[发明专利]一种涡轮叶片的飞脱断裂位置和飞脱断裂转速的定制方法

摘要

本发明公开了一种具有定制飞脱断裂位置和飞脱断裂转速的涡轮叶片，包括顺次连接的叶身、缘板、伸根和榫头，所述伸根的两侧表面均具有凹陷部分，该两侧表面分别形成的凹陷部分形状相同且对称设置，两个凹陷部分在伸根上形成用于飞脱断裂的应力集中区域。该涡轮叶片将飞脱断裂位置定制于伸根上，且飞脱断裂的转速低于轮盘破裂的转速，使得涡轮叶片先于轮盘飞脱断裂。避免了轮盘破裂，从而防止非包容事故的发生。同时，本发明还公开了一种上述涡轮叶片的定制方法，仅需要伸根部位做切除材料处理，方法简单、成本低廉且易于实施。

主权项

1.一种涡轮叶片的飞脱断裂位置和飞脱断裂转速的定制方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)先预定涡轮叶片的飞脱断裂转速该飞脱断裂转速小于轮盘的临界破裂转速；(2)在伸根上预先确定飞脱断裂截面的位置；(3)根据公式求得涡轮叶片飞脱断裂所受到的离心力F；其中，m_p为自飞脱断裂截面向叶身方向的涡轮叶片的质量，r为自飞脱断裂截面到涡轮叶片质心的长度；(4)根据公式求得飞脱断裂截面的横截面积A；其中，σ_u为涡轮叶片材料的极限拉伸强度；(5)在伸根的两个侧表面上分别切除材料形成凹陷部分，该两个侧表面分别形成的凹陷部分形状相同且对称，两个凹陷部分在伸根上形成用于飞脱断裂的应力集中区域，并使应力集中区域处的飞脱断裂截面的面积为A；其中，所述凹陷部分的轮廓边缘具有倒圆角，且所述应力集中区域处的伸根的横截面呈工字型。