[实用新型]汽轮机新型低压级直焊式静叶隔板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽轮机焊接隔板，特别适用于冲动式汽轮机的汽轮机新型低压级直焊式静叶隔板。

背景技术

汽轮机按照工作原理可分为冲动式和反动式汽轮机。冲动式汽轮机为隔板型结构，汽缸上有固定静叶的隔板及支承隔板的隔板套。隔板用来固定汽轮机各级的静叶片，并形成汽轮机各级之间的分隔间壁。考虑到安装拆卸方便，隔板中分面做成水平中分形式。

根据隔板所承受的工作温度和蒸汽压差的大小，隔板通常有焊接隔板和铸造隔板两大类。焊接隔板是将静叶片首先与内外围带焊接，再与隔板体及外环焊接，具有较高的强度和刚度，较好的汽密性，子午面光滑，附加损失小，故广泛应用在中高参数的汽轮机高、中压部分。铸造隔板是将已加工成型的静叶片在浇铸隔板时同时铸入，为了获得较好的浇注性能和机械性能，隔板体一般采用球墨铸铁或合金铸铁，这种隔板加工制造比较容易，成本低，但静叶片的表面粗糙度较高，附加损失大，使用温度一般低于350℃，用于汽轮机的低压部分。

发明内容

本实用新型针对现有汽轮机低压级铸造隔板装配加工及运行中出现的问题，提供了一种高强度、结构简单、通用性强的汽轮机新型低压级直焊式静叶隔板。相对于传统的应用于汽轮机低压级的铸造隔板，采用本结构的静叶焊接隔板比铸造隔板静叶片出汽边位置度更高，静叶栅流道表面粗糙度更小，叶栅沿圆周方向分布更均匀。

本实用新型的目的是采用以下技术方案实现的：

一种汽轮机新型低压级直焊式静叶隔板，它主要由隔板体、隔板内环筒体、静叶及隔板外环组成，所述隔板体与隔板内环筒体为分体式，隔板体与隔板内环筒体成T形结构，两者直接焊接连接；静叶片与隔板外环和隔板内环也是直接焊接连接。

所述隔板外环为铸钢铸造成型，其内环面精密压铸。

所述静叶片为弯扭长叶片。

所述静叶片叶顶及叶根开设焊接坡口，且只在叶片背弧面侧开设。

所述焊接坡口沿静叶片进汽大头端至出汽小头端设置，其宽度为10～12mm；焊接坡口与隔板外环及隔板内环筒体表面的夹角在60～70度范围内。

所述焊接坡口距离静叶片出汽小头端末端距离不小于10～12mm，同时靠近出汽边的背弧处焊接坡口至叶片内弧的最小距离大于1mm。

本实用新型主要由隔板体、隔板内环筒体、静叶及隔板外环组成。汽轮机低压级蒸汽所需通流面积大，节圆高度高，所以隔板外环采用铸钢铸造成型，其内环面精密压铸保证子午面扩张流道的表面光洁度。

为了减少由于叶片主焊缝焊接变形对隔板装配精度的影响，与传统内环隔板体不同，本实用新型直焊隔板的内环为分体式结构，隔板体采用热轧碳素结构钢板气割下料，隔板内环筒体采用热轧碳素结构钢板折弯成型。隔板体与隔板内环筒体成“T”形结构，用主焊缝熔焊金属进行焊接，提高了隔整体的整体强度性能。

由于汽轮机低压级通流面积大，蒸汽流动沿叶高的变化大，所以静叶片为弯扭长叶片，为了提高叶片与隔板外环及隔板内环筒体的焊接性能，在静叶片叶顶及叶根开设焊接坡口，且只在叶片背弧面侧开设。内、背弧两侧叶片与隔板体间利用碳钢焊料J422进行角焊，焊后进行打磨至圆角半径6～10mm。根据叶片的型式及厚度，一方面保证叶片的完整性，另一方面提高焊接强度，所以沿叶片进汽大头端至出汽小头端开设坡口宽度为10～12mm的焊接坡口。焊接坡口与隔板外环及隔板内环筒体表面的夹角在60～70度范围内。

由于叶片出汽边小头端厚度较小，所以在距出汽边末端10～12mm范围内无焊接坡口，不进行焊接。对于靠近出汽边的焊接坡口，为了保证叶片本身的强度，防止焊接过程中击穿叶片，要求背弧坡口至叶片内弧的最小距离须大于1mm。

由于低压级的隔板外环尺寸大、内环尺寸小，静叶片为弯扭长叶片，所以本实用新型直焊式静叶隔板与应用于高压级的焊接隔板静叶片与内外围带焊接不同，是采用静叶片与隔板内外环直接焊接成型的结构。

本实用新型的有益效果是：通过焊接工艺试验、隔板挠度试验及实际运行情况等分析，本新型低压直焊隔板满足汽轮机运行使用要求，具有足够的刚度和强度，结构工艺简单，便于加工、安装、检修等操作，具有良好的经济性和稳定性。

附图说明

图1为实用新型直焊式静叶隔板结构示意图；

图2为实用新型直焊式静叶隔板叶根截面展开图；

图3为弯扭静叶片外形图；

图3a为弯扭静叶片外形图；

图4为直焊式静叶隔板焊接结构X截面示意图；

图4a为直焊式静叶隔板焊接结构W截面示意图；

图5为直焊式静叶隔板焊接结构V截面示意图；