[实用新型]变转速空冷汽轮机末级动叶片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽轮机动叶片，特别是涉及一种变转速空冷汽轮机末级动叶片。

背景技术

汽轮机动叶片是装配在叶轮上的重要工作部件。随着国内电力行业对变转速空冷汽轮机的需求量不断增加，对其高效性、安全可靠性提出来越来越高的要求。变转速空冷汽轮机相对于湿冷机组，具有背压高、变工况范围大以及优秀的经济性、安全性的运行要求，而这些要求很大程度上与末级动叶片紧密相关，因而对末级动叶片提出了更多的限制，要求必须兼顾其热力、气动性能以及强度振动特性等方面。

目前，国内外在变转速空冷汽轮机末级动叶片上鲜有突破，转速大多集中在3000～5500r/min范围内，难以达到更高转速，也不能够满足较高的端负荷。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种变转速空冷汽轮机末级动叶片，以满足更高转速的要求，且能够满足较高的端负荷。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种变转速空冷汽轮机末级动叶片，为变截面弯扭叶片，包括围带、叶身以及叶根，围带设置在叶身顶部，叶根设置在叶身底部，所述叶身由多个特征截面自其底部至其顶部相对扭转且光滑过渡地积叠形成，所述特征截面由内弧曲线段、出汽边圆弧段、背弧曲线段以及进汽边圆弧段依次首尾相连围成；

从叶身的底部到顶部，各个特征截面的特征参数按以下规律变化：最大厚度b由17.57mm单调减小至4.10mm，型线宽度Wx由160.98mm单调减小至47.78mm，弦长c由166.39mm单调递减至103.57mm，截面积A由2336.58mm²单调减小至346.58mm²，安装角a由75.45°单调减小至26.16°，进汽边圆弧段半径r1由3.16mm单调减小至0.78mm，出汽边圆弧段半径r2由2.17mm单调减小至0.54mm。

优选地，所述叶身的有效高度H为500mm。

优选地，所述围带的厚度h为8mm。

优选地，所述叶身的两侧分别设有横向延伸的凸台，凸台的横截面为椭圆形，凸台与叶身一体成型。

优选地，所述凸台端部椭圆的长轴半径k、短轴半径j分别为7mm和4mm。

优选地，所述凸台到叶身底部的距离L为300mm。

优选地，所述叶根为三齿枞树型叶根，其轴向宽度W为200mm，安装角R为14.4°。

优选地，所述叶身和叶根之间还设有中间体。

优选地，所述围带、所述叶身、所述中间体以及所述叶根一体成型。

优选地，所述叶身的背弧曲线段靠近进汽边处设有激光硬化部分。

如上所述，本实用新型的变转速空冷汽轮机末级动叶片，具有以下有益效果：

1、本实用新型采用全三元流动设计技术，兼顾叶片静强度，使得在额定设计工况下，能够在2200～6000r/min范围内安全可靠运行，且能够达到规定的级效率。

2、利用整圈自锁阻尼叶片的结构形式设计叶片，减小叶片自激振和动应力，使得叶片能够在最高转速下端负荷达到187.47t/(h·m²)。

3、叶根采用新型的三齿枞树型，有效地降低了叶根和叶根槽的峰值应力，进一步提高了叶片的安全可靠性。

附图说明

图1显示为本实用新型的结构示意图。

图2显示为图1的侧视图。

图3显示为围带的结构示意图。

图4显示为两个周向相邻的围带的耦合示意图。

图5显示为凸台剖面的结构示意图。

图6显示为两个周向相邻的凸台的配合示意图。

图7显示为中间体的结构示意图。

图8显示为叶根的结构示意图。

图9显示为叶身的特征截面的特征参数示意图。

图10显示为周向相邻变转速空冷汽轮机末级动叶片的自锁连接示意图。

元件标号说明

1围带

1a 耦合前端

1b 耦合后端

2凸台

2a 配合前端

2b 配合后端

3叶身

4中间体

5叶根

6进汽边

7出汽边

8背弧曲线段靠近进汽边处

9进汽边圆弧段

10 背弧曲线段

11 出汽边圆弧段

12 内弧曲线段

h围带的厚度

H叶身的高度

L凸台离叶身底部的特征截面的距离