[发明专利]一种菌型叶根叶片成圈的平衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶根叶片成圈的平衡方法，具体涉及一种菌型叶根叶片成圈的平衡方法。

背景技术

现有成圈的菌形叶根叶片，其末叶片一般均设计为钛合金叶片，而其他叶片则采用普通合金钢叶片，其形状为典型的油蘑菇的形状，所以称为菌形叶根叶片，由于钛合金叶片与普通合金钢叶片的重量相比要轻1/3左右，使得钛合金叶片与普通合金钢叶片存在一个重量差，使菌形叶根叶片在进行成圈排列时平衡性差，无法满足平衡量的要求，最后无法实现直接排序后装配。

发明内容

本发明为解决现有使用的成圈的菌形叶根叶片因其中的钛合金叶片的重量与普通合金钢叶片的重量存在重量差值，使菌形叶根叶片在进行排序后平衡性差，进而导致无法进行直接排序后装配的问题，进而提出一种菌型叶根叶片成圈的平衡方法，采用该方法可以消除钛合金叶片与普通合金钢叶片之间存在的重量差值。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：所述方法的具体步骤如下：

步骤一、查找和称量：成圈的菌型叶根叶片包括一支钛合金叶片和多支普通合金钢叶片，依据叶片的形态，查找出成圈的叶片中钛合金叶片和普通合金钢叶片并分别称量出单支普通合金钢叶片的重量M₁以及单支钛合金叶片的重量M₂，并计算出二者的重量差：M₁-M₂＝ΔM；

步骤二、计算减重的重量：为满足菌型叶根叶片轮盘平衡，对普通合金钢叶片的一个区域进行加工，在普通合金钢叶片中特定部位进行切除，以达到成圈的菌型叶根叶片平衡的要求，切除后形成区域称为减重槽，切除的特定部位的重量为M_切除，M_切除就是减重的重量，其中，切除的特定部位的重量M_切除是依据图纸的设计要求，在不损耗叶片强度和其他流体力学的前提下选取的部分，依据如下公式计算得出：

M_切除＝ρ·V，其中ρ为普通合金钢的密度，V为切除的特定部位的体积，V是通过叶片设计图纸中得出的数据；

步骤三、减重叶片组数目及中心减重叶片位置的确定：

首先，成圈的叶根叶片中的为了平衡钛合金叶片而需要减重的多支叶片统称为减重叶片组，将成圈的叶根叶片中的钛合金叶片对角的一支普通合金钢叶片称为中心减重叶片，设步骤一中所述成圈的叶片的数目为N₁，由于叶片是成圈排列的，所以每两个叶片之间的夹角为α＝360/N₁；其次，将中心减重叶片的位置布置在钛合金叶片的对角，根据所述成圈的叶片的数目为N₁可知，若钛合金叶片为第1支叶片，则中心减重叶片为第支，根据中心减重叶片为第支来计算减重叶片组数目；然后，根据力的分解法，保证每支需减重叶片在竖直方向减重的重量之和等于ΔM，每支需减重叶片在水平方向的平衡则通过左右对称去量保证，即以中心减重叶片为第支为准，在成圈的叶片中由中心减重叶片向左右两侧进行减重，两侧对称减重，设两侧各减重N₂支叶片，根据平衡式：

M_切除+[M_切除×cosα+M_切除×cos2α+M_切除×cos3α+……+M_切除×cosN₂α]×2＝ΔM可知，式中M_切除、ΔM、N₂、α均为已知量，即通过上述平衡式可计算出N₂；

步骤四、对N₂进行进一步取整后，首先对钛合金叶片及进行减重的叶片进行位置固定，然后在需要减重的叶片中从中心减重叶片起向两侧依次标注出位置序号；

步骤五、对所有叶片进行重力矩试验：首先对所有叶片进行重力矩试验，然后根据标注好位置序号的减重叶片组进行排序工作，微调直至成圈的叶片平衡。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

一、本发明步骤简单清晰，通过本发明可使菌形叶根叶片中的钛合金叶片与其他普通合金钢叶片达到平衡状态；

二、本发明设计合理，步骤简明，在实际计算平衡的过程中仅称量一次叶片的重量即可完成排序工作，无需进行多次反复减重及排序，降低了工作难度，减少了工作人员的工作量，有利于提高工作人员的工作效率；

三、本发明可行性高，本发明经过实际中实验验证，可顺利应用在多台联合循环机组的排序中。

附图说明

图1是菌型叶根叶片成圈的主视结构示意图。