项目4 任务4.1动叶片的结构

授课教师：孙为民项目四汽轮机结构任务4.1动叶片的结构第一部分PART

ONE动叶片的结构概述第二部分PART

TWO动叶片的叶根CONTENTS目录第三部分PART

THREE动叶片的叶顶动叶片的结构概述第一部分动叶片的结构概述4动叶片的结构概述5动叶片的结构概述6动叶片的结构概述7

汽轮机本体由转动部分和静止部分组成。转动部分称为转子，主要部件有动叶片、主轴和叶轮（反动式汽轮机为转鼓）、联轴器等；静止部分称为静子，主要部件有汽缸、隔板、轴承和汽封等。下面介绍转子上能量转换的主要部件动叶片。

动叶片是蒸汽动能转换成转子机械能的重要部件。它在运行中受力复杂，工作条件又很恶劣。因此它不但要有良好的流动特性，以保证较高的能量转换效率，还要有足够的强度和完善的振动特性。动叶片由叶型、叶根、叶顶转动部分（转子）静止部分（静子）汽缸动叶片主轴叶轮（反动式汽轮机为转鼓）联轴器…隔板轴承汽封…汽轮机本体转子上能量转换的主要部件蒸汽动能转换成转子机械能的重要部件由叶型、叶根、叶顶构成动叶片在运行中受力复杂，工作条件恶劣要有良好的流动特性，以保证较高的能量转换效率还要有足够的强度和完善的振动特性动叶片的结构概述8动叶片的结构概述9叶型叶根是将动叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分叶型是动叶片的基本部分T型枞树型叉型相邻叶片的叶型部分构成汽流通道。叶根的结构应保证在任何运行条件下都能牢固地固定，同时力求制造简单、装配方便。动叶片的叶根第二部分动叶片的叶根111T型叶根这种叶根称为外包T型叶根。T型叶根如图（a）所示，其缺点是在叶片离心力的作用下，叶根会对轮缘两侧产生弯矩，使轮缘有张开的趋势，为此，有的T型叶根在两侧做出凸肩将轮缘包住，阻止轮缘张开，结构简单加工方便被短叶片普遍采用如图（b）所示，动叶片的叶根12如图（c）所示为双T型叶根，增大了叶根的受力面积提高了叶根的承载能力多用于中长叶片动叶片的叶根13T型叶根的装配采用周向埋入法。安装时，将叶片从轮缘上的一个或两个缺口处逐个插入，如（d）所示，并沿周向移至相应位置，最后缺口处的叶片用铆钉固定在轮缘上。这种方法装配较简单，但在更换个别叶片时，需将该叶片至缺口间的叶片拆下重装，增加了拆装工作量。动叶片的叶根142叉型叶根如图所示为叉型叶根结构。这种叶根被制成叉型，安装时从径向插入轮缘上的叉槽中，并用铆钉固定。动叶片的叶根152叉型叶根这种叶根叉尾数可根据叶片离心力大小选择，因而强度高，适应性好。同时加工简单，更换叶片方便。但其装配工作量大，且需要较大的轴向空间，限制了它在整锻转子和焊接转子上的应用。动叶片的叶根16如国产引进型300MW和600MW汽轮机的调节级采用了每三个叶片为一个整体的三叉型叶根，如图所示这种叶根结构多用于大功率汽轮机的调节级和末几级。动叶片的叶根173枞树型叶根枞树型叶根如图所示，其形状呈楔形。安装时，叶根沿轴向装入轮缘上的枞树形槽中。动叶片的叶根18例如接近按等强度分布按叶片上载荷来选择载荷较大的叶片承载能力大强度适应性好拆装方便加工复杂精度要求高承载截面齿数国产引进型600MW汽轮机的压力级动叶片采用了这种形式的叶根。主要用于动叶片的叶顶第三部分动叶片的叶顶20汽轮机的短叶片和中长叶片通常在叶顶用围带连在一起，构成叶片组。长叶片则在叶型部分用拉金连接成组，或者围带和拉金都不用，成为自由叶片。1围带围带的作用减小叶片工作的弯应力；增加叶片刚性，调整叶片的自振频率，以避开共振，提高叶片振动安全性；使叶片顶部封闭，避免蒸汽从汽道顶部逸出，有的围带还装设汽封，减小了级内漏汽损失。BCA动叶片的叶顶21围带的结构形式很多，常用的有以下几种：（1）整体围带。这种围带与叶片一起铣出，叶片安装好后，相邻围带紧密帖合或焊在一起，如图（a）所示。图（b）所示为国产引进型300MW汽轮机调节级叶片的整体围带，围带为平行四边形并随叶顶倾斜，围带上开有拉金孔，叶片组装后围带间紧密贴合，并用短拉金连接。该调节级在整体围带上还铆接了一层围带，形成了双层围带结构，如图。动叶片的叶顶22围带的结构形式很多，常用的有以下几种：（2）铆接或焊接围带。如图（c）所示，围带由扁钢制成，用铆接或焊接、或者铆接加焊接的方法固定在叶片的顶部。动叶片的叶顶23围带的结构形式很多，常用的有以下几种：（3）弹性拱形围带。如图（d）所示，这种围带可有效地提高叶片的刚性，控制叶片的A型振动和扭转振动，常用在大型机组的末级叶片上。动叶片的叶顶242拉金拉金的作用是增加叶片的刚性，改善其振动性能。拉金通常为6～12mm的实心或空心金属丝或金属管，穿在叶型部分的拉金孔中。有的拉金与叶片焊接在一起，称为焊接拉金；也有的不焊接，称为松装拉金或阻尼拉金。动叶片的叶顶25其中图（e）为意大利某320MW汽轮机末级叶片采用的Z形拉金，拉金与叶片一起铣出，然后分组焊接。常用的拉金结构如图所示拆装方便有利于提高叶片的刚性和抗扭振性能动叶片的叶顶26由于拉金处于蒸汽通道之中，增加了蒸汽流动损失，