[实用新型]一种超高转速大负荷工业透平动叶片及动叶片组

说明书

本实用新型提供的一种超高转速大负荷工业透平动叶片及动叶片组，涉及透平叶片设计领域，以在一定程度上优化动叶片结构，提升动叶片的气动性能和强度。本实用新型提供的超高转速大负荷工业透平动叶片，包括叶身和叶根；叶身的一端与叶根的一端相连接，叶身在轴向的一侧为进汽侧，另一侧为出汽侧，且由进汽侧向出汽侧的截面宽度呈先增大后减小趋势；叶身在径向上，由远离叶根的一端向接近叶根的一端的横截面面积、轴向宽度、弦长以及最大厚度均呈逐渐递增趋势，且平滑过度至叶根；叶身呈扭动趋势，在径向由远离叶根的一端向接近叶根的一端的安装角逐渐递增。

技术领域

本实用新型涉及透平叶片设计技术领域，尤其是涉及一种超高转速大负荷工业透平动叶片及动叶片组。

背景技术

在工业驱动领域，尤其是乙烯三机、空分、合成气等关键领域，超高转速、大功率的工业透平需求量与日俱增，其高效可靠性显得尤为重要。

动叶片运行工况较为恶劣，必须能够在阻塞工况到鼓风工况下稳定运行，也必须能够在湿度较大的蒸汽中运行。并且，动叶片叶顶线速度非常大，通过的流量非常大，且占整个机组的焓降比例较大，需要在保证强度的前提下尽可能提高叶型的效率，降低机组能耗。因此，超高转速、大负荷工业透平动叶片的设计难度较大，涉及到热力学、理论力学、材料力学、弹性力学、流体力学等多个学科的知识，属于工业透平设计中的核心技术，但现有的叶片在气动性能与强度性能上较差，无法满足机组高效可靠的要求。

因此，急需提供一种超高转速大负荷工业透平动叶片及动叶片组，以在一定程度上解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超高转速大负荷工业透平动叶片及动叶片组，以在一定程度上优化动叶片结构，提升动叶片的气动性能和强度。

本实用新型提供的一种超高转速大负荷工业透平动叶片，包括叶身和叶根；所述叶身的一端与所述叶根的一端相连接，所述叶身在轴向的一侧为进汽侧，另一侧为出汽侧，且由进汽侧向出汽侧的截面宽度呈先增大后减小趋势；所述叶身在径向上，由远离所述叶根的一端向接近所述叶根的一端的横截面面积、轴向宽度、弦长以及最大厚度均呈逐渐递增趋势，且平滑过度至所述叶根；所述叶身呈扭动趋势，在径向由远离所述叶根的一端向接近所述叶根的一端的安装角逐渐递增。

其中，所述叶身远离所述叶根的一端形成有第一倾斜部，且所述第一倾斜部的倾斜角度在22°-24°之间。

具体地，所述叶身的进汽侧的边缘形成有淬硬部，所述淬硬部沿所述叶身的径向延伸，且所述淬硬部的长度为70mm-100mm。

进一步地，所述叶身的高度为141.4mm，所述叶身在径向上，由远离所述叶根的一端向接近所述叶根的一端的截面面积由124.1mm²递增至524.9mm²，轴向宽度由30.37mm递增至48.97mm，弦长由50.17mm递增至51.04mm，最大厚度由3.09mm递增至13.54mm，安装角由37.22°递增至75°。

其中，所述叶身上开设有拉筋孔，所述拉筋孔用于安装松拉筋。

具体地，所述拉筋孔的截面呈圆形，且直径为6mm-8mm，所述拉筋孔的孔心距离所述叶身与所述叶根相连接的一端的端部中心为98.9mm。

进一步地，所述叶根与所述叶身相连接的一端形成有第二倾斜部，且所述第二倾斜部沿轴向由所述进汽侧向所述出汽侧的倾角为7°-9°。

相对于现有技术，本实用新型提供的超高转速大负荷工业透平动叶片具有以下优势：