[發(fā)明專利]動(dòng)葉片設(shè)計(jì)方法、動(dòng)葉片及驅(qū)動(dòng)空分壓縮機(jī)的汽輪機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210006321.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN114320479A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉象拯;丁旭東;閆志勇;高驥;郭則傳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州汽輪機(jī)股份有限公司
• 主分類號(hào): F01D5/10
• 分類號(hào): F01D5/10;F01D5/14;F01D5/16;F01D15/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 畢翔宇

本申請(qǐng)涉及汽輪機(jī)動(dòng)葉片設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種動(dòng)葉片設(shè)計(jì)方法、動(dòng)葉片及驅(qū)動(dòng)空分壓縮機(jī)的汽輪機(jī)。該動(dòng)葉片設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：將動(dòng)葉片設(shè)計(jì)為包括葉根、葉身和圍帶，將葉身和葉根作為基礎(chǔ)部；將輪盤組件設(shè)計(jì)為包括輪盤及環(huán)繞輪盤的多個(gè)動(dòng)葉片；保持輪盤組件的基礎(chǔ)部不變，不斷調(diào)整圍帶的參數(shù)，求輪盤組件的避開三重點(diǎn)的共振轉(zhuǎn)速避開區(qū)間；直至目標(biāo)運(yùn)行區(qū)間落入輪盤組件的共振轉(zhuǎn)速避開區(qū)間，將動(dòng)葉片設(shè)計(jì)結(jié)果確定為輪盤組件所對(duì)應(yīng)的動(dòng)葉片。動(dòng)葉片由動(dòng)葉片設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)而成。驅(qū)動(dòng)空分壓縮機(jī)的汽輪機(jī)包括動(dòng)葉片。動(dòng)葉片設(shè)計(jì)方法、動(dòng)葉片和驅(qū)動(dòng)空分壓縮機(jī)的汽輪機(jī)，將僅在特定運(yùn)行區(qū)間運(yùn)行的定型葉片改進(jìn)為滿足各種運(yùn)行區(qū)間的通用葉片。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及汽輪機(jī)動(dòng)葉片設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種動(dòng)葉片設(shè)計(jì)方法、動(dòng)葉片及驅(qū)動(dòng)空分壓縮機(jī)的汽輪機(jī)。

背景技術(shù)

整圈自鎖阻尼葉片具有良好的降低共振動(dòng)應(yīng)力的性能，整圈自鎖阻尼葉片的基本結(jié)構(gòu)是單片結(jié)構(gòu)在葉頂自帶圍帶。

然而目前通常是針對(duì)每個(gè)使用場合的需求重新針對(duì)性地設(shè)計(jì)整圈自鎖阻尼葉片，設(shè)計(jì)成本較高且設(shè)計(jì)周期較長，造成廠家動(dòng)葉片生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種動(dòng)葉片設(shè)計(jì)方法、動(dòng)葉片及驅(qū)動(dòng)空分壓縮機(jī)的汽輪機(jī)，以在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的動(dòng)葉片設(shè)計(jì)成本過高且設(shè)計(jì)效率較低，導(dǎo)致動(dòng)葉片的設(shè)備成本過高的技術(shù)問題。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N動(dòng)葉片設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

將動(dòng)葉片設(shè)計(jì)為包括葉根、葉身和圍帶，所述葉根和所述圍帶分別與所述葉身的底部和頂部相連接，將所述葉身和所述葉根作為基礎(chǔ)部；

將輪盤組件設(shè)計(jì)為包括轉(zhuǎn)子的輪盤及環(huán)繞所述轉(zhuǎn)子的輪盤設(shè)置的多個(gè)所述動(dòng)葉片，每個(gè)所述動(dòng)葉片的所述葉根與所述轉(zhuǎn)子的輪盤相連接，每相鄰的兩個(gè)所述動(dòng)葉片的所述圍帶相抵接或留有初始間隙；

確定目標(biāo)運(yùn)行區(qū)間；

保持所述輪盤組件的基礎(chǔ)部不變，調(diào)整所述輪盤組件的圍帶的參數(shù)，得到待定輪盤組件；

求取所述待定輪盤組件的避開共振三重點(diǎn)的共振轉(zhuǎn)速避開區(qū)間；

判斷所述目標(biāo)運(yùn)行區(qū)間是否落入所述待定輪盤組件的避開共振三重點(diǎn)的共振轉(zhuǎn)速避開區(qū)間，如果所述目標(biāo)運(yùn)行區(qū)間沒有落入所述待定輪盤組件的避開共振三重點(diǎn)的共振轉(zhuǎn)速避開區(qū)間，則返回保持所述輪盤組件的基礎(chǔ)部不變的步驟；

直至所述目標(biāo)運(yùn)行區(qū)間落入所述待定輪盤組件的避開共振三重點(diǎn)的共振轉(zhuǎn)速避開區(qū)間，將所述待定輪盤組件作為選定輪盤組件；

將所述動(dòng)葉片設(shè)計(jì)結(jié)果確定為所述選定輪盤組件所對(duì)應(yīng)的所述動(dòng)葉片。

在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，所述求取所述待定輪盤組件的避開共振三重點(diǎn)的共振轉(zhuǎn)速避開區(qū)間的步驟具體包括以下步驟：

求取所述待定輪盤組件避開共振三重點(diǎn)的共振轉(zhuǎn)速避開區(qū)間。

在上述任一技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，所述求取所述待定輪盤組件避開共振三重點(diǎn)的共振轉(zhuǎn)速避開區(qū)間的步驟具體包括以下步驟：

確定K階工頻倍頻線和K+1階工頻倍頻線，其中，K為正整數(shù)；

分別獲取每種所述輪盤組件的第一固有頻率曲線和第二固有頻率曲線，所述第一固有頻率曲線為每種所述輪盤組件的N節(jié)徑的固有頻率曲線，所述第二固有頻率曲線為每種所述輪盤組件的N+1節(jié)徑的固有頻率曲線，N等于K；

求取每種所述輪盤組件的第一交點(diǎn)，所述第一交點(diǎn)為K階工頻倍頻線與每種所述輪盤組件的所述第一固有頻率曲線的交點(diǎn)；

求取每種所述輪盤組件的第二交點(diǎn)，所述第二交點(diǎn)為K+1階工頻倍頻線與每種所述輪盤組件的所述第二固有頻率曲線的交點(diǎn)；