[发明专利]一种高转速汽轮机动叶片结构

说明书

本发明公开一种高转速汽轮机动叶片结构，所述转子叶轮外圆加工为若干均匀分布在转子叶轮圆周方向上的动叶片，所述动叶片顶部固定安装有绕若干动叶片一圈的一体的整圈围带，所述整圈围带的顶部沿圆周方向上布置有叶顶汽封。该结构在上述日立公司方案的基础上，在不增加动叶片和转子离心应力的前提下，在动叶片顶部增加整圈围带，并在动叶围带外圆布置叶顶汽封。

技术领域

本发明属于蒸汽轮机及其他叶轮机械，具体涉及一种高转速汽轮机动叶片结构。

背景技术

工业汽轮机因工质流量小，提高汽轮机工作转速是提高工业汽轮机效率的有效方法，采用高转速汽轮机直接驱动高转速动力设备，系统经济性优势更为显著。

在其他条件不变的前提下，汽轮机转速越高，动叶片和转子的离心应力越大，对于装配式动叶片，其应力最高的位置通常是动叶片与转子本体连接的叶根部位，当转子或叶片工作应力超出了材料的许用应力时，装配式动叶片结构就不再适用了。

为解决上述应力超限问题，日立公司的解决方案是，动叶片直接在转子轮盘外圆位置加工出来，由于加工动叶片的轮盘与转子主轴为一个整体，加工叶片的刀具只能从轮盘外径方向进刀，所以这种加工方式决定了动叶片顶部是开口的，动叶片没有叶顶围带，当蒸汽通过动叶片间的汽流通道做功时，动叶片顶部蒸汽泄漏比重较大。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种高转速汽轮机动叶片结构，该结构在上述日立公司方案的基础上，在不增加动叶片和转子离心应力的前提下，在动叶片顶部增加整圈围带，并在动叶围带外圆布置叶顶汽封。

本发明采用的技术方案如下：

一种高转速汽轮机动叶片结构，所述转子叶轮外圆加工为若干均匀分布在转子叶轮圆周方向上的动叶片，所述动叶片顶部固定安装有绕若干动叶片一圈的一体的整圈围带，所述整圈围带的顶部沿圆周方向上布置有叶顶汽封。

优选的，所述整圈围带的内径小于动叶片顶部到转子叶轮轴心的距离，采用过盈配合将整圈围带装配到动叶片顶部。

优选的，所述动叶片顶部一体设置有动叶顶部凸台，所述整圈围带对应设置有围带内孔凹槽，所述动叶顶部凸台与围带内孔凹槽过盈配合。

优选的，顶部设置有动叶顶部凸台的动叶片沿转子叶轮周向方向均匀分布。

优选的，所述动叶片顶部设置的动叶片顶部凸台为球形，所述围带内孔凹槽对应为球形槽。

优选的，过盈配合采用热装法进行装配。

本发明的优点在于，本发明在上述日立公司方案的基础上，在不增加动叶片和转子离心应力的前提下，在动叶片顶部增加整圈围带，并在动叶围带外圆布置叶顶汽封，减少叶顶漏汽，提高汽轮机的经济性能。在转子转动后，整圈围带的离心力全部由围带的切向力平衡抵消，不再向动叶片及其根部传递，因此，适用于高转速的汽轮机。

附图说明

图1是整体转子及叶顶汽封示意图；图1(b)是图1(a)的A向视图；

图2是图1中Ⅰ部分放大图；图2(a)是动叶片顶部径向汽封放大图；图2(b)是动叶片顶部结构放大图；

图3是图2(b)的B向视图；

图4是图1(b)的C-C截面图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-整圈围带；2-动叶片；3-转子叶轮；4-叶顶汽封；5-动叶顶部凸台；6-围带内孔凹槽。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。