本發明涉及燃氣輪機,尤其涉及一種透平輪盤及其透平葉片阻尼裝置。
背景技術:
1、眾所周知,燃氣輪機渦輪葉片在運行過程中處于高溫、高速的惡劣環境下,受高溫燃氣的沖刷,承受著巨大的機械應力和熱應力。一方面,上游葉片產生的非均勻來流會使得下游葉片承受周期性氣流激振,從而誘發葉片強迫振動和高周疲勞損傷。另一方面,當激振頻率與葉片的固有頻率相等時,葉片會發生共振。一旦發生強烈共振,很容易使葉片產生高周疲勞損傷。為了避免渦輪葉片振動引起高周疲勞失效,對葉片的壽命產生影響,需要對渦輪葉片進行減振設計。
2、常用的葉片減振方式通常包括在葉片上設置葉冠、在葉身設置減振凸臺或在緣板上設置阻尼器等方式。帶冠的葉片會引入較大的離心載荷,引起強度問題;在葉身上設置減振凸臺,除了會引起強度問題外,還會對流道的氣流產生影響,影響渦輪工作效率。因此對于燃機渦輪葉片目前多采用在緣板上設置阻尼器的方式進行減振。典型地,振動阻尼器通常設置在緣板下方或者相鄰葉片的緣板之間,利用干摩擦阻尼來消耗和擴散振動能量,使得瞬態振動響應迅速衰減,減少葉片的振動幅度,從而提高葉片的高周疲勞壽命。
3、目前已有多種不同形式的振動阻尼器裝置(或阻尼器銷)被創造出來,以求能夠達到更好的減振效果,減少葉片的高周疲勞損傷。然而事實上,結合燃機透平動葉實際的服役情況來看,服役后的燃機渦輪葉片緣板兩側往往存在嚴重的過熱燒蝕現象,大大降低了葉片的服役壽命,同時增加了燃機渦輪葉片的修復成本與周期。
技術實現思路
1、針對上述缺陷,本發明的目的在于提供一種透平葉片阻尼裝置,其在具有減振效果的同時還能夠冷卻與之相鄰的葉片緣板,以解決葉片緣板過熱燒蝕的問題。
2、本發明提供了一種透平葉片阻尼裝置,透平輪盤包括輪盤以及安裝在所述輪盤上的多個葉片,每個葉片包括緣板、設置在所述緣板相對兩側的葉身和葉根,所述葉根安裝在所述輪盤上,多個所述緣板相互拼接形成整環,包括阻尼元件,所述阻尼元件包括元件本體以及沿所述元件本體的長度方向間隔設置在所述元件本體上的多個冷氣通道,所述元件本體設置在相鄰兩個緣板的拼接處下方并與所述兩個緣板相抵接,所述冷氣通道包括靠近所述輪盤的入口以及位于所述拼接處正下方的出口。
3、優選地,所述元件本體沿所述輪盤的軸向延伸。
4、優選地,所述多個冷氣通道為間隔設置在所述元件本體外壁上的多個冷氣凹槽。
5、優選地,所述多個冷氣通道為間隔設置在所述元件本體中的多個通孔。
6、優選地,所述通孔的延伸方向與所述元件本體的長度方向之間具有一夾角。
7、優選地,還包括設置在所述元件本體的端部和輪盤之間的擋板。
8、優選地,所述元件本體的端部設有裝配凹槽,所述輪盤上設有輪盤凹槽,所述裝配凹槽和輪盤凹槽相對設置,所述擋板設置在所述裝配凹槽和輪盤凹槽之間。
9、本發明還提供了一種透平輪盤,包括前述的透平葉片阻尼裝置。
10、綜上所述,本發明提供的透平葉片阻尼裝置可以在實現減振效果的同時冷卻與之相鄰的葉片緣板,解決葉片振動以及緣板過熱燒蝕問題,大大提高了葉片的使用壽命,減少葉片的報廢率;同時也能降低透平葉片在實際服役過程中受到的振動與過熱兩方面的損傷,降低維修成本。
1.一種透平葉片阻尼裝置,透平輪盤包括輪盤以及安裝在所述輪盤上的多個葉片,每個葉片包括緣板、設置在所述緣板相對兩側的葉身和葉根,所述葉根安裝在所述輪盤上,多個所述緣板相互拼接形成整環,其特征在于,包括阻尼元件,所述阻尼元件包括元件本體以及沿所述元件本體的長度方向間隔設置在所述元件本體上的多個冷氣通道,所述元件本體設置在相鄰兩個緣板的拼接處下方并與所述兩個緣板相抵接,所述冷氣通道包括靠近所述輪盤的入口以及位于所述拼接處正下方的出口。
2.根據權利要求1所述的透平葉片阻尼裝置,其特征在于,所述元件本體沿所述輪盤的軸向延伸。
3.根據權利要求1所述的透平葉片阻尼裝置,其特征在于,所述多個冷氣通道為間隔設置在所述元件本體外壁上的多個冷氣凹槽。
4.根據權利要求1所述的透平葉片阻尼裝置,其特征在于,所述多個冷氣通道為間隔設置在所述元件本體中的多個通孔。
5.根據權利要求4所述的透平葉片阻尼裝置,其特征在于,所述通孔的延伸方向與所述元件本體的長度方向之間具有一夾角。
6.根據權利要求1所述的透平葉片阻尼裝置,其特征在于,還包括設置在所述元件本體的端部和輪盤之間的擋板。
7.根據權利要求6所述的透平葉片阻尼裝置,其特征在于,所述元件本體的端部設有裝配凹槽,所述輪盤上設有輪盤凹槽,所述裝配凹槽和輪盤凹槽相對設置,所述擋板設置在所述裝配凹槽和輪盤凹槽之間。
8.一種透平輪盤,其特征在于,包括如權利要求1-7中任一項所述的透平葉片阻尼裝置。