一种汽轮机叶轮结构及其设计安装方法技术

本发明专利技术公开了一种汽轮机叶轮结构，包括叶片、垫块和叶轮，所述叶片和垫块依次安装在叶轮槽上，所述叶片包括叶身和T型叶根，所述垫块包括标准垫块和末垫块，所述末垫块通过紧固件安装在叶轮上，同时还提供了该汽轮机叶轮结构的设计安装方法。本发明专利技术能够实现叶轮上无锁口的叶片安装，将T型叶片以叶根宽度垂直于汽轮机轴线的方向放入轮槽后再旋转90

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机叶轮结构及其设计安装方法


[0001]本专利技术涉及汽轮机
，更具体地涉及一种无锁口、叶片只数可调的汽轮机叶轮结构及其设计安装方法。

技术介绍

[0002]汽轮机工作叶片通常由叶身、叶根和叶冠等部分组成。叶根部分装配在轮缘槽中，使叶片牢靠地固定在叶轮上，在任何运行条件下保证叶片在转子中的位置不变。常用的叶根结构型式有T型、叉型、枞树型等，T型叶根由于加工方便，装配容易，工作可靠，在强度不高的场合得到普遍应用。T型叶根属于周向装配式叶根，需要在叶轮轮缘加工出一个或两个末叶锁口，以便将叶片从锁口依次装入轮缘槽中。锁口处安装封口叶片，即末叶片，用铆钉将末叶片固定在轮缘上，使整圈叶片挤紧，保证汽轮机动叶片安全稳定运行。末叶片锁口的长度比叶片节距略大，宽度比叶根宽0.02～0.05毫米，这样叶片就能从锁口依次装入轮缘槽中。这种带锁口的结构在维修方面存在不便，叶片的安装更换都必须经过锁口进行，这必然会牵动许多完好叶片，增加拆装工作量，如果锁口对面的叶片坏了需要更换，必须把半圈的叶片拆下来再更换坏掉的叶片，效率低、工作量大。而且，轮缘锁口槽因型线特殊，无法在轮槽铣上加工，通常采用把转子运到数控落地镗上重新找正、加工，既费工费时，又影响其相对精度。
[0003]一般来说，汽轮机每级动叶片之间是相互抵接、挤紧的，这样才能保证在运行时叶片位置不变，工作安全稳定。也就是说，叶片安装数目必须与设计数目一致，才能保证叶片安装有效。这种设计方法在设计时确定好叶片数之后，装配时安装的叶片数就必须与设计的叶片数相同，也就是这种设计方案安装的叶片数不能调整。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种无锁口、叶片只数可调的汽轮机叶轮结构及其设计安装方法，用于克服现有技术中的上述缺陷，通过无锁口设计减少叶片安装的工作量，避免安装过程对转子叶轮的破坏，极大地提高叶片拆装的便利性，还能实现叶片安装数目的灵活调整，提升适用性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种汽轮机叶轮结构，包括叶片、垫块和叶轮，所述叶轮具有无锁口的叶轮槽，所述叶片和垫块依次安装在叶轮槽上。
[0007]优选的，所述叶片包括叶身和叶根，所述叶根结构为T型叶根，所述叶根具有与叶轮槽匹配的安装结构，所述叶根的安装结构包含两个接触面，分别与叶轮槽上的两个接触面相配合，装配后使得所述叶根与叶轮槽紧密配合。
[0008]优选的，所述叶根连接叶身的部分具有平行四边形截面，确保叶片能够以叶根宽度垂直于汽轮机轴线的方向放入轮槽，然后旋转90
°
完成叶轮与叶片间的安装。如将所述平行四边形截面设置为：AD平行于BC，AB平行于CD，线段AB长度小于等于DB长度，满足几何关
系DB垂直AB且线段DB长度等于叶轮槽的宽度，即满足公式a2+b2＝c2，其中a为线段DB的长度，b为线段AB的长度，c为线段AD的长度，或设置为菱形截面等其它平行四边形结构。
[0009]优选的，所述垫块包括标准垫块和末垫块，所述末垫块通过紧固件安装在叶轮上。具体的，标准垫块有两个接触面，分别与叶轮槽的两个接触面配合，末垫块只有一个接触面与叶轮槽配合，另一侧无接触面而通过螺钉等紧固件安装在轮缘的叶轮槽上。并且末垫块的根部宽度小于标准垫块的根部宽度，这种结构能够减轻末垫块重量，有效降低末垫块的根部应力水平，提高末垫块的强度。
[0010]优选的，所述标准垫块的形状、尺寸与叶根完全相同。
[0011]本专利技术还提供了一种汽轮机叶轮结构的设计安装方法，具体步骤为：
[0012]S1:加工叶根结构与叶轮槽适配的叶片；
[0013]S2：加工与叶轮槽适配的垫块；
[0014]S3：提供周向开有叶轮槽的叶轮；
[0015]S4:将叶片以叶根宽度垂直于汽轮机轴线的方向放入叶轮槽，旋转90
°
，使叶根的第一接触面和对应的叶轮槽接触面紧密配合，使叶根的第二接触面和对应的叶轮槽接触面紧密配合；
[0016]S5:装好一只叶片后，接着装垫块，垫块安装方法同叶片相同，确保垫块与叶轮槽紧密配合；
[0017]S6:按一只叶片一个垫块的顺序依次将叶片和垫块装入叶轮槽中，末垫块用螺钉固定在轮缘上，实现叶片和垫块间的周向挤紧，完成安装。
[0018]优选的，所述垫块包括标准垫块和末垫块，所述叶轮的轮缘上不开锁口，并在对应末垫块的位置设有与叶轮槽连通的固定孔，该固定孔按需设置为螺钉孔等安装结构，所述末垫块通过螺钉等紧固件安装在叶轮上。
[0019]优选的，所述步骤S3和步骤S4之间，先对各个所述叶片、垫块进行编号、称重及排序，提高整体组装效率。
[0020]优选的，所述步骤S1中，因每个垫块都与前后叶片抵接，叶片和垫块的数量相同，当在叶片数量为N且叶片和垫块角度相同的情况下，叶片和垫块角度的计算方法均为360
°
/2N。
[0021]当叶片数量不同时，本专利技术可以通过调整垫块角度及周向厚度来调整叶片的安装数目，按照上述方法计算调整后的垫块角度及周向厚度重新加工垫块，再按照相同的安装步骤将叶片和垫块依次装入叶轮槽，完成安装。
[0022]基于本专利技术提供的技术方案，所取得的有益效果为：
[0023]1、本专利技术提供的汽轮机叶轮结构，能够实现叶轮上无锁口的叶片安装，叶根结构可采用T型、菱形截面，叶根连接叶身的部分截面形状满足一定的几何尺寸关系，将叶片以叶根宽度垂直于汽轮机轴线的方向放入轮槽后再旋转90
°
即可完成叶轮与叶片的装配，本专利技术大大提高了叶片的装拆便利性以及安装效率，节省了繁琐的锁口加工作业并避免了潜在的精度问题。
[0024]2、本专利技术能够灵活调整叶片的安装数目，沿周向布置一定数量的垫块，每个垫块都置于两只动叶片之间，通过调整垫块的周向厚度来实现叶片安装数目的调整，结合本专利技术中的垫块角度计算方法制造加工调整用的垫块，叶片的安装与数目调整非常灵活，简单
方便。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的叶片主体示意图(型线部分以质量块代替)；
[0026]图2是本专利技术的叶片颈部截面几何尺寸示意图；
[0027]图3是本专利技术的垫块示意图；
[0028]图4是本专利技术的叶轮示意图；
[0029]图5是本专利技术的装配示意图；
[0030]图6为本专利技术的末垫块结构及安装示意图。
[0031]附图标记：1、叶身；2、叶根；3、垫块；4、叶轮；5、末垫块；6、螺钉。
具体实施方式
[0032]以下结合实施例对本专利技术进行进一步的说明：
[0033]实施例1：
[0034]如图1至图6所示，本专利技术提供的一种无锁口汽轮机叶轮结构，包括叶片、垫块3和叶轮4，所述叶片和垫块3依次安装在叶轮槽上，所述垫块3包括标准垫块和末垫块，所述末垫块通过紧固件安装在叶轮4上。
[0035]所述叶片包含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机叶轮结构，其特征在于：包括叶片、垫块和叶轮，所述叶轮具有无锁口的叶轮槽，所述叶片和垫块依次安装在叶轮槽上。2.根据权利要求1所述的汽轮机叶轮结构，其特征在于：所述叶片包括叶身和叶根，所述叶根结构为T型叶根，所述叶根具有与叶轮槽匹配的安装结构，所述叶根的安装结构包含两个接触面，分别与叶轮槽上的两个接触面相配合，装配后使得所述叶根与叶轮槽紧密配合。3.根据权利要求1所述的汽轮机叶轮结构，其特征在于：所述叶根连接叶身的部分具有平行四边形截面。4.根据权利要求1所述的汽轮机叶轮结构，其特征在于：所述垫块包括标准垫块和末垫块，所述末垫块通过紧固件安装在叶轮上。5.根据权利要求4所述的汽轮机叶轮结构，其特征在于：所述末垫块的根部宽度小于标准垫块的根部宽度，标准垫块有两个与叶轮槽配合的接触面，末垫块一侧设置为与叶轮槽配合的接触面，末垫块另一侧无接触面并通过紧固件安装在叶轮槽上。6.根据权利要求4所述的汽轮机叶轮结构，其特征在于：所述标准垫块的形状、尺寸与叶根完全相同。7.一种汽轮机叶轮结构的设计安装方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:加...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐真和，曹敏，杨晓锋，许海锋，马利，
申请(专利权)人：杭州中能汽轮动力有限公司，
类型：发明
国别省市：