[发明专利]一种工业汽轮机用3600rpm高负荷低压级动叶片

说明书

本发明涉公开了一种工业汽轮机用3600rpm高负荷低压级动叶片，包括叶身、叶根及用于使叶片形成整圈自锁阶梯状斜通道围带，叶身的高度为467.61mm，根部轴向宽度为103.26mm，根部直径为1120mm，顶部轴向宽度为57.73mm，叶根为枞树型斜叶根,叶根的总高度为54.98mm，轴向宽度为133.0mm，叶片围带周向形状为三阶梯状，厚度为4~18mm，围带的轴向宽度为61.46mm，下阶梯轴向宽度为21.17mm，中间阶梯轴向宽度为26mm，上阶梯轴向宽度为14.29mm，从叶根截面到叶顶截面的节距与弦长比T/b变化规律为：0.51≤T/b≤0.86，从叶根截面到叶顶截面的节距与叶型截面轴向宽度比T/B变化规律为：0.53≤T/B≤1.75，该高负荷末级动叶具有气动效率高、强度性能好、结构合理、装配方便等优点，应用于3600rpm高负荷工业汽轮机。

技术领域

本发明涉及工业汽轮机领域，尤其是一种工业汽轮机用3600rpm高负荷低压级级动叶片。

背景技术

在世界上部分地区和国家，工业发电领域，一般采用转速为3600rpm 定转速的汽轮机，这种汽轮机与现有国内使用的3000rpm定转速的工业汽轮机相比，成本降低、效率更高，但因强度和振动问题给结构设计带来更多的困难。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种工业汽轮机用3600rpm高负荷低压级动叶片，是常规3000r/min叶片转速的1.2倍，高转速提高了叶片的效率，减小了汽轮机尺寸，降低了汽轮机成本。该叶片叶型分别采用亚音速、跨音速、超音速设计；开发了大承载力的枞树形叶根结构，显著降低了叶根所受离心应力；开发了互锁阻尼围带，显著降低了叶片的动应力。

本发明所涉及的工业汽轮机用3600rpm高负荷低压级动叶片，包括叶身、叶根及用于使叶片形成整圈自锁的围带；叶身的型线为变截面扭叶片，所述叶身相邻两截面间有相对扭转，所述叶身从根部至顶部截面面积逐渐减小；所述叶身的高度为467.61mm，所述叶身根部轴向宽度为103.26mm，所述叶身根部直径为1120mm，所述叶身顶部轴向宽度为57.73mm，所述叶根为枞树型斜叶根,所述叶根的总高度为54.98mm，所述叶根轴向宽度为133.0mm。

进一步的方案为，所述叶身从叶根截面到叶顶截面的节距与弦长比 T/b变化规律为：0.51≤T/b≤0.86；从叶根截面到叶顶截面的节距与叶型截面轴向宽度比T/B变化规律为：0.53≤T/B≤1.75；从叶根截面到叶顶截面的节距与叶型截面面积比T/A变化规律为：0.0286≤T/A≤0.1348。

更进一步的方案为，叶片围带周向形状为三阶梯状，叶片围带的厚度 s为4～25mm，围带倾斜角度ALPHA为0～35°，的轴向宽度W为61～75mm，下阶梯轴向宽度w1为15～25mm，上阶梯轴向宽度w3为10～25mm，在围带中阶梯处有用于成圈自锁的两接触面。

进一步的方案为，所述叶身从根部至顶部的轴向宽度B变化范围为 103.26mm～57.73mm，弦长b变化范围为108.19mm～117.13mm，安装角 BETA的变化范围为73.56°～29.39°，叶片型线最大厚度D变化范围为 25.52mm～9.56mm，进口角的变化范围为42.6°～123.4°，出口角的变化范围为30.8°～21.8°。