[實用新型]一種高性能復合材料燃汽輪機壓氣機葉片

有效

• 申請號: 201420167221.3
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN203743058U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 苗立杰;康達;張利忠;李永星;任偉;周保東;孫永立;張曉英
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電氣股份有限公司
• 主分類號: F04D29/26
• 分類號: F04D29/26;F04D29/66
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本實用新型涉及一種汽輪機葉片，具體涉及一種高性能復合材料燃汽輪機壓氣機葉片。

背景技術

火力發電是利用燃燒燃料(煤、石油及其制品、天然氣等)所得到的熱能發電。目前我國的主要動力設備是蒸汽機，其熱效率較低。而燃氣輪機由于其具有重量輕、起動快、設備簡單、不需要大量水、建設周期短、發電效率優于常規汽輪發電機組等眾多優點，近些年發展較快，在航空、發電、艦船、石油開發及輸送等領域中占有絕對的優勢地位。

燃氣輪機Gas?Turbine是一種以連續流動的氣體作為工質、把熱能轉換為機械功的旋轉式動力機械。在空氣和燃氣的主要流程中，只有壓氣機Compressor、燃燒室Combustor和燃氣透平Turbine這三大部件組成的燃氣輪機循環，通稱為簡單循環。大多數燃氣輪機均采用簡單循環方案。因為它的結構最簡單，而且最能體現出燃氣輪機所特有的體積小、重量輕、起動快、少用或不用冷卻水等一系列優點。

壓氣機從外界大氣環境吸入空氣，并經過軸流式壓氣機逐級壓縮使之增壓，同時空氣溫度也相應提高；壓縮空氣被壓送到燃燒室與噴入的燃料混合燃燒生成高溫高壓的燃氣；然后再進入到透平中膨脹做功，推動透平帶動壓氣機和外負荷轉子一起高速旋轉，實現了氣體或液體燃料的化學能部分轉化為機械功，并輸出電功。壓氣機都是按給定的進氣條件、轉速、增壓比和空氣流量設計的，但其工作狀態工作環境的溫度、壓力、轉速和空氣流量等實際上是變化的，壓氣機在各種工作狀態下的性能稱為壓氣機特性。在一定轉速下，當壓氣機的增壓比增大到某一數值時，壓氣機就會進入不穩定的工作狀態，很容易發生喘振，使整個系統產生低頻大振幅的氣流軸向脈動，甚至會發生瞬間氣流倒流的現象。壓氣機喘振可能導致葉片斷裂、結構損壞、燃燒室超溫和發動機熄火停車。常規的燃氣輪機壓氣機各級葉片采用的全部是合金材料，鍛造加工一體成型，耐腐蝕、耐、抗蠕變性能較差，易出現振動，疲勞損壞現象。壓氣機葉片常因振動而產生裂紋甚至斷裂而且造價高。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中燃氣輪機在一定轉速下，當壓氣機的增壓比增大到某一數值時，易發生喘振，使整個系統產生低頻大振幅的氣流軸向脈動，甚至會發生瞬間氣流倒流的現象。壓氣機喘振可能導致葉片斷裂、結構損壞、燃燒室超溫和發動機熄火停車耐腐蝕、耐、抗蠕變性能較差，易出現振動，疲勞損壞現象，壓氣機葉片常因振動而產生裂紋甚至斷裂而且造價高的問題，進而提出一種高性能復合材料燃汽輪機壓氣機葉片。

本實用新型為解決上述問題而采用的技術方案是：所述葉片包括葉型和葉根，葉型為梯形葉片，葉根的頂端為長方體，葉根的底端為倒置的梯形體，葉根頂端的長方體和底端倒置的梯形體之間加工有梯形體，位于葉根上倒置的梯形體的頂端與梯形體的底端重合，長方體的頂端加工有嵌入槽，葉型頂端的寬度為d，葉型頂端的厚度為t，葉型底端的寬度為D，葉型底端的厚度為T，葉型的高度為h，長方體的高為h1，長方體的寬為w，倒置的梯形體的高為h2，梯形體的高為h3，葉型的底端嵌入在嵌入槽內。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用直葉型葉片，本實用新型采用葉型和葉根鑲嵌焊接結構連接，葉根采用合金材料，葉片采用碳基復合材料制造。碳基復合材料葉片延長燃氣輪機葉片的使用壽命，本實用新型的葉片具有抗拉伸和耐壓縮，耐磨擦，而且還具有很強的耐破壞力，本實用新型簡化了燃氣輪機壓氣機葉片的葉根結構、減輕重量、提高抗震性和耐腐蝕性、制造簡單，降低了葉片易損壞現象，從而降低造價，節省大量資金成本，投入少，本實用新型具有結構簡單的特點。

附圖說明

圖1是葉片的整體結構示意圖,圖2是本實用新型葉片安裝在燃汽輪壓氣機6上的整體結構主視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1-圖3說明本實施方式，本實施方式所述一種高性能復合材料燃汽輪機壓氣機葉片，所述葉片包括葉型1和葉根2，葉型1為梯形葉片，葉根2的頂端為長方體3，葉根2的底端為倒置的梯形體4，葉根2頂端的長方體3和底端倒置的梯形體4之間加工有梯形體5，位于葉根2上倒置的梯形體4的頂端與梯形體5的底端重合，長方體3的頂端加工有嵌入槽3-1，葉型1頂端的寬度為d，葉型1頂端的厚度為t，葉型1底端的寬度為D，葉型1底端的厚度為T，葉型1的高度為h，長方體3的高為h1，長方體3的寬為w，倒置的梯形體4的高為h2，梯形體5的高為h3，葉型1的底端嵌入在嵌入槽3-1內。