專利名稱：工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽輪機圍帶領域，尤其是一種工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構。
背景技術：
汽輪機是將水蒸汽的熱能轉化為機械能的動力設備。工業汽輪機是主要用于拖動給水泵、壓縮機等工業領域的驅動設備，其特點為變工況復雜、轉速變化范圍大等。隨著近幾年石化行業的合成氣壓縮機朝高效率，高參數的方向發展，因此與其配套的工業汽輪機也承受著更大的挑戰，轉速的提高、蒸汽負荷的加大對葉片的安全性提出了嚴重的挑戰。葉片在蒸汽力和自身離心力的作用下會發生振動，產生動應力。尤其是處于高溫下的短葉片，材料的高溫性能急劇下降、轉速高、蒸汽流量大、動應力較靜應力威脅更大，因此其強度與振動特性直接影響到汽輪機運行可靠性。為了增加葉片運行時的安全性，通常是調開共振頻率、或者圍帶成組、或者添加圍帶阻尼以降低葉片的動應力。圍帶阻尼結構是圍帶上開有槽，有一阻尼塊在離心力作用下使其產生阻尼效果。這類阻尼圍帶結構葉片在大型電站汽輪機中已有應用，但在在工業汽輪機中應用極少。區別于3000r/min大型電站汽輪機，工業汽輪機的高溫高壓級短葉片的應力水平往往比它高7 8倍，其轉速都在10000r/min以上。因此其阻尼要求高，阻尼塊也就需要更大，而高壓短葉片往往是尺寸小，結構緊湊，因此對于它的阻尼圍帶設計有很大的困難。
實用新型內容本實用新型的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種能起到成組葉片，降低動應力的工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構。為了達到上述目的，本實用新型所設計的工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構，葉片由葉身、葉根和中間連接體組成，整圈葉片是由葉根周向均勻安裝在轉子上，在葉身頂部設有圍帶，周向相鄰兩葉片上的圍帶緊貼設置，在相鄰兩圍帶的配合面上銑設一個軸向楔形槽，在楔形槽內設有楔形阻尼塊。在楔形槽底部兩端分別設有周向密封槽，在楔形阻尼塊上與密封槽對應位置設有密封肩。作為優化，所述的楔形槽與楔形阻尼塊的楔角大小相同，且楔角為10° -30°。本實用新型所得到的工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構，此結構在控制好楔角的情況下可以盡可能大的增加楔形阻尼塊的周向長度，增加離心力，以起到更好的阻尼效果。圍帶切向剛度大，可以起到成組葉片的效果，更加有效地降低了動應力，滿足了這種大負荷高溫度下的短葉片強度振動性能。
圖1為本實用新型的結構示意圖；[0010]圖2為本實用新型的楔形阻尼塊受力示意圖；圖3為本實用新型的楔形槽應力集中處受力示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例結合附圖對本實用新型作進一步的描述。實施例1:如圖1所示，本實施例描述的工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶4結構，葉片由葉身1、葉根2和中間連接體3組成，整圈葉片是由葉根2周向均勻安裝在轉子上，在葉身I頂部設有圍帶4，周向相鄰兩葉片上 的圍帶4緊貼設置，在相鄰兩圍帶4的配合面上銑設一個軸向楔形槽6,在楔形槽6內設有楔形阻尼塊5。在楔形槽6底部兩端分別設有周向密封槽7，在楔形阻尼塊5上與密封槽7對應位置設有密封肩8。作為優化，所述的楔形槽6與楔形阻尼塊5的楔角大小相同，且楔角為
10。-30。。如圖2所示，楔形阻尼塊5的楔形面的正壓力分別為NI和N2，摩擦力f，摩擦系數為μ ;楔形阻尼塊5的離心力為F ;圍帶4間周向作用力為F1。有下式:
權利要求1.一種工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構，葉片由葉身、葉根和中間連接體組成，整圈葉片是由葉根周向均勻安裝在轉子上，其特征是在葉身頂部設有圍帶，周向相鄰兩葉片上的圍帶緊貼設置，在相鄰兩圍帶的配合面上銑設一個軸向楔形槽，在楔形槽內設有楔形阻尼塊。
2.根據權利要求1所述的工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構，其特征是在楔形槽底部兩端分別設有周向密封槽，在楔形阻尼塊上與密封槽對應位置設有密封肩。
3.根據權利要求1所述的工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構，其特征是所述的楔形槽與楔形阻尼塊的楔角大小相同，且楔角為10° -30°。
專利摘要本實用新型所設計的一種工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構，葉片由葉身、葉根和中間連接體組成，整圈葉片是由葉根周向均勻安裝在轉子上，在葉身頂部設有圍帶，周向相鄰兩葉片上的圍帶緊貼設置，在相鄰兩圍帶的配合面上銑設一個軸向楔形槽，在楔形槽內設有楔形阻尼塊，在楔形槽底部兩端分別設有周向密封槽，在楔形阻尼塊上與密封槽對應位置設有密封肩。這種工業汽輪機高負荷短葉片的阻尼圍帶結構，在控制好楔角的情況下可以盡可能大的增加楔形阻尼塊的周向長度，增加離心力，以起到更好的阻尼效果。圍帶切向剛度大，可以起到成組葉片的效果，更加有效地降低了動應力，滿足了這種大負荷高溫度下的短葉片強度振動性能。
文檔編號F01D5/14GK203022824SQ20132005276
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月29日 優先權日2013年1月29日
發明者張軍輝, 孔建強, 陳金銓, 丁旭東, 王寶來, 藍吉兵 申請人:杭州汽輪機股份有限公司