺酸混合均匀得到固化剂。

实施例5

固化剂采用如下步骤制取：

将20g三乙醇胺加入至300g质量分数为50%乙醇水溶液中，65℃搅拌15min，搅拌速度为1500r/min，加入3g三聚磷酸钠、5g十二烷基二甲基苄基氯化铵继续搅拌2h，再加入150g正硅酸四乙酯继续搅拌10h，接着加入450g水，以70r/min的搅拌速度搅拌均匀，静置4h，离心去除上清液，沉淀物用乙醇洗涤3次，干燥，然后加入至200g无水乙醇中，搅拌状态下滴加15g浓度为1.0mol/L盐酸，60℃搅拌3h，离心去除上清液，将沉淀物烘干，粉碎得到表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料；

将25g表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料加入400g呋喃酚醛树脂中混合均匀，再加入100g对甲苯磺酸混合均匀得到固化剂。

实施例6

型砂支撑座的制作方法，包括如下步骤：向支撑模具中涂覆脱模剂，再将型砂与实施例5所得固化剂按质量比为14：1混合均匀得到第一预处理型砂，接着将第一预处理型砂填入支撑模具中，待第一预处理型砂固化后脱模得到型砂支撑座。

如图2所示，图2为型砂支撑座和支撑模具的结构示意图。参照图2，型砂支撑座的横截面为梯形，方便型砂支撑座脱膜。

进一步地，如图3所示，图3为型砂支撑座和支撑模具的另一结构示意图。参照图3，型砂支撑座顶部的纵截面呈U型，型砂支撑座自上而下的横截面面积持续增大，增大与浇注管接触面积，有效支撑浇注管，增强支撑效果。

实施例7

型砂支撑座的制作方法，包括如下步骤：向支撑模具中涂覆脱模剂，再将型砂与实施例5所得固化剂按质量比为17：1混合均匀得到第一预处理型砂，接着将第一预处理型砂填入支撑模具中，待第一预处理型砂固化后脱模得到型砂支撑座。

实施例8

型砂支撑座的制作方法，包括如下步骤：向支撑模具中涂覆脱模剂，再将型砂与实施例5所得固化剂按质量比为16：1混合均匀得到第一预处理型砂，接着将第一预处理型砂填入支撑模具中，待第一预处理型砂固化后脱模得到型砂支撑座。

对比例1

将20g三乙醇胺加入至300g质量分数为50%乙醇水溶液中，65℃搅拌15min，搅拌速度为1500r/min，加入5g十二烷基二甲基苄基氯化铵继续搅拌2h，再加入150g正硅酸四乙酯继续搅拌10h，接着加入450g水，以70r/min的搅拌速度搅拌均匀，静置4h，离心去除上清液，沉淀物用乙醇洗涤3次，干燥，然后加入至200g无水乙醇中，搅拌状态下滴加15g浓度为1.0mol/L盐酸，60℃搅拌3h，离心去除上清液，将沉淀物烘干，粉碎得到介孔硅材料。

将25g介孔硅材料加入400g呋喃酚醛树脂中混合均匀，再加入100g对甲苯磺酸混合均匀得到固化剂。

向支撑模具中涂覆脱模剂，再将型砂与上述固化剂按质量比为16：1混合均匀得到第一预处理型砂，接着将第一预处理型砂填入支撑模具中，待第一预处理型砂固化后脱模得到型砂支撑座。

对比例2

将100g对甲苯磺酸加入400g呋喃酚醛树脂中混合均匀，得到固化剂。

向支撑模具中涂覆脱模剂，再将型砂与上述固化剂按质量比为16：1混合均匀得到第一预处理型砂，接着将第一预处理型砂填入支撑模具中，待第一预处理型砂固化后脱模得到型砂支撑座。

以70目石英砂为型砂，采用实施例6-8和对比例1-2方法制得型砂支撑座（制成Φ50×50mm标准抗压试样）参照GB/T2684-2009《铸造用原砂及混合料试验方法》，检测其在室温固化1h、4h和24h的抗压强度，其结果如图5所示。

由图5可以看出：随着室温固化时间的延长，各组的抗压强度随之增强。而各组进行横向对比可以发现，实施例6-8采用表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料与呋喃酚醛树脂、有机磺酸配合作为固化剂用于型砂固化，能有效提高固化后型砂的抗压强度，有效对浇注管进行支撑。

将上述各组24h固化试样进一步进行高温热压强度和残留强度（溃散性）测试，具体如下：将固化试样加热到600℃/700℃/800℃，测试高温热压强度，然后取出冷却到室温，再检测残留抗压强度。其结果如图6和图7所示。

由图6可以看出：实施例6-8采用表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料与呋喃酚醛树脂、有机磺酸配合作为固化剂用于型砂固化，能有效提高固化后型砂的高温热压强度，防止其在高温浇注过程中发生偏移，导致钢水漏出，也避免了现有厂家因采用木棒支撑时造成木棒燃烧导致出现浇道多瘤现象。

由图7可以看出：实施例6-8采用表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料与呋喃酚醛树脂、有机磺酸配合作为固化剂用于型砂固化，高温后残留强度低，便于后期清砂。

实施例9

一种汽轮机构件浇注方法，包括如下步骤：

I、将浇注铸型和浇注管置于砂箱中，将浇注铸型和浇注管进行联通，再将实施例8所得型砂支撑座置于浇注管下方，型砂支撑座顶端与浇注管底部接触用于支撑浇注管；

II、将型砂与实施例5所得固化剂按质量比为8：0.7混合均匀得到第二预处理型砂，向上述砂箱中填入第二预处理型砂使砂箱与浇注铸型、浇注管之间充满第二预处理型砂，待第二预处理型砂固化后通过浇注管将合金液注入浇注铸型中，冷却得到汽轮机构件。

实施例10

一种汽轮机构件浇注方法，包括如下步骤：

I、将浇注铸型和浇注管置于砂箱中，将浇注铸型和浇注管进行联通，再将实施例8所得型砂支撑座置于浇注管下方，型砂支撑座顶端与浇注管底部接触用于支撑浇注管；

II、将型砂与实施例5所得固化剂按质量比为20：1混合均匀得到第二预处理型砂，向上述砂箱中填入第二预处理型砂使砂箱与浇注铸型、浇注管之间充满第二预处理型砂，待第二预处理型砂固化后通过浇注管将合金液注入浇注铸型中，冷却得到汽轮机构件。

实施例11

一种汽轮机构件浇注方法，包括如下步骤：

I、将浇注铸型和浇注管置于砂箱中，将浇注铸型和浇注管进行联通，再将实施例8所得型砂支撑座置于浇注管下方，型砂支撑座顶端与浇注管底部接触用于支撑浇注管；

II、将型砂与实施例5所得固化剂按质量比为15：1混合均匀得到第二预处理型砂，向上述砂箱中填入第二预处理型砂使砂箱与浇注铸型、浇注管之间充满第二预处理型砂，待第二预处理型砂固化后通过浇注管将合金液注入浇注铸型中，冷却得到汽轮机构件。

实施例12

一种汽轮机，采用实施例11浇注得到的汽轮机构件组装得到；其中汽轮机转子如图4所示，图4为本实施例提供的汽轮机转子的结构示意图，图中为了更加清楚地示出汽轮机转子的结构采用了局部剖视图。

参见图4所示，本实施例提供的汽轮机转子包括主轴10、叶轮11和压紧构件13。

叶轮11设置于主轴10的端部，叶轮11与主轴10之间形成齿形啮合部14，以使叶轮11与主轴10形成沿汽轮机转子的周向的定位安装。其中，齿形啮合部14包括设置于叶轮11面向主轴10的端面的第一端面齿以及设置于主轴10面向叶轮11的端面的第二端面齿，第一端面齿和第二端面齿互相啮合，以阻止叶轮11与主轴10沿汽轮机转子的周向发生相对运动，从而使叶轮11与主轴10实现周向定位安装。

叶轮11设置有沿主轴10的轴向延伸的安装孔，压紧构件13的一端穿过安装孔与主轴10连接，压紧构件13的另一端向主轴10所在侧压紧叶轮11，从而压紧构件13使叶轮11与主轴10之间形成沿汽轮机转子的轴向的定位安装。

也就是说，汽轮机转子通过压紧构件13和齿形啮合部14能够使主轴10和叶轮11可靠连接，以提高该汽轮机转子的结构强度以及承受交变应力的能力。

在本实施例中，主轴10面向叶轮11的端面为伞形凹面，叶轮11面向主轴10的端面为伞形凸面，伞形凹面与伞形凸面分别设置有彼此啮合的第一端面齿和第二端面齿，也就是说，齿形啮合部14形成于伞形凹面和伞形凸面之间，由于伞形凹面和伞形凸面均与主轴10的径向形成角度，从而使齿形啮合部14具有令主轴10与叶轮11形成径向限位的功能，有效降低径向冲击对压紧构件13的影响，进而提高压紧构件13的连接可靠性。

可选地，第一齿形端面齿和第二齿形端面齿均为锥齿或者矩形齿。

在本实施例中，叶轮11与主轴10分别为铸造成型，可以有效控制成本，且能够进一步提高叶轮11、主轴10以及二者连接后形成的整体的抗交变应力能力，从而进一步提高在机组快速启动过程中的适应能力。

本实施例中，压紧构件13包括限位压片131和连接螺杆130。

主轴10设置有与安装孔相对应的螺纹孔100，连接螺杆130的一端与螺纹孔100螺接，连接螺杆130与螺纹孔100之间的螺纹连接具有连接可靠且便于调整对于叶轮11的压紧力的优势。

限位压片131的一个端面抵接叶轮11背离于主轴10的端面，连接螺杆130的另一端形成螺栓头，螺栓头抵接限位压片131的另一端面，以使螺栓头通过限位压片131压紧叶轮11背离于主轴10的端面，通过在叶轮11与限位压片131之间设置限位压片131，一方面能够连接螺杆130对叶轮11的磨损，另一方面还能够吸收一部分的交变应力，避免连接螺杆130在使用过程中发生松动，从而提高了压紧构件13的压紧功能的可靠程度。

本实施例的可选方案中，主轴10内设置有中空腔室，降低因机组的在冷态快速启动时主轴10受热不均带来的热膨胀及变形，有利于主轴10保持初始形态和性能。

在本实施例中，沿主轴10的轴向，中空腔室的一端与安装孔连通，中空腔室的另一端与螺纹孔100连通。一方面，从空间布局上来讲，使得螺纹孔100和安装孔的开设位置更加合理，尤其是便于对螺纹孔100进行加工成型，另一方面，从中空腔室的均热效率角度来看，由于中空腔室通过主轴10与叶轮11之间的间隙能够及时与外界进行热交换，所以在机组冷态快速启动时能够使中空腔室更加高效地提高主轴10受热均匀性。

本实施例的可选方案中，汽轮机转子还包括多个叶片12，多个叶片12与叶轮11一体铸造成型，以使多个叶片12的根部与叶轮11的周向侧壁连接，并使多个叶片12呈辐射状排布，通过一体铸造成型有利于增加叶片12强度，以抵抗快速启动过程中瞬时的气流冲击力。

在本实施例中，叶片12的顶部形成无叶冠结构，有利于进一步增加叶片12强度，以抵抗快速启动过程中瞬时的气流冲击力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽轮机构件浇注方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、向支撑模具中涂覆脱模剂，再将型砂与固化剂混合均匀得到第一预处理型砂，接着将第一预处理型砂填入支撑模具中，待第一预处理型砂固化后脱模得到型砂支撑座；

S2、将浇注铸型和浇注管置于砂箱中，将浇注铸型和浇注管进行联通，再将型砂支撑座置于浇注管下方，型砂支撑座顶端与浇注管底部接触用于支撑浇注管；

S3、将型砂与固化剂混合均匀得到第二预处理型砂，向上述砂箱中填入第二预处理型砂使砂箱与浇注铸型、浇注管之间充满第二预处理型砂，待第二预处理型砂固化后通过浇注管将合金液注入浇注铸型中，冷却得到汽轮机构件；

上述固化剂采用如下步骤制取：将表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料加入呋喃酚醛树脂中混合均匀，再加入有机磺酸混合均匀得到固化剂；

表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料采用如下工艺制备：将三乙醇胺加入至乙醇水溶液中，50-80℃搅拌10-20min，加入三聚磷酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵继续搅拌1-3h，再加入正硅酸四乙酯继续搅拌5-15h，接着加入水搅拌均匀，静置2-6h，离心去除上清液，洗涤，干燥，然后加入至无水乙醇中，搅拌状态下滴加盐酸，50-70℃搅拌1-5h，离心去除上清液，将沉淀物烘干，粉碎得到表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料。

2.根据权利要求1所述汽轮机构件浇注方法，其特征在于，型砂支撑座的横截面为梯形。

3.根据权利要求1所述汽轮机构件浇注方法，其特征在于，型砂支撑座自上而下的横截面面积持续增大。

4.根据权利要求1所述汽轮机构件浇注方法，其特征在于，第一预处理型砂或第二预处理型砂中，型砂与固化剂的质量比为30-60：2-4。

5.根据权利要求1所述汽轮机构件浇注方法，其特征在于，有机磺酸为氯苯磺酸、酚磺酸、萘磺酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、苯磺酸中至少一种。

6.根据权利要求1所述汽轮机构件浇注方法，其特征在于，表面沉积有磷酸盐的介孔硅材料、呋喃酚醛树脂和有机磺酸的质量比为1-4：30-50：5-15。

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