[发明专利]一种带有阻尼减振块的高压涡轮动叶组

说明书

本发明属于燃气轮机设备技术领域，具体涉及一种带有阻尼减振块的高压涡轮动叶组。本发明将阻尼减振块置于相邻的高压涡轮动叶伸根之间的空腔中，当发动机工作时，阻尼减振块随高压涡轮动叶一起转动，其自身产生的离心力提供阻尼减振块与高压涡轮动叶之间摩擦接触的正应力，在叶片发生振动时，通过叶片与阻尼减振块之间的接触摩擦来消耗振动量，从而降低振动应力。本发明结构简单可靠、减振效果良好、调控简单方便、环境适应性强，不受发动机温度场和流场的影响，不必对高压涡轮叶片的结构参数做出较大的改动，能有效地增加叶片阻尼，增大高压涡轮动叶工作的安全裕度，提高涡轮叶片的使用寿命和燃气轮机的安全运行可靠性。

技术领域

本发明属于燃气轮机设备技术领域，具体涉及一种带有阻尼减振块的高压涡轮动叶组。

背景技术

燃气轮机是复杂且精密的高科技产品，被誉为制造业“皇冠上的明珠”。随着现代燃气轮机技术的发展，燃气轮机涡轮进口温度不断提高，涡轮叶片的工作环境变的愈加恶劣。高压涡轮动叶工作在高温、高压、高速旋转的环境中，承受着自身高速旋转带来的离心力、主流燃气冲击产生的气动力以及叶片自身温度场分布不均匀造成的热应力，其受力十分复杂，工作过程中经常会由于叶片表面的气动压力随时间的波动，激起叶片自身的剧烈振动，导致叶片出现疲劳裂纹，造成叶片高周疲劳断裂，严重影响燃气轮机的寿命和安全可靠运行。

目前，燃气轮机涡轮叶片的减振方法一般是通过改变涡轮叶片的几何结构参数、增大叶冠预扭角、采用不同叶片材料等方法来调整涡轮叶片的刚度和固有频率，从而在叶片工作的转速区间，避开导致叶片共振的激振因素，但这种方法调整过程需要进行多轮次的设计和计算，而且调整后的减振效果有限，存在较大的局限性，往往难以解决燃气轮机在不同工况下涡轮叶片的振动问题。

综上所述，燃气轮机在工作过程中由于气流力的存在，高压涡轮动叶容易产生强迫振动，叶片在大的振动应力下易发生高周疲劳失效，造成叶片断裂，而现有的减振措施对叶片的减振效果调整有限。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的燃气轮机高压涡轮动叶在气流力的激振作用下，易产生强迫振动，叶片发生高周疲劳断裂，影响燃气轮机的寿命和安全可靠性运行的问题，提供一种带有阻尼减振块的高压涡轮动叶组。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括第一高压涡轮动叶1、第二高压涡轮动叶2和阻尼减振块3，所述的第一高压涡轮动叶1的叶背侧伸根1-7处前后两侧分别设有第一凸台1-10和第二凸台1-11，第一凸台1-10的上表面1-2与第一高压涡轮动叶1的叶背侧下缘板前部表面1-1组成第一槽1-3，第二凸台1-11的上表面1-5与第一高压涡轮动叶1的叶背侧下缘板后部表面1-4组成第二槽1-6；所述的阻尼减振块3整体为三棱柱形实心结构，包括第一表面3-1、第二表面3-2、第三表面3-3和前后两底面，第二表面3-2与第三表面3-3通过第一棱角3-4连接；所述的阻尼减振块3设置在第一高压涡轮动叶1和第二高压涡轮动叶2之间，阻尼减振块3的第一表面3-1与第二高压涡轮动叶2的叶盆侧下缘板表面2-1相互接触，阻尼减振块3的第一棱角3-4的前后两端分别设置在第一槽1-3和第二槽1-6中。

本发明还可以包括：

所述的第一高压涡轮动叶1和第二高压涡轮动叶2结构相同，且均为无叶冠并具有冷却结构。

所述的第一棱角3-4上开设有缺口，缺口尺寸根据第一高压涡轮动叶1的叶背侧伸根1-7的具体形状进行设计，确保阻尼减振块3与第一高压涡轮动叶1的叶背侧伸根1-7之间留有间隙。

所述的第一槽1-3和第二槽1-6的角度相等，均大于第一棱角3-4的角度，使阻尼减振块3可在一定范围内自由活动。

所述的阻尼减振块3的长度大于第二高压涡轮动叶2的叶盆侧下缘板的宽度，且小于第一高压涡轮动叶1的叶背侧下缘板的宽度。