[發明專利]樅樹型葉根動葉片

無效

• 申請號: 200810044634.1
• 申請日: 2008-06-03
• 公開（公告）號: CN101285400A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 周振杰;謝永慧;范小平;趙萍;李伯武;曹守洪
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14
• 代理公司: 德陽三星專利事務所
• 代理人: 劉克勤;段雪茵

技術領域

本發明涉及汽輪機動葉片，尤其涉及一種樅樹型葉根動葉片。

背景技術

葉片是汽輪機將熱能轉化為機械能的最主要元件，其動葉片在工作時振動應力是造成葉片損壞的最主要因素。

動葉片的基本結構見圖1，具有葉身1、葉根2、葉冠3，其中，葉根2有上、下兩個部分，一是下部的根型部分，二是上部的中間體部分4。裝配葉片時，葉根2的根型部分嵌入葉輪的輪槽內，中間體4位于葉輪的輪槽之外，所有葉片裝入葉輪后，相鄰葉片的葉根中間體相互接觸，構成環狀。

國內外數十年的設計、研究和運行實踐都表明，中間體4相互之間擠緊程度對葉片的振動響應有著非常重要的影響。為此，葉根中間體4必須有適當的相互擠壓緊度(見圖2)。

對于從周向裝入式(如T形葉根和菌型葉根)或頂插入式(如叉型葉根)的動葉片來說，這是容易做到的，但是，對于從軸向裝入的樅樹型葉根的動葉片而言，要實現上述葉根中間體具有相互擠壓緊度，無論是在葉片結構上，還是在裝配工藝上，都是很困難的。因此，目前所有汽輪機制造廠家都只要求周向裝入式、頂插入式動葉片的葉根中間體有相互擠壓緊度，而允許從軸向裝入的樅樹型葉根中間體之間有間隙，不相互擠壓，其不利后果是：振動應力大，不利于葉片的安全，而且增加了漏汽損失。這種允許實屬無奈，是因沒有找到解決問題的技術手段。

發明內容

本發明的目的，是提供一種樅樹型葉根動葉片，該葉片可使葉根中間體有相互擠壓緊度。

本發明的技術解決方案是：

一種樅樹型葉根動葉片，具有整體結構的葉身、葉根、葉冠，其中，所述葉根有根型部分和中間體部分，在中間體部分的徑向面上設有楔槽，楔槽的尖端指向圓周，楔槽內有適配的楔片。

所述楔槽的傾角滿足如下關系式：

tg(B)＜f

式中：B-楔槽斜面傾角；

??????f-楔槽、楔片間的摩擦系數。

本發明的有益技術效果：

當汽輪機運行時，楔片在離心力F作用下，向楔槽的尖端滑動，楔片的斜面緊貼楔槽的斜面，產生作用分力N1，楔片的背面緊貼相鄰葉片葉根中間體的相對配合面，產生作用分力N2，這樣，使相鄰兩葉片的葉根中間體有相互擠壓緊度，所有葉片被周向擠緊。

附圖說明

圖1是葉片基本結構示意圖

圖2是葉片的葉根中間體擠緊狀態示意圖

圖3是本發明樅樹型葉根的裝配結構示意圖

圖4是圖3的M-M視圖

圖5是圖4中局部I的放大圖

圖6是楔片工作狀態示意圖

具體實施方式

參見圖3、圖4：本樅樹型葉根動葉片具有葉身1、葉根2、葉冠3，其中，葉根2有上、下兩個部分，一是下部的根型部分，二是上部的中間體部分4。裝配葉片時，葉根2的根型部分嵌入葉輪6的輪槽內，中間體4位于輪槽之外，所有葉片裝入葉輪6后，構成環狀，相鄰葉片的葉根中間體之間有間隙A，配合面不接觸。

本發明的特點是：在葉根中間體4的配合面上開一楔槽，楔槽的尖端指向圓周，槽內放置適配的楔片5，楔片5的斜面對應楔槽斜面，楔片5的背面對應相鄰葉片葉根中間體4’的相向配合面，詳見該結構的放大圖，即圖5。

參見圖6，本葉片結構的工作原理是：當汽輪機運行時，楔片5在離心力F作用下，向楔槽的尖端滑動，楔片5的斜面緊貼楔槽的斜面，產生法向作用分力N1，楔片5的背面緊貼相鄰葉片葉根中間體的相向配合面，產生法向作用分力N2，各作用力的關系如下：

N1＝F/sin(B)????????????(1)

N2＝F/tg(B)?????????????(2)

式中：B-楔槽斜面傾角；F-楔片離心力；N1-楔片斜面法向作用分力；

??????N2-楔片背面法向作用分力。

這樣，使相鄰兩葉片的葉根中間體有相互擠壓緊度，所有葉片被周向擠緊。

顯然，擠緊力與楔槽的傾角、楔片5的質量以及轉子運行的速度相關，設計時，轉子運行速度按照汽輪機額定轉速考慮，是常數，楔片的質量也不宜太大，否則楔槽尺寸過大，將影響葉根中間體4的強度，也應取一常數，因此，應通過合理設計楔槽的傾角B°來滿足擠緊力要求，當傾角B°足夠小時，擠緊力即可符合要求。

楔槽的傾角B°可按如下關系式設計：

tg(B)＜f

式中：B-楔槽斜面傾角；

??????f-楔槽、楔片間的摩擦系數。

實際工程中，由于葉片的規格、尺寸不同，應靈活設計楔槽、楔片，例如，對于大尺寸的葉片，可設計兩個或多個楔槽、楔片，或者設計一個寬楔槽，并列放置兩塊或多塊楔片。