[发明专利]一种新型燃机透平第一级动叶

说明书

一种新型燃机透平第一级动叶，属于燃气轮机领域。本发明为了解决目前重型中低热值燃气轮机透平一级动叶片后缘与叶片平台接触处的应力集中问题。本发明包括叶身、伸根和叶根，叶身的型线为变截面扭叶片，叶身与伸根通过叶片平台相连接，叶身与叶片平台相连接处具有过渡部分，过渡部分的截面面积由顶部到根部逐渐增大，过渡部分的高度H为125mm，叶身、叶片平台、伸根、叶根由上至下依次设置，并铸造成一体。本发明解决了此位置的应力集中问题，使该位置的应力分布更加合理，提高了叶片的使用寿命，保证了叶片的安全运行。

技术领域

本发明用于重型中低热值燃气轮机透平第一级动叶片，具体涉及一种减小重型中低热值燃气轮机第一级动叶后缘与叶片平台接触处应力的方法。

背景技术

燃气轮机是将高温的燃烧气体所带的热能转换为旋转能并作为电力取出的装置，被装配在燃气轮机上的燃气轮机动叶片，经常是在高温的燃烧气体中使用。

由于重型中低热值燃气轮机透平动叶处在高温、高速旋转的环境当中，其工作条件恶劣，叶片的整体承受着较大的载荷，对于结构尺寸变化较大的部位尤其如此，受重型中低热值燃气轮机第一级动叶的叶片结构限制，重型中低热值燃气轮机第一级动叶后缘与叶片平台接触处位置在工作过程很容易产生应力集中现象，而这种应力集中恰恰影响着燃气轮机动叶片使用寿命的重要因素，因此急需提出一种减小动叶尾缘与叶片平台接触处应力的方法，解决燃气轮机动叶片与叶片平台接触处的应力集中，增大燃气轮机动叶片使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前重型中低热值燃气轮机透平一级动叶片后缘与叶片平台接触处的应力集中问题，进而提供一种新型燃机透平第一级动叶。

本发明的技术方案：

一种新型燃机透平第一级动叶包括叶身、伸根和叶根，所述的叶身的型线为变截面扭叶片，叶身与伸根通过叶片平台相连接，叶身与叶片平台相连接处具有过渡部分，所述的过渡部分的截面面积由顶部到根部逐渐增大，过渡部分的高度H为125mm，叶身、叶片平台、伸根、叶根由上至下依次设置，并铸造成一体。

进一步地、所述的叶身由叶身前缘、叶身后缘、压力面、吸力面共同构成，所述的叶身的凹侧为压力面，叶身的凸侧为吸力面，所述的叶身的左侧端面为叶身前缘，叶身的右侧端面为叶身后缘，所述的过渡部分在叶身的横向延伸为沿叶身前缘向叶身后缘方向延伸，延伸的截面具有延伸中弧线。

进一步地、伸根由压力侧凹进部分、吸力侧凸起部分、伸根侧壁、伸根翼构成。

进一步地、所述的过渡部分在叶身上沿叶身前缘向叶身后缘方向的延伸规律为：

a、叶身的根部截面A-A处的截面高度为0mm，此时截面A-A处的叶身后缘延伸距离T最大，为2.8mm；

b、截面A-A处的截面高度为0mm向上各截面的叶身后缘延伸距离逐渐变小直至截面高度为125mm的E-E处，截面E-E处的叶身后缘延伸距离T变为0mm，截面高度为125mm以上各截面不再变化；

c、过渡部分31的截面由顶部E-E处到根部A-A处还具有截面B-B、截面C-C和截面D-D，其中截面B-B处到截面A-A处的高度为30mm，此时截面B-B处的叶身后缘延伸距离T为2mm，截面C-C处到截面A-A处的高度为60mm，此时截面C-C处的叶身后缘延伸距离T为1.2mm，截面D-D处到截面A-A处的高度为90mm，此时截面D-D处的叶身后缘延伸距离T为0.5mm。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明从叶片的结构入手，延长了重型中低热值燃气轮机第一级动叶后缘的长度，解决了此位置的应力集中问题，使该位置的应力分布更加合理，提高了叶片的使用寿命，保证了叶片的安全运行；

2、本发明的燃气轮机第一级动叶叶身后缘的延伸可以降低叶身后缘与叶片平台相连接位置的应力，提高叶身后缘与叶片平台相连接的使用寿命；