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(gè)長葉片一般采用自帶圍帶2、翼型凸臺(tái)拉筋3的結(jié)構(gòu)形式，整級(jí)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(jì)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(shí)，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(jí)葉片振動(dòng)頻率發(fā)生變化，整級(jí)葉片振動(dòng)是引起葉片疲勞破壞的主要原因之一，為保證汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行，須在葉片設(shè)計(jì)生產(chǎn)階段進(jìn)行調(diào)頻，降低整級(jí)葉片動(dòng)力響應(yīng)，從而保證葉片在工作狀態(tài)安全運(yùn)行。現(xiàn)有整級(jí)葉片調(diào)頻只是對(duì)圍帶厚度和間隙進(jìn)行調(diào)整，其缺點(diǎn)是只對(duì)整級(jí)葉片一階頻率調(diào)頻有效， 而對(duì)整級(jí)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(jí)葉片調(diào)頻只對(duì)整級(jí)葉片一階頻率調(diào)頻有效，而對(duì)整級(jí)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(shí)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(jì)時(shí)，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(duì)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(duì)整級(jí)葉片進(jìn)行一級(jí)頻率Fj測(cè)試在整級(jí)葉片組裝完成后，對(duì)整級(jí)葉片進(jìn)行一級(jí)頻率Fj測(cè)試，當(dāng)kn < F1d < 1.03kn時(shí)，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(jí)頻率Fj大于1.03kn ；當(dāng) 0.94 kn< F1d < kn時(shí)，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(jí)頻率Fj小于0. 94kn ；步驟三、對(duì)整級(jí)葉片進(jìn)行二級(jí)頻率Fj測(cè)試當(dāng)kn < F^ < 1.03kn時(shí)，應(yīng)提高拉筋相對(duì)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(jí)頻率Fj大于1.03kn;當(dāng)0.94kn < F^ < kn時(shí)，應(yīng)降低拉筋相對(duì)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(jí)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(diǎn)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(jí)葉片一級(jí)頻率Fj能夠大于1. 03kn或小于0. 94kn ；通過調(diào)整拉筋相對(duì)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(jí)葉片二級(jí)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(dòng)特性，提高了汽輪機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
圖1是整級(jí)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(gè)葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1 圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是通過以下步驟實(shí)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(jì)時(shí)，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(duì)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(duì)整級(jí)葉片1進(jìn)行一級(jí)頻率Fj測(cè)試在整級(jí)葉片1組裝完成后，對(duì)整級(jí)
葉片1進(jìn)行一級(jí)頻率Fj測(cè)試，當(dāng)kn < F1d < 1.03kn時(shí)，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(jí)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(jí)頻率Fj大于1. 03kn ；當(dāng)0.94 kn< F1d < kn時(shí)，為減少一級(jí)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(jí)頻率Fj小于 0.94kn ；步驟三、對(duì)整級(jí)葉片1進(jìn)行二級(jí)頻率Fj測(cè)試當(dāng)kn < F^ < 1.03kn時(shí)，為提
高二級(jí)頻率Fj，應(yīng)提高拉筋3相對(duì)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(jí)頻率Fj大于1. 03kn ；當(dāng)a94kn
< F< kn時(shí)，為減少二級(jí)頻率i^2，應(yīng)降低拉筋3相對(duì)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(jí)頻率Fj小于 0. 94kn,即完成長葉片裝配頻率的調(diào)頻。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的步驟二中圍帶厚度h與一級(jí)頻率Fj調(diào)整對(duì)應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)圍帶厚度h為24mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為136. 44Hz ；當(dāng)圍帶厚度h為 20mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為138. 86Hz ；當(dāng)圍帶厚度h為16mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為143. 47Hz ；當(dāng)圍帶厚度h為12mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為145. 67Hz ；當(dāng)圍帶厚度h為8mm
時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為148.53Hz。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的步驟二中相鄰圍帶之間的間隙Sl與一級(jí)頻率Fj調(diào)整對(duì)應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙Sl為3. 168mm
時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為132. 41 Hz ；當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙Sl為2. 376mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一
級(jí)頻率Fj為134. 67Hz ；當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙Sl為1. 584mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率g為
136. 58Hz ；當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙Sl為0. 792mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率fj為138. 55Hz ；當(dāng)相
鄰圍帶之間的間隙Sl為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為140. 13Hz。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的步驟三中拉筋高度H相對(duì)于葉片的高度L與二級(jí)頻率調(diào)整對(duì)應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度H為 0. 5Lmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為200. 92Hz ；當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度H為0. 55Lmm時(shí)， 對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Frf2為203. 26Hz ；當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度H為0. 6Lmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為206. 15Hz ；當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度H為0. 65Lmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為 208. 5Hz ；當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度H為0. 7Lmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為210. 27Hz。 其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的拉筋的長軸a和短軸b 與二級(jí)頻率Fj調(diào)整對(duì)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(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為沈4. 55Hz ；當(dāng)拉筋的長軸a為18. 43mm、短軸b為8mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為 273. 72Hz ；當(dāng)拉筋的長軸a為20. 43mm、短軸b為IOmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為觀1. 12Hz ； 當(dāng)拉筋的長軸a為22. 43mm、短軸b為12mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為觀5. 6IHz ；當(dāng)拉筋的長軸a為24. 43mm、短軸b為14mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為觀9. 4Hz。其它步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的相鄰拉筋之間的間隙 S2與二級(jí)頻率調(diào)整Fj對(duì)應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為0. 438mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為275. 02Hz ；當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為0. 338mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為 278. 28Hz ；當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為0. 238mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為279. 05Hz ；當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為0. 138mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為279. 41Hz ；當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙S2為Omm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為^112Hz。其它步驟與具體實(shí)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(shí)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(jì)時(shí)，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(duì)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(duì)整級(jí)葉片(1)進(jìn)行一級(jí)頻率Fj測(cè)試在整級(jí)葉片(1)組裝完成后，對(duì)整級(jí)葉片(1)進(jìn)行一級(jí)頻率Fj測(cè)試，當(dāng)kn < F1d < 1.03kn時(shí)，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(jí)頻率Fj大于1.03kn;當(dāng)0.94kn< F^ < kn時(shí)，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(jí)頻率Fj小于0. 94kn ；步驟三、對(duì)整級(jí)葉片(1)進(jìn)行二級(jí)頻率Fj測(cè)試當(dāng)kn < F2d < 1.03kn時(shí)，應(yīng)提高拉筋(3)相對(duì)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(jí)頻率Fj大于1.03kn;當(dāng)a94kn< F^ < kn 時(shí)，應(yīng)降低拉筋(3)相對(duì)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(jí)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(jí)頻率調(diào)整對(duì)應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)圍帶厚度00為24mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為136. 44Hz ； 當(dāng)圍帶厚度00為20mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為138. 86Hz ； 當(dāng)圍帶厚度00為16mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為143.47Hz ； 當(dāng)圍帶厚度00為12mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為145.67Hz ； 當(dāng)圍帶厚度00為8mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)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(jí)頻率調(diào)整對(duì)應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為3. 168mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為132.41Hz ； 當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為2. 376mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率fj為134. 67Hz ； 當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為1. 584mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率Fj為136. 58Hz ； 當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為0. 792mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)頻率fj為138. 55Hz ；當(dāng)相鄰圍帶之間的間隙(Si)為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的一級(jí)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(duì)于葉片的高度(L)與二級(jí)頻率調(diào)整對(duì)應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度(H)為0. 5Lmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為200. 92Hz ； 當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度(H)為0. 55Lmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為203. 26Hz ； 當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度(H)為0. 6Lmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為206. 15Hz ； 當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度(H)為0. 65Lmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為208. 5Hz ； 當(dāng)拉筋相對(duì)于葉片根部的高度(H)為0. 7Lmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)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(jí)頻率調(diào)整對(duì)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(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為沈4. 55Hz ；當(dāng)拉筋的長軸(a)為18. 43mm、短軸(b)為8mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為273. 72Hz ；當(dāng)拉筋的長軸(a)為20. 43mm、短軸(b)為IOmm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為觀1. 12Hz ；當(dāng)拉筋的長軸(a)為22. 43mm、短軸(b)為12mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為觀5. 6IHz ；當(dāng)拉筋的長軸(a)為24. 43mm、短軸(b)為14mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)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(jí)頻率Frf2調(diào)整對(duì)應(yīng)的數(shù)值如下當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為0. 438mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為275. 02Hz ；當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為0. 338mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為278. 28Hz ；當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為0. 238mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為279. 05Hz ；當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為0. 138mm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)頻率Fj為279. 41Hz ；當(dāng)相鄰拉筋之間的間隙(S2)為Omm時(shí)，對(duì)應(yīng)的二級(jí)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(jí)葉片調(diào)頻只對(duì)整級(jí)葉片一階頻率調(diào)頻有效，而對(duì)整級(jí)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(jí)葉片組裝完成后，對(duì)整級(jí)葉片進(jìn)行一級(jí)頻率測(cè)試，當(dāng)時(shí)，應(yīng)減少厚度或減小間隙；當(dāng)時(shí)，應(yīng)提高厚度或增加間隙；三、對(duì)整級(jí)葉片進(jìn)行二級(jí)頻率測(cè)試當(dāng)時(shí)，應(yīng)提高拉筋相對(duì)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(shí)，應(yīng)降低拉筋相對(duì)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(jī)整級(jí)葉片。
文檔編號(hào)F01D5/16GK102425458SQ20111045331
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)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(qiáng), 李宇峰, 李慶, 杜連慶, 楊其國, 胡炳南, 薛海亮, 韓春雷 申請(qǐng)人:哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司