專利名稱：：汽輪機(jī)葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種汽輪機(jī)，特別是涉及一種高效汽輪機(jī)葉輪。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的汽輪機(jī)，無論的是其定子還是轉(zhuǎn)子葉輪結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，有的葉面彎曲度要使用數(shù)學(xué)方程式進(jìn)行繁雜的運(yùn)算來獲得，這不僅從設(shè)計(jì)上增加難度，更重要的是給制造工藝帶來了更大的困難。特別是現(xiàn)有的汽輪機(jī)，由于其葉片設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原因，如葉面呈部分月牙形，或扭曲弧形的葉片結(jié)構(gòu)形狀，對(duì)于多級(jí)汽輪機(jī)其各級(jí)相互對(duì)應(yīng)的葉片形狀，都容易產(chǎn)生湍流現(xiàn)象，這將大大降低其運(yùn)行效率
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高效汽輪機(jī)葉輪。該葉輪能改善流體介質(zhì)的流動(dòng)性能，減少湍流的發(fā)生，提高流體介質(zhì)的利用率，從而提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制造。本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括轉(zhuǎn)子軸，若干級(jí)靜、動(dòng)葉片，所述靜葉片其葉面為一弧形，該弧形葉片靠出口端的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線方向形成一夾角，靠入口端的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線平行；所述動(dòng)葉片由靠入口側(cè)其葉面與轉(zhuǎn)子軸線平行的平面段，和靠出口側(cè)其葉面與轉(zhuǎn)子軸線方向形成一夾角的平面段，以及位于該兩平面段之間的弧形段構(gòu)成。所述動(dòng)、靜葉片自第一級(jí)到末級(jí)其高度依次逐級(jí)縮小。所述靜、動(dòng)葉片的形狀為其末級(jí)靜、動(dòng)葉片為相同的矩形或梯形形狀，第一級(jí)動(dòng)葉片為矩形或靠出口端為矩形、其相對(duì)另一端為梯形，其余各級(jí)靜葉片為梯形、動(dòng)葉片為矩形。所述動(dòng)葉片其出口端的端部正、反兩面葉面棱廓呈弧形或流線形亦或?yàn)樾边?，相?duì)另一端的端部反面葉面棱角呈弧形或流線形亦或?yàn)樾边?所述靜葉片其出口端的端部正面葉面棱角呈弧形或流線形亦或?yàn)樾边叄鄬?duì)另一端的端部正、反兩面葉面棱角呈弧形或流線形亦或?yàn)樾边?。本?shí)用新型與現(xiàn)有葉輪相比可進(jìn)一步節(jié)約能源，由于動(dòng)、靜葉片的上述形狀使得動(dòng)靜葉面的相互接流更為平穩(wěn)，改善流體介質(zhì)的流動(dòng)性能，可有效避免流體介質(zhì)穿流堵塞，減少湍流損失，提高運(yùn)行效率。其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的重量輕運(yùn)轉(zhuǎn)損耗小，也可以進(jìn)一步節(jié)約能源，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制作。圖l為本實(shí)用新型原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖l中葉輪的右半對(duì)稱部分靜、動(dòng)葉片的頂視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型2x500MW汽輪機(jī)的十級(jí)葉片葉輪的結(jié)構(gòu)圖。圖4為圖3中葉輪的右半對(duì)稱部分的靜、動(dòng)葉片的頂視結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，為一四級(jí)葉片的實(shí)施例。自轉(zhuǎn)子軸向流道的兩側(cè)流體出口側(cè)分別往流體入口方向的第一至第四級(jí)靜、動(dòng)葉片2-1~2-4、l-ll-4的葉面高度依次逐級(jí)減小。第一至第三級(jí)靜葉片2-1~2-3的輪廓(葉面正投影)形狀為轉(zhuǎn)子軸向的梯形，第二至第四級(jí)動(dòng)葉片1-2-1-4以及第四級(jí)靜葉片2-4的輪廓(葉面正投影)形狀為矩形，第一級(jí)動(dòng)葉片1-1的輪廓(葉面正投影)形狀為靠流體入口一端呈梯形其另一端呈矩形。轉(zhuǎn)子軸3其兩端與軸承裝置4對(duì)應(yīng)的兩端部分3-l為實(shí)心軸，其兩端之間葉輪安裝部分3-2為空心軸，形成類似于鼓形。如圖2所示，第一至第四級(jí)動(dòng)葉片1-1-1-4分別由靠流體入口側(cè)的其葉面與轉(zhuǎn)子軸線方向平行的入口平面段lb和其葉面分別與轉(zhuǎn)子軸線方向相傾斜一角度的出口平面段la，以及位于該入口平面段lb和出口平面段la之間的、其葉面呈弧形的弧形段lc構(gòu)成；弧形段lc可以通過對(duì)出口平面段la和入口平面段lb的結(jié)合部倒角形成。第一至第四級(jí)動(dòng)葉片1-1-1-4出口平面段la的葉面分別與轉(zhuǎn)子軸線方向之間的夾角11-14依次為45.0、24.1、18.4、15.5度。第一至第四級(jí)靜葉片2-1-2-4的葉面為一弧形，各級(jí)葉片其流體出口端處的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線方向之間形成的夾角21~24依次為63.4、".8、33.7、29.0度，流體入口端處的葉面切線21'-24'與轉(zhuǎn)子軸線平行。動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)子軸向流道方向的靠流體出口端的端部迎流面的正面和背流面的反面的葉面棱角倒角成流線形或斜邊，其相對(duì)另一端背流面的反面的葉面棱角倒角成斜邊。靜葉片的轉(zhuǎn)子軸向流道方向的靠流體出口端的端部迎流面的正面的葉面棱角倒角成斜邊，其相對(duì)另一端的端部迎流面的正面和背流面的反面的葉面棱角倒角成流線形或斜邊。這樣經(jīng)過倒角后的葉片可以減小流動(dòng)阻力。本實(shí)用新型第二種施例實(shí)中，如圖3、圖4所示，自第一至第十級(jí)靜葉片2-l2-10其流體出口端處的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線方向之間的夾角21-30依次為63.4、41.8、33.7'29.0、25.9、23.6、21.8、20.4、19.2、1S.2度，流體入口端處的葉面切線21'~30'與轉(zhuǎn)子軸線方向平行。自第一至第十級(jí)動(dòng)葉片1-1-1-10出口平面段la的葉面與轉(zhuǎn)子軸線方向之間的夾角11-20依次為45.0、24.1、18.4、15.5、13.6、12.3、11.3、10.5、9.9、9.3度。上述角度誤差可控制在土O.1度范圍內(nèi)。靜葉片其高度每級(jí)出口側(cè)和入口側(cè)自第一至第十級(jí)分別依次為"4、76，76、57，57、48,48、42，42、39,39、36,36、33,33、32,32、30，30、26mm。動(dòng)葉片其高度第一級(jí)出口側(cè)、入口側(cè)分別為172、144mm,自第二至第十級(jí)依次為76、57、48、42、39、36、33、32、30mm。上述高度誤差可控制在±lmm范圍內(nèi)。所述靜、動(dòng)葉片的寬度均為148mm,各靜、動(dòng)葉片之間的間隙為2隱。葉片的高度，已考慮葉片截面對(duì)轉(zhuǎn)子流體工質(zhì)通路截面的影響。每級(jí)葉片建議設(shè)置的數(shù)量自第一至第十級(jí)靜葉片依次為70、113、140、166、185、203、225、233、252、131。動(dòng)葉片依次為90、147、154、185、210、233、262、274、300、315。每級(jí)葉片按給出數(shù)目在汽輪機(jī)葉片節(jié)圓5上均勻分布。本實(shí)施例中汽輪機(jī)的葉輪的轉(zhuǎn)子的流體進(jìn)、出口管道6、7直徑D1、D2和進(jìn)、出口管道6、7分別對(duì)應(yīng)的流速V1、V2,葉輪的葉片節(jié)圓5的直徑DO、葉輪的轉(zhuǎn)速n和葉片級(jí)數(shù)N與汽輪機(jī)所能產(chǎn)生的相應(yīng)功力W之間，在流體介質(zhì)密度為0.8kg/m3條件下的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表一。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>以上數(shù)據(jù)說明設(shè)有本葉輪的汽(氣)輪機(jī)可在壓力和溫度較低的條件下運(yùn)行。本實(shí)用新型葉片可選用2±0.lmm厚度鋼板加工制作。本葉輪可適用于以高速流動(dòng)的水蒸汽或燃?xì)庾鳛楣べ|(zhì)的汽(氣)輪機(jī)，除本身的運(yùn)動(dòng)速度外對(duì)工作時(shí)的壓力與溫度沒有具體的要求。汽(氣)輪機(jī)通過渦管送汽(氣)，其流量在通過每級(jí)葉輪時(shí)保持恒定。權(quán)利要求1、一種汽輪機(jī)葉輪，包括轉(zhuǎn)子軸，若干級(jí)靜、動(dòng)葉片，其特征是所述靜葉片其葉面為一弧形，該弧形葉片靠出口端的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線方向形成一夾角，靠入口端的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線平行；所述動(dòng)葉片由靠入口側(cè)其葉面與轉(zhuǎn)子軸線平行的平面段，和靠出口側(cè)其葉面與轉(zhuǎn)子軸線方向形成一夾角的平面段，以及位于該兩平面段之間的弧形段構(gòu)成。2、根據(jù)權(quán)利要求i所述汽輪機(jī)葉輪，其特征是所述動(dòng)、靜葉片自第一級(jí)到末級(jí)其高度依次逐級(jí)縮小。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述汽輪機(jī)葉輪，其特征是所述靜、動(dòng)葉片的形狀為其末級(jí)靜、動(dòng)葉片為相同的矩形或梯形形狀，第一級(jí)動(dòng)葉片為矩形或靠出口端為矩形、其相對(duì)另一端為梯形，其余各級(jí)靜葉片為梯形、動(dòng)葉片為矩形。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述汽輪機(jī)葉輪，其特征是所述靜、動(dòng)葉片分別各設(shè)有十級(jí)，所述靜葉片靠出口端的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線方向之間的夾角自第一至第十級(jí)依次為63.4、41.8、33.7、29.0、25.9、23.6、21.8、20.4、19.2、18.2度;所述動(dòng)葉片靠出口側(cè)其葉面與轉(zhuǎn)子軸線方向之間的夾角自第一至第十級(jí)依次為45.0、24.1、18.4、15.5、13.6、12.3、11.3、10.5、9.9、9.3度;所述靜葉片其高度每級(jí)出口側(cè)和入口側(cè)自第一至第十級(jí)分別依次為144、76，76、57，57、48，48、42，42、39,39、36，36、33,33、32，32、30,30、26mm;所述動(dòng)葉片其高度第一級(jí)出口側(cè)、入口側(cè)分別為172、144mm,自第二至第十級(jí)依次為76、57、48、42、39、36、33、32、30mm。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述汽輪機(jī)葉輪，其特征是所述靜、動(dòng)葉片分別各設(shè)有四級(jí)，所述靜葉片靠出口端的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線方向之間的夾角自第一至第四級(jí)依次為63.4、41.8、33.7、29.0度；所述動(dòng)葉片靠出口側(cè)其葉面與轉(zhuǎn)子軸線方向之間的夾角自第一至第四級(jí)依次為45.0、24.1、18.4、15.5度。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述汽輪機(jī)葉輪，其特征是所述轉(zhuǎn)子軸由對(duì)應(yīng)于軸承部分的兩端實(shí)心段和位于該兩端實(shí)心段之間的空心段構(gòu)成。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述汽輪機(jī)葉輪，其特征是所述動(dòng)葉片其出口端的端部正、反兩面葉面棱廓呈弧形或流線形亦或?yàn)樾边?，相?duì)另一端的端部反面葉面棱角呈弧形或流線形亦或?yàn)樾边?所述靜葉片其出口端的端部正面葉面棱角呈弧形或流線形亦或?yàn)樾边叄鄬?duì)另一端的端部正、反兩面葉面棱角呈弧形或流線形亦或?yàn)樾边叄凰鲮o、動(dòng)葉片的寬度均為148mm,各靜、動(dòng)葉片之間的間隙為2mm。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可有效減少流體介質(zhì)的湍流損失，提高運(yùn)行效率的汽輪機(jī)葉輪。包括靜、動(dòng)葉片，轉(zhuǎn)子，所述靜葉片其葉面為一弧形，且靠流體出口端的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線方向形成一夾角，相對(duì)另一端的葉面切線與轉(zhuǎn)子軸線方向平行；所述動(dòng)葉片由靠流體入口一端其葉面與轉(zhuǎn)子軸線方向平行的平面段和相對(duì)另一端的其葉面與轉(zhuǎn)子軸線形成一夾角的平面段，以及位于該兩平面段之間的弧形段構(gòu)成。文檔編號(hào)F01D1/00GK201212404SQ200820113170公開日2009年3月25日申請(qǐng)日期2008年7月12日優(yōu)先權(quán)日2008年7月12日發(fā)明者朱子才申請(qǐng)人:朱子才