[發(fā)明專利]汽輪機(jī)動葉片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710163071.3
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101158291A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 淺井邦夫;工藤健;中村建樹
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張敬強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及由形成于葉片部前端的蓋連接的汽輪機(jī)動葉片。

背景技術(shù)

近年來，為了實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的高效率和大容量，對汽輪機(jī)的低壓最終級要求長葉片化。伴隨著長葉片化，有對蓋所要求的標(biāo)準(zhǔn)變得嚴(yán)格的傾向。

首先，伴隨著長葉片化，由于葉片部(以下，有時稱為“葉形”)的扭轉(zhuǎn)量增加，有葉形的葉形中心線與圓周方向構(gòu)成的角度12變小的傾向。

若該角度變小，由于形成蓋檐的區(qū)域變窄，因而產(chǎn)生難于確保充分的接觸長度及剛性的問題。

另外，伴隨著長葉片化，由于由離心力引起的變形量增加，從而有蓋間隙的不均勻增加，且蓋間隙大的部分也增加的傾向。若蓋間隙增大，則接觸長度變短，產(chǎn)生振動特性惡化的問題，在最壞的情況下，也可以認(rèn)為蓋的連接脫開。

此外，專利文獻(xiàn)1-日本特開2006-009801號公報記載的技術(shù)，為了通過實(shí)質(zhì)上排除水分的捕集阱，而防止水分的集聚，在翼形部的前緣形成半徑方向的臺階部。

近年來隨著汽輪機(jī)動葉片的長葉片化，對蓋所要求的標(biāo)準(zhǔn)今后變得日益嚴(yán)格。

在現(xiàn)有技術(shù)中，對隨著這種汽輪機(jī)動葉片的長葉片化產(chǎn)生的問題，可以認(rèn)為其處理不能說一定是充分的。

因此，本發(fā)明對隨著這種汽輪機(jī)動葉片的長葉片化所產(chǎn)生的具有代表性的問題，即剛性和振動特性進(jìn)行了研究，以便能防止剛性的降低和振動特性的惡化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種解決了這些問題的汽輪機(jī)動葉片。

本發(fā)明的汽輪機(jī)動葉片，具有葉片部和與葉片部一體形成并形成于葉片部的前端的蓋，鄰接的葉片部的前緣部的蓋與葉片部的后緣部的蓋利用旋轉(zhuǎn)時的扭轉(zhuǎn)恢復(fù)力而接觸連接。

并且其特征是，在葉片部的后緣部的蓋上沿半徑方向設(shè)有臺階部，臺階部的高度大于蓋的厚度。

另外，優(yōu)選使突出于鄰接的葉片部的前緣部的背部一側(cè)的檐位于形成在葉片部的后緣部的蓋上的臺階部上。

另外，優(yōu)選鄰接的蓋與蓋接觸的接觸面形成的接觸線和作為鄰接的蓋與蓋連接的方向的圓周方向線所構(gòu)成的角度為30°～50°。

另外，優(yōu)選的是，設(shè)葉片部的前緣部的蓋的前端部與該葉片部的葉形中心線的交點(diǎn)為P，設(shè)鄰接的葉片部的后緣部的葉片部的前端部與該葉片部的葉形中心線的交點(diǎn)為Q，設(shè)通過P點(diǎn)和Q點(diǎn)的直線與上述接觸線的交點(diǎn)為R時，線段的距離比PR/PQ為0.6～0.8。

另外，葉片部優(yōu)選具有48英寸以上的長度，更優(yōu)選具有52英寸以上的長度。

另外，優(yōu)選葉片部用于低壓汽輪機(jī)的最終級。

再有，本發(fā)明的汽輪機(jī)動葉片，具有葉片部和形成于葉片部上并形成于上述葉片部前端上的蓋，鄰接的蓋與蓋利用旋轉(zhuǎn)時的扭轉(zhuǎn)恢復(fù)力接觸，鄰接的蓋和蓋接觸的接觸面形成的接觸線與作為鄰接的蓋和蓋連接的方向的圓周方向線所構(gòu)成的角度為30°～50°，其特征是，在配置于蒸汽相對葉片部的出口側(cè)上的蓋的半徑方向上設(shè)置臺階部，臺階部的高度大于上述蓋的厚度。

另外，在這樣的汽輪機(jī)動葉片中，優(yōu)選的是，突出于蒸汽相對鄰接的葉片部的入口側(cè)的背部一側(cè)的檐，位于配置在蒸汽相對上述葉片部的出口側(cè)上的蓋上所形成的臺階部上。

根據(jù)本發(fā)明，可以防止隨著這種汽輪機(jī)動葉片的長葉片化而產(chǎn)生的剛性的降低，可以防止振動特性的惡化。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的圖，圖1(a)是汽輪機(jī)動葉片的鳥瞰圖，圖1(b)是從半徑方向的外周一側(cè)見到的俯視圖，圖1(c)是圖1(b)的A部的詳圖，圖1(d)是從圖1(c)的B方向見到的向視圖。

圖2是表示本發(fā)明的比較例的圖，圖2(a)是從半徑方向的外周一側(cè)見到的俯視圖，圖2(b)是圖2(a)的B部的詳圖，表示的是組裝時的狀態(tài)，圖2(c)是圖2(a)的B部的詳圖，表示的是旋轉(zhuǎn)時的狀態(tài)。

圖3是表示接觸面角度和產(chǎn)生滑移負(fù)荷比的關(guān)系的說明圖。

圖4是表示接觸面角度和局部應(yīng)力比的關(guān)系的說明圖。

圖5是說明在相對于蓋接觸的各種角度θ固定了葉片前端葉形形狀的條件下，蓋形狀和蓋接觸長度的關(guān)系的圖。圖5(a)是θ較小的情況(θ小于30°)，圖5(b)是θ較大的情況(θ大于50°)，圖5(c)是θ為本實(shí)施例的接觸角30°～50°的情況，圖5(d)是在θ為30°～50°的條件下與圖5(b)同樣地從蒸汽出口端形成蓋檐的情況。