CN204357496U - 一种汽轮机叶片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽轮机叶片，该汽轮机叶片包括叶片工作部分，叶根，叶围和拉筋，所述拉筋设置在所述叶片工作部分的腰部；所述叶片工作部分腰部加工有拉筋安装孔，所述拉筋安装孔为以叶轮中心轴为中心的圆弧状，在所述拉筋安装孔处叶片工作部分的受力面和背力面均设有拉筋承托结构，所述拉筋承托结构与所述拉筋安装孔连通，所述拉筋承托结构内部空腔的直径由内向外逐渐减小，拉筋承托结构内部空腔最外侧直径等于拉筋的直径；本实用新型的拉筋穿过拉筋安装孔以及拉筋承托结构圆周包裹设置在叶轮轮缘上的叶片，所述拉筋仅与所述拉筋承托结构内腔最外侧接触，形成两个受力平行的受力域，使得在叶片扭转时形成扭矩，减小了扭转振动。

Description

一种汽轮机叶片

技术领域

本实用新型涉及汽轮机，尤其涉及一种汽轮机叶片。

背景技术

汽轮机是能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片，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。叶片在汽轮机中承担着将蒸汽热能转化为机械能的重要任务，是汽轮机中最重要的零部件之一。运行实践经验表明，叶片损坏是造成汽轮机事故的主要原因，而大多数的叶片损坏是由叶片振动疲劳引起的，因此降低叶片在工作中的振动意义重大。

叶片主要由叶根、叶身和叶冠组成，部分叶片还具有拉筋结构。拉筋结构将装配在叶轮上的全部叶片连接为一体，有效的降低了叶片在工作中的振动。传统拉筋结构与叶片拉筋孔为单点接触，虽然能够抑制叶片的轴向振动和切向振动，但对于抑制叶片扭转振动的效果不好，且由于相邻叶片之间拉筋跨距大，离心力引起的拉筋孔接触点应力较大。

实用新型内容

本实用新型提供一种汽轮机叶片，拉筋穿过叶片腰部的拉筋安装孔以及拉筋承托结构圆周包裹设置在轮缘上的叶片，拉筋仅与所述拉筋承托结构内腔最外侧接触，形成两个受力平行受力域，使得叶片组总振动阻尼增大，提升了拉筋对叶片的减振能力，同时也使得在叶片扭转时形成扭矩，降低了叶片工作中的振动，延长了叶片的使用寿命。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种汽轮机叶片，包括叶片工作部分，叶根，叶围和拉筋，叶片工作部分截面积为C型薄壁结构，叶根为设有不少于一个的锁紧台，所述锁紧台沿叶片轴向对称布置，所述叶片工作部分顶部上设置有使叶片呈整圈自锁的叶围，所述拉筋设置在所述叶片工作部分的腰部，所述拉筋整圆周包裹设置在叶轮轮缘上的叶片；

所述叶片工作部分腰部加工有拉筋安装孔，所述拉筋安装孔为以叶轮中心轴为中心的圆弧状，在所述拉筋安装孔处所述叶片工作部分的受力面和背立面均设有拉筋承托结构，所述拉筋承托结构与所述拉筋安装孔连通，所述拉筋承托结构内部空腔的直径由内向外逐渐减小，拉筋承托结构内部空腔最外侧直径等于所述拉筋的直径；

所述拉筋穿过拉筋安装孔以及拉筋承托结构圆周包裹设置在叶轮轮缘上的叶片，所述拉筋仅与所述拉筋承托结构内腔最外侧接触，形成两个受力平行受力域，使得在叶片扭转时形成扭矩以减小扭转振动。

进一步的技术方案是，叶围的顶部是台阶结构，台阶上设有轴向布置的蒸汽滞留凹槽。

进一步的技术方案是，所述叶片工作部分沿其轴向设置有不少于一个的方形槽，所述方形槽内紧密填充有碳纤维复合材料，在所述碳纤维复合材料与所述叶片工作部分本体之间还设置有玻璃隔离材料。

进一步的技术方案是，所述叶片之间的叶围设有间隙，在形成间隙的叶围相对应的端面上设有阻尼器。

本实用新型的有益效果为：

1、在叶片工作时，拉筋与拉筋承托结构的最外侧直径接触，形成两个接触域，其总振动阻尼增大，提升了拉筋对叶片的减振能力；同时在叶片扭转时，两个接触域间可以形成转矩，这样可以减弱叶片在工作时产生的扭转振动。

2、叶围利用相邻叶片间的摩擦作用来耗散叶片的振动能量，从而达到减振的效果。叶围的顶部是台阶结构，台阶上设有轴向布置的蒸汽滞留凹槽，泄漏汽流在凹槽中形成旋涡，增大对泄漏汽流的阻力，减少漏汽损失。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的汽轮机叶片的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的拉筋与叶片连接的结构示意图；

图3是图2中A区域拉筋撑托结构、拉筋安装孔以及拉筋的连接示意图；

1-叶片工作部分；2-叶根；3-叶围；4-阻尼器；5-叶轮；6-拉筋；7-蒸汽滞留凹槽；8-方形槽；9-碳纤维复合材料；101-拉筋安装孔；102-拉筋承托结构。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型提供一种汽轮机叶片，包括叶片工作部分1，叶根2，叶围3和拉筋6，叶片工作部分1截面积为C型薄壁结构，叶根2为设有不少于一个的锁紧台，所述锁紧台沿叶片轴向对称布置本实施例附图1中，锁紧台为一个，也可以设置多个，沿叶片轴向布置。所述锁紧台与所述叶轮5的凹槽相适配，所述叶片通过锁紧台和叶轮5凹槽的配合安装到叶轮5上。

所述叶片工作部分1顶部上设置有使叶片呈整圈自锁的叶围3，所述叶片之间的叶围3设有间隙，在形成间隙的叶围3相对应的端面上设有阻尼器4。叶围3利用相邻叶片间的摩擦作用来耗散叶片的振动能量，从而达到减振的效果。在叶围3上添加阻尼器4，使得叶片的阻尼加大，进一步增强了减振效果。叶围3的顶部是台阶结构，台阶上设有轴向布置的蒸汽滞留凹槽7，泄漏汽流在蒸汽滞留凹槽7中形成旋涡，增大对泄漏汽流的阻力，减少漏汽损失。

如图2和图3所示，所述拉筋6设置在所述叶片工作部分1的腰部，所述拉筋6整圆周包裹设置在叶轮5轮缘上的叶片；所述叶片工作部分1腰部加工有拉筋安装孔101，所述拉筋安装孔101为以叶轮5中心轴为中心的圆弧状，在所述拉筋安装孔101处所述叶片工作部分1的受力面和背立面均设有拉筋承托结构102，所述拉筋承托结构102与所述拉筋安装孔101连通，所述拉筋承托结构102内部空腔的直径由内向外逐渐减小，拉筋承托结构102内部空腔最外侧直直径等于所述拉筋6的直径；

所述拉筋6穿过拉筋安装孔101以及拉筋承托结构102圆周包裹设置在叶轮5轮缘上的叶片，所述拉筋6仅与所述拉筋承托结构102内腔最外侧接触，形成两个受力平行的受力域，使叶片总振动阻尼增大，提升了拉筋6对叶片的减振能力；同时在叶片扭转时，两个平行的接触域间可以形成转矩，这样可以减弱叶片在工作时产生的扭转振动。

所述叶片工作部分1沿其轴向设置有不少于一个的方形槽8，所述方形槽8内紧密填充有碳纤维复合材料9，在所述碳纤维复合材料9与所述叶片工作部分1本体之间还设置有玻璃隔离材料。在叶片中镶嵌质量密度较小的碳纤维复合材料可以在不降低叶片刚度的同时，减轻了叶片的质量，进而降低了叶片在高速旋转时产生了离心力，延长了叶片的使用寿命。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽轮机叶片，包括叶片工作部分(1)，叶根(2)，叶围(3)和拉筋(6)，叶片工作部分(1)截面积为C型薄壁结构，叶根(2)为设有不少于一个的锁紧台，所述锁紧台沿叶片轴向对称布置，所述叶片工作部分(1)顶部设置有使叶片呈整圈自锁的叶围(3)，所述拉筋(6)设置在所述叶片工作部分(1)的腰部，所述拉筋整圆周包裹设置在叶轮(5)轮缘上的叶片，其特征在于，

所述叶片工作部分(1)腰部加工有拉筋安装孔(101)，所述拉筋安装孔(101)为以叶轮(5)中心轴为中心的圆弧状，在拉筋安装孔(101)处所述叶片工作部分(1)的受力面和背力面均设有拉筋承托结构(102)，所述拉筋承托结构(102)与拉筋安装孔(101)连通，拉筋承托结构(102)内部空腔的直径由内向外逐渐减小，拉筋承托结构(102)内部空腔最外侧直径等于所述拉筋(6)的直径；

所述拉筋(6)穿过拉筋安装孔(101)以及拉筋承托结构(102)圆周包裹设置在叶轮(5)轮缘上的叶片，所述拉筋(6)仅与所述拉筋承托结构(102)内腔最外侧接触，形成两个受力平行受力域，使得在叶片扭转时形成扭矩以减小扭转振动。

2.根据权利要求1所述的汽轮机叶片，其特征在于：叶围(3)的顶部是台阶结构，台阶上设有轴向布置的蒸汽滞留凹槽(7)。

3.根据权利要求1所述的汽轮机叶片，其特征在于：所述叶片工作部分(1)沿其轴向设置有不少于一个的方形槽(8)，所述方形槽(8)内紧密填充有碳纤维复合材料(9)，在所述碳纤维复合材料(9)与所述叶片工作部分(1)本体之间还设置有玻璃隔离材料。

4.根据权利要求1所述的汽轮机叶片，其特征在于：所述叶片之间的叶围(3)设有间隙，在形成间隙的叶围(3)相对应的端面上设有阻尼器(4)。