变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片及叶片组件制造技术

本申请涉及汽轮机技术领域，尤其是涉及一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片及叶片组件，变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片包括叶身，叶身的沿着垂直于其高度方向的截面叶型的面积、轴向宽度、型线的最大厚度以及弦长均由叶身的根部到顶部逐渐减小，且任意相邻的两个截面叶型相对扭转。变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片包括：除了兼顾满足叶片的强度要求，而且沿叶身的高度方向的各热力参数分布规律合理，使得叶片具有很好的气动性能。

【技术实现步骤摘要】
变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片及叶片组件
本申请涉及汽轮机
，尤其是涉及一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片及叶片组件。
技术介绍
目前，在工业驱动领域，尤其是大型乙烯、大型空分等关键领域，变转速大流量大功率的工业汽轮机需求不断增加，其高效、安全设计逐渐凸显重要性。次末级叶片运行工况恶劣，必须满足能由阻塞工况到鼓风工况下运行，无论在低背压、阻塞工况或高背压、鼓风情况下，次末级叶片的工作条件都十分恶劣；次末级叶片焓降大，需要高效型线来提高机组的效率，降低能耗。次末级叶片设计难度大，涉及到热力学、理论力学、流体力学、材料力学、材料等多个学科，技术含量高，属于汽轮机设计中的核心技术，但现有的叶片的气动性能较差，导致汽轮机的效率低、能耗高。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片及叶片组件，在一定程度上解决了现有技术中存在的叶片的气动性能差的技术问题。本申请提供了一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，包括叶身，所述叶身的沿着垂直于其高度方向的截面叶型的面积、轴向宽度、型线的最大厚度以及弦长均由所述叶身的根部到顶部逐渐减小，且任意相邻的两个所述截面叶型相对扭转。在上述技术方案中，进一步地，所述叶身的高度为290mm，且沿着所述叶身的高度方向由所述叶身的根部到所述叶身的顶部，所述截面叶型的面积由2081.36mm2逐渐减少至441.95mm2，所述截面叶型的轴向宽度由116.60mm逐渐减小至64.90mm，所述截面叶型的弦长由123.39mm逐渐减小至107.43mm，所述截面叶型的安装角由69.77°逐渐减小至36.89°，所述截面叶型的型线的最大厚度由19.85mm逐渐减小至5.18mm。在上述任一技术方案中，进一步地，所述叶身的顶端面由进气侧向出气侧轴向倾斜设置且倾斜角度为θ1，20°≤θ1≤24°。在上述任一技术方案中，进一步地，所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片还包括连接于所述叶身的叶根，所述叶根的靠近所述叶身的端面由进气侧向出气侧轴向倾斜设置且倾斜角度为θ2，且6°≤θ2≤9°，所述叶根的轴向宽度为140mm。在上述任一技术方案中，进一步地，所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片还包括连接于所述叶身的叶根，所述叶根包括基体以及分别与所述基体的相对的两端相连接的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部与所述基体、所述第二支撑部与所述基体均呈T型，所述第一支撑部与所述叶身相连接。在上述任一技术方案中，进一步地，所述叶身开设有拉金孔，且沿着所述叶身的径向方向，所述拉金孔的截面的直径为9.5mm～12.5mm。在上述任一技术方案中，进一步地，所述叶身的进气侧形成为激光淬硬区域，所述的叶身的激光淬硬区域的径向长度为250mm～270mm。本申请还提供了一种叶片组件，包括上述任一技术方案所述的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，因而，具有该变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片的全部有益技术效果，在此，不再赘述。在上述任一技术方案中，进一步地，所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片的数量为多个，多个所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片顺次排布并形成环形结构，且沿着所述环形结构的延伸方向，至少每两个所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片通过松拉金相连接。在上述任一技术方案中，进一步地，任意相邻的两个所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片的叶根之间设置有叶根插片。与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提供的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，除了兼顾满足叶片的强度要求，而且沿叶身高度方向的各热力参数分布规律合理，使得叶片具有很好的气动性能。本申请提供的叶片组件，气动效率高、强度性能好、减振性能好，结构合理，装配方便。附图说明为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片的结构与尺寸参数示意图；图2为本申请实施例提供的相邻的两个变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片与松拉金安装示意图；图3为本申请实施例提供的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片的沿着垂直其高度方向的各截面叶型的示意图；图4为本申请实施例提供的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片的沿着垂直其高度方向的各截面叶型的型线的示意图；图5为本申请实施例提供的叶根插片的周向视图；图6为本申请实施例提供的叶片组件的结构示意图。附图标记：1-叶身，11-拉金孔，12-激光淬硬区域，2-叶根，21-基体，22-第一支撑部，23-第二支撑部，3-叶根插片，100-变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，200-松拉金。具体实施方式下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。下面参照图1至图6描述根据本申请一些实施例所述的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片100及叶片组件。实施例一参见图1至图3所示，本申请的实施例提供了一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片100，包括叶身1，叶身1的沿着垂直于其高度方向的截面叶型的面积、轴向宽度、型线的最大厚度以及弦长均由叶身1的根部到顶部逐渐减小，且任意相邻的两个截面叶型相对扭转。采用全三维气动设计方法，基于可控涡轮设计理论，控制叶身1反动度沿叶身1的高度方向分布更加均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，其特征在于，包括叶身，所述叶身的沿着垂直于其高度方向的截面叶型的面积、轴向宽度、型线的最大厚度以及弦长均由所述叶身的根部到顶部逐渐减小，且任意相邻的两个所述截面叶型相对扭转。/n

【技术特征摘要】
1.一种变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，其特征在于，包括叶身，所述叶身的沿着垂直于其高度方向的截面叶型的面积、轴向宽度、型线的最大厚度以及弦长均由所述叶身的根部到顶部逐渐减小，且任意相邻的两个所述截面叶型相对扭转。


2.根据权利要求1所述的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，其特征在于，所述叶身的高度为290mm，且沿着所述叶身的高度方向由所述叶身的根部到所述叶身的顶部，所述截面叶型的面积由2081.36mm2逐渐减少至441.95mm2，所述截面叶型的轴向宽度由116.60mm逐渐减小至64.90mm，所述截面叶型的弦长由123.39mm逐渐减小至107.43mm，所述截面叶型的安装角由69.77°逐渐减小至36.89°，所述截面叶型的型线的最大厚度由19.85mm逐渐减小至5.18mm。


3.根据权利要求1所述的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，其特征在于，所述叶身的顶端面由进气侧向出气侧轴向倾斜设置且倾斜角度为θ1，20°≤θ1≤24°。


4.根据权利要求1所述的变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片，其特征在于，所述变转速大流量工业汽轮机次末级动叶片还包括连接于所述叶身的叶根，所述叶根的靠近所述叶身的端面由进气侧向出气侧轴向倾斜设置且倾斜角度为θ2，且6°≤θ2≤9°，所述叶根的轴向宽度为140mm。


5.根据权利要求1所述的变转...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋永枫，初鹏，余沛坰，李宏福，蓝吉兵，董太宁，白东方，张春梅，
申请(专利权)人：杭州汽轮机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33