專利名稱:一種長葉片裝配的調(diào)頻方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種葉片裝配的調(diào)頻方法。
背景技術(shù):
單個長葉片一般采用自帶圍帶2、翼型凸臺拉筋3的結(jié)構(gòu)形式,整級葉片1在裝配狀態(tài)下,相鄰葉片圍帶2之間、拉筋3之間形成首尾相連的整圈結(jié)構(gòu)形式,見圖1和圖2,相鄰葉片圍帶之間和拉筋之間根據(jù)設(shè)計需要都應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙,見圖3和圖4,間隙的大小要保證整極葉片旋轉(zhuǎn)時,不僅間隙能貼合,還要保證圍帶之間有壓力、拉筋之間有壓力,間隙的大小、圍帶的厚度及拉筋長軸、短軸的尺寸均能導(dǎo)致整級葉片振動頻率發(fā)生變化,整級葉片振動是引起葉片疲勞破壞的主要原因之一,為保證汽輪機組的安全運行,須在葉片設(shè)計生產(chǎn)階段進(jìn)行調(diào)頻,降低整級葉片動力響應(yīng),從而保證葉片在工作狀態(tài)安全運行。現(xiàn)有整級葉片調(diào)頻只是對圍帶厚度和間隙進(jìn)行調(diào)整,其缺點是只對整級葉片一階頻率調(diào)頻有效, 而對整級葉片二階頻率調(diào)頻無效。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有整級葉片調(diào)頻只對整級葉片一階頻率調(diào)頻有效,而對整級葉片二階頻率調(diào)頻無效的問題,提供了一種長葉片裝配的調(diào)頻方法。本發(fā)明方法是通過以下步驟實現(xiàn)的步驟一、確定圍帶及拉筋的幾何參數(shù)在葉片初始設(shè)計時,先將葉片圍帶的厚度加工為8mm 24mm,相鄰圍帶之間的間隙加工為0 3. 168mm,拉筋相對葉片根部的高度設(shè)為葉片長度的0. 5倍 0. 7倍處,拉筋的長軸加工為16. 43mm 24. 43mm,拉筋的短軸加工為 6mm 14mm,相鄰拉筋之間的間隙加工為0 0. 438mm ;步驟二、對整級葉片進(jìn)行一級頻率Fj測試在整級葉片組裝完成后,對整級葉片進(jìn)行一級頻率Fj測試,當(dāng)kn < F1d < 1.03kn時,其中η為工作轉(zhuǎn)速,k為諧波數(shù),應(yīng)減少圍帶的厚度或者減小相鄰圍帶之間的間隙,直至調(diào)整到一級頻率Fj大于1.03kn ;當(dāng) 0.94 kn< F1d < kn時,應(yīng)提高圍帶的厚度或者增加相鄰圍帶之間的間隙,直至調(diào)整到一級頻率Fj小于0. 94kn ;步驟三、對整級葉片進(jìn)行二級頻率Fj測試當(dāng)kn < F^ < 1.03kn時,應(yīng)提高拉筋相對于葉片根部的高度、增加拉筋的長軸和短軸的尺寸或者減小相鄰拉筋之間的間隙, 直至調(diào)整到二級頻率Fj大于1.03kn;當(dāng)0.94kn < F^ < kn時,應(yīng)降低拉筋相對于葉片根部的高度、減少拉筋的長軸和短軸的尺寸或者提高相鄰拉筋之間的間隙,直至調(diào)整到二級頻率Fj小于0. 94kn,即完成長葉片裝配頻率的調(diào)頻。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明通過調(diào)整圍帶厚度h或者相鄰圍帶之間的間隙Sl使得整級葉片一級頻率Fj能夠大于1. 03kn或小于0. 94kn ;通過調(diào)整拉筋相對于葉片根部的高度
H、拉筋的長軸a和短軸b的尺寸及相鄰拉筋之間的間隙S2,使得整級葉片二級頻率能夠大于1. 03kn或小于0. 94kn ;這種調(diào)頻方法,能夠有效調(diào)整長葉片的臨界頻率,保證葉片具有優(yōu)良的振動特性,提高了汽輪機組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
圖1是整級葉片1的主視圖;圖2是圖1的左視圖;圖3是圍帶2裝配間隙圖;圖 4是拉筋3裝配間隙圖;圖5是圖4的C-C剖視圖;圖6是單個葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖1 圖6說明本實施方式,本實施方式是通過以下步驟實現(xiàn)的步驟一、確定圍帶2及拉筋3的幾何參數(shù)在葉片初始設(shè)計時,先將葉片圍帶2的厚度h加工為8mm 24mm,相鄰圍帶2之間的間隙Sl加工為0 3. 168mm,拉筋3相對葉片根部的高度H設(shè)為葉片長度L的0. 5倍 0. 7倍(即H = 0. 5L 0. 7L)處,拉筋3的長軸a加工為16. 43mm 24. 43mm,拉筋3的短軸b加工為6mm 14mm,相鄰拉筋3之間的間隙S2加工為0 0. 438mm ;步驟二、對整級葉片1進(jìn)行一級頻率Fj測試在整級葉片1組裝完成后,對整級
葉片1進(jìn)行一級頻率Fj測試,當(dāng)kn < F1d < 1.03kn時,其中η為工作轉(zhuǎn)速,k為諧波數(shù),
k取值為1、2或3,為提高一級頻率Fj,應(yīng)減少圍帶2的厚度h或者減小相鄰圍帶2之間的
間隙Si,直至調(diào)整到一級頻率Fj大于1. 03kn ;當(dāng)0.94 kn< F1d < kn時,為減少一級頻率
F1d,應(yīng)提高圍帶2的厚度h或者增加相鄰圍帶2之間的間隙Si,直至調(diào)整到一級頻率Fj小于 0.94kn ;步驟三、對整級葉片1進(jìn)行二級頻率Fj測試當(dāng)kn < F^ < 1.03kn時,為提
高二級頻率Fj,應(yīng)提高拉筋3相對于葉片根部的高度H、增加拉筋3的長軸a和短軸b的
尺寸或者減小相鄰拉筋3之間的間隙S2,直至調(diào)整到二級頻率Fj大于1. 03kn ;當(dāng)a94kn
< F< kn時,為減少二級頻率i^2,應(yīng)降低拉筋3相對于葉片根部的高度H、減少拉筋3
的長軸a和短軸b的尺寸或者提高相鄰拉筋3之間的間隙S2,直至調(diào)整到二級頻率Fj小于 0. 94kn,即完成長葉片裝配頻率的調(diào)頻。
具體實施方式
二 結(jié)合圖6說明本實施方式,本實施方式的步驟二中圍帶厚度h與一級頻率Fj調(diào)整對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)圍帶厚度h為24mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為136. 44Hz ;當(dāng)圍帶厚度h為 20mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為138. 86Hz ;當(dāng)圍帶厚度h為16mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為143. 47Hz ;當(dāng)圍帶厚度h為12mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為145. 67Hz ;當(dāng)圍帶厚度h為8mm
時,對應(yīng)的一級頻率Fj為148.53Hz。其它步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖3說明本實施方式,本實施方式的步驟二中相鄰圍帶之間的間隙Sl與一級頻率Fj調(diào)整對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙Sl為3. 168mm
時,對應(yīng)的一級頻率Fj為132. 41 Hz ;當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙Sl為2. 376mm時,對應(yīng)的一
級頻率Fj為134. 67Hz ;當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙Sl為1. 584mm時,對應(yīng)的一級頻率g為
136. 58Hz ;當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙Sl為0. 792mm時,對應(yīng)的一級頻率fj為138. 55Hz ;當(dāng)相
鄰圍帶之間的間隙Sl為0時,對應(yīng)的一級頻率Fj為140. 13Hz。其它步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖6說明本實施方式,本實施方式的步驟三中拉筋高度H相對于葉片的高度L與二級頻率調(diào)整對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度H為 0. 5Lmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為200. 92Hz ;當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度H為0. 55Lmm時, 對應(yīng)的二級頻率Frf2為203. 26Hz ;當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度H為0. 6Lmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為206. 15Hz ;當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度H為0. 65Lmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為 208. 5Hz ;當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度H為0. 7Lmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為210. 27Hz。 其它步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖5說明本實施方式,本實施方式的拉筋的長軸a和短軸b 與二級頻率Fj調(diào)整對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)拉筋的長軸a為16. 43mm、短軸b為6mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為沈4. 55Hz ;當(dāng)拉筋的長軸a為18. 43mm、短軸b為8mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為 273. 72Hz ;當(dāng)拉筋的長軸a為20. 43mm、短軸b為IOmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為觀1. 12Hz ; 當(dāng)拉筋的長軸a為22. 43mm、短軸b為12mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為觀5. 6IHz ;當(dāng)拉筋的長軸a為24. 43mm、短軸b為14mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為觀9. 4Hz。其它步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖4說明本實施方式,本實施方式的相鄰拉筋之間的間隙 S2與二級頻率調(diào)整Fj對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為0. 438mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為275. 02Hz ;當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為0. 338mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為 278. 28Hz ;當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為0. 238mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為279. 05Hz ;當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為0. 138mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為279. 41Hz ;當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為Omm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為^112Hz。其它步驟與具體實施方式
一相同。
權(quán)利要求
1.一種長葉片裝配的調(diào)頻方法,其特征在于所述方法是通過以下步驟實現(xiàn)的 步驟一、確定圍帶( 及拉筋(3)的幾何參數(shù)在葉片初始設(shè)計時,先將葉片圍帶(2)的厚度(h)加工為8mm 24mm,相鄰圍帶⑵之間的間隙(Si)加工為0 3. 168mm,拉筋 (3)相對葉片根部的高度(H)設(shè)為葉片長度(L)的0. 5倍 0. 7倍處,拉筋(3)的長軸(a) 加工為16. 43mm 43mm,拉筋(3)的短軸(b)加工為6mm 14mm,相鄰拉筋(3)之間的間隙(S2)加工為0 0. 438mm ;步驟二、對整級葉片(1)進(jìn)行一級頻率Fj測試在整級葉片(1)組裝完成后,對整級葉片(1)進(jìn)行一級頻率Fj測試,當(dāng)kn < F1d < 1.03kn時,其中(η)為工作轉(zhuǎn)速,(k)為諧波數(shù),應(yīng)減少圍帶( 的厚度(h)或者減小相鄰圍帶( 之間的間隙(Si),直至調(diào)整到一級頻率Fj大于1.03kn;當(dāng)0.94kn< F^ < kn時,應(yīng)提高圍帶O)的厚度(h)或者增加相鄰圍帶⑵之間的間隙(Si),直至調(diào)整到一級頻率Fj小于0. 94kn ;步驟三、對整級葉片(1)進(jìn)行二級頻率Fj測試當(dāng)kn < F2d < 1.03kn時,應(yīng)提高拉筋(3)相對于葉片根部的高度(H)、增加拉筋( 的長軸(a)和短軸(b)的尺寸或者減小相鄰拉筋(3)之間的間隙(S2),直至調(diào)整到二級頻率Fj大于1.03kn;當(dāng)a94kn< F^ < kn 時,應(yīng)降低拉筋(3)相對于葉片根部的高度(H)、減少拉筋(3)的長軸(a)和短軸(b)的尺寸或者提高相鄰拉筋(3)之間的間隙(S) 2,直至調(diào)整到二級頻率Fj小于0. 94kn,即完成長葉片裝配頻率的調(diào)頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種長葉片裝配的調(diào)頻方法,其特征在于所述步驟二中圍帶厚度(h)與一級頻率調(diào)整對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)圍帶厚度00為24mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為136. 44Hz ; 當(dāng)圍帶厚度00為20mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為138. 86Hz ; 當(dāng)圍帶厚度00為16mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為143.47Hz ; 當(dāng)圍帶厚度00為12mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為145.67Hz ; 當(dāng)圍帶厚度00為8mm時,對應(yīng)的一級頻率fj為148. 53Hz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種長葉片裝配的調(diào)頻方法,其特征在于所述步驟二中相鄰圍帶之間的間隙(Si)與一級頻率調(diào)整對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為3. 168mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為132.41Hz ; 當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為2. 376mm時,對應(yīng)的一級頻率fj為134. 67Hz ; 當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為1. 584mm時,對應(yīng)的一級頻率Fj為136. 58Hz ; 當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為0. 792mm時,對應(yīng)的一級頻率fj為138. 55Hz ;當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為0時,對應(yīng)的一級頻率Fj為140. 13Hz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種長葉片裝配的調(diào)頻方法,其特征在于所述步驟三中拉筋高度(H)相對于葉片的高度(L)與二級頻率調(diào)整對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度(H)為0. 5Lmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為200. 92Hz ; 當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度(H)為0. 55Lmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為203. 26Hz ; 當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度(H)為0. 6Lmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為206. 15Hz ; 當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度(H)為0. 65Lmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為208. 5Hz ; 當(dāng)拉筋相對于葉片根部的高度(H)為0. 7Lmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為210. 27Hz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種長葉片裝配的調(diào)頻方法,其特征在于所述步驟三中拉筋的長軸(a)和短軸(b)與二級頻率調(diào)整對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)拉筋的長軸(a)為16. 43mm、短軸(b)為6mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為沈4. 55Hz ;當(dāng)拉筋的長軸(a)為18. 43mm、短軸(b)為8mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為273. 72Hz ;當(dāng)拉筋的長軸(a)為20. 43mm、短軸(b)為IOmm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為觀1. 12Hz ;當(dāng)拉筋的長軸(a)為22. 43mm、短軸(b)為12mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為觀5. 6IHz ;當(dāng)拉筋的長軸(a)為24. 43mm、短軸(b)為14mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為觀9. 4Hz。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種長葉片裝配的調(diào)頻方法,其特征在于所述步驟三中相鄰拉筋之間的間隙(S》與二級頻率Frf2調(diào)整對應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為0. 438mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為275. 02Hz ;當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為0. 338mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為278. 28Hz ;當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為0. 238mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為279. 05Hz ;當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為0. 138mm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為279. 41Hz ;當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為Omm時,對應(yīng)的二級頻率Fj為觀1. 12Hz。
全文摘要
一種長葉片裝配的調(diào)頻方法,它涉及一種葉片裝配的調(diào)頻方法。本發(fā)明為解決現(xiàn)有整級葉片調(diào)頻只對整級葉片一階頻率調(diào)頻有效,而對整級葉片二階頻率調(diào)頻無效的問題。方法一、確定圍帶及拉筋的幾何參數(shù);二、在整級葉片組裝完成后,對整級葉片進(jìn)行一級頻率測試,當(dāng)時,應(yīng)減少厚度或減小間隙;當(dāng)時,應(yīng)提高厚度或增加間隙;三、對整級葉片進(jìn)行二級頻率測試當(dāng)時,應(yīng)提高拉筋相對于葉片根部的高度、拉筋的長軸和短軸的尺寸或減小間隙;當(dāng)時,應(yīng)降低拉筋相對于葉片根部的高度、拉筋的長軸和短軸的尺寸或提高間隙。本發(fā)明方法用于組裝汽輪機整級葉片。
文檔編號F01D5/16GK102425458SQ20111045331
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者付麗鵬, 關(guān)明臣, 劉書秀, 呂智強, 李宇峰, 李慶, 杜連慶, 楊其國, 胡炳南, 薛海亮, 韓春雷 申請人:哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司