用于流體機械的轉子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于雙流式流體機械的轉子，其中第一流和第二流具有多個轉子葉片排，其中至少一個轉子葉片排相對于另一流的相對應的轉子葉片排不同地設計。
【專利說明】用于流體機械的轉子

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于雙流式的流體機械特別用于蒸汽輪機的轉子，其中所述轉子 具有用于第一流的第一轉子部段和用于第二流的第二轉子部段，其中所述第一轉子部段具 有第一轉子葉片排、第二轉子葉片排和其它的轉子葉片排以及最后的轉子葉片排，其中第 二轉子部段具有第一轉子葉片排、第二轉子葉片排和其它的轉子葉片排以及最后的轉子葉 片排。

【背景技術】
[0002] 流體機械例如蒸汽輪機基本上包括能旋轉地安裝的轉子和圍繞所述轉子設置的 殼體。存在如下危險，即特定的扭轉頻率可能導致轉子的損壞或者導致位于轉子上的轉子 葉片的損壞。因此用于流體機械的轉子為特定的運行頻率窗而設計，在所述運行頻率窗中 不出現扭轉頻率，其中已知的是，設置在轉子上的轉子葉片對扭轉頻率有影響。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是，提出一種用于流體機械的轉子，所述轉子具有較低的引起扭轉 頻率的傾向。
[0004] 這個目的通過一種用于雙流式的流體機械特別用于蒸汽輪機的轉子來實現，其中 所述轉子具有用于第一流的第一轉子部段和用于第二流的第二轉子部段，其中所述第一轉 子部段具有第一轉子葉片排、第二轉子葉片排和其它的轉子葉片排以及最后的轉子葉片 排，其中所述第二轉子部段具有第一轉子葉片排、第二轉子葉片排和其它的轉子葉片排以 及最后的轉子葉片排，其中所述第一轉子部段的轉子葉片排的轉子葉片的配置相對于第二 轉子部段的轉子葉片排的轉子葉片的配置不同地設計，其中所述第一轉子部段的和所述第 二轉子部段的相對應的轉子葉片排的轉子葉片基本上相同地設計。
[0005] 本發(fā)明從如下基本思想出發(fā)，即在雙流式設計的轉子中，第一流中的轉子葉片排 和第二流的與之關聯(lián)的相對應的轉子葉片排彼此相同地設計。通常轉子不僅在第一流中而 且在第二流中具有第一轉子葉片排，所述第一流中的第一轉子葉片排和所述第二流的第一 轉子葉片排相同地設計。第一流和第二流中的第二轉子葉片排的轉子葉片同樣相同地設 計。第一流和第二流的這些轉子葉片排就它們基本上相同地改變流動介質的熱力學變量而 言是彼此相對應的轉子葉片排。
[0006] 本發(fā)明現在從如下基本思想出發(fā)，即相對應的轉子葉片排的相同的實施方案不是 強制性必需的。更確切地說，本發(fā)明從如下基本思想出發(fā)，即有意地不同地構成第一流和第 二流。對此本發(fā)明提出，第一轉子部段的轉子葉片排的轉子葉片的配置相對于第二轉子部 段的轉子葉片排的轉子葉片的配置不同地設計。在此是指，彼此相對應的轉子葉片排彼此 不同地設計，其中其余的彼此相對應的轉子葉片排基本上相同地設計。
[0007] 其它的優(yōu)選的改進方案在從屬權利要求中給出。
[0008] 因此在第一個有利的改進方案中，第一轉子部段的最后的轉子葉片排的轉子葉片 不同于第二轉子部段的最后的轉子葉片排的轉子葉片構成。由于熱力學的原因，最后的轉 子葉片排的轉子葉片的長度不僅在第一流中是最大的而且在第二流中也是最大的。因此最 后的轉子葉片排對轉子的扭轉振動產生最大的影響。轉子葉片排的變化因此對整個轉子產 生大的影響。
[0009] 在一個有利的改進方案中，不同的轉子葉片排的轉子葉片關于其動力學的特性是 不同的。
[0010] 在另一個有利的改進方案中，不同的轉子葉片排的轉子葉片關于其彈性特性是不 同的。除了動力學的特性，轉子葉片的彈性特性在扭轉振動對轉子產生影響時也起重要作 用。轉子葉片的動力學特性和/或彈性特性的變化因此導致對扭轉振動的大的影響。
[0011] 在另一個有利的改進方案中，不同的轉子葉片排的轉子葉片關于其外部的幾何形 狀是不同的。
[0012] 同樣在一個有利的改進方案中，不同的轉子葉片排的轉子葉片關于其材料不同地 設計。在其幾何形狀方面不同地設計的轉子葉片具有不同的頻譜，以至于在其幾何形狀方 面不同地設計的轉子葉片排對轉子的扭轉振動產生影響。所使用的材料的密度和其它的物 理特性對扭轉振動有大的影響。
[0013] 在有利的改進方案中，各個轉子葉片不同地設計。同樣可能的是，改變在一個轉 子葉片排或者不同的轉子葉片排中的多個單個的轉子葉片，以便因此實現對扭轉振動的改 變。
[0014] 在另一個有利的改進方案中，第一轉子部段的多個轉子葉片排相對于第二部段的 轉子葉片排不同地設計。根據哪種扭轉振動需要被期待或者哪種扭轉振動必須被衰減，不 同的轉子葉片排的轉子葉片能夠不同地設計。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 現在根據實施例詳細闡述本發(fā)明。
[0016] 附圖以示意性的方式示出根據本發(fā)明的轉子的橫截面視圖。

【具體實施方式】
[0017] 圖1示出圍繞旋轉軸線1能旋轉地安裝的轉子2的橫截面視圖。轉子2的特征在 于直徑3,其中在轉子2的表面4上設置有轉子葉片。在附圖中示出的轉子2包括用于第一 流的第一轉子部段5。這個第一轉子部段5包括第一轉子葉片排7、第二轉子葉片排8和最 后的轉子葉片排9。其它的轉子葉片排由于清楚的原因未示出。
[0018] 第二轉子部段6同樣包括與第一流4的第一轉子葉片排7對應的第一轉子葉片排 10、第二轉子葉片排11和最后的轉子葉片排12。第一轉子葉片排7和轉子葉片排10是彼 此相應的轉子葉片排。這意味著，根據現有技術，這兩個轉子葉片排基本上具有相同的配 置。與之相應地，第二轉子葉片排8和第二轉子葉片排11同樣是相對應的轉子葉片排。在 最后的轉子葉片排9和最后的轉子葉片排12中同樣是這種情況，也就是說，這兩個轉子葉 片排是彼此相對應的轉子葉片排。各個轉子葉片排包括多個轉子葉片，所述轉子葉片設置 在轉子2的環(huán)周上。
[0019] 最后的轉子葉片排9的轉子葉片的配置根據本發(fā)明相對于第二轉子部段6的最后 的轉子葉片排12的轉子葉片的配置不同地設計。因為轉子葉片排9中的轉子葉片的配置 相對于轉子葉片排12的轉子葉片不同地設計，所以轉子2的整個頻率特性相對于當轉子葉 片排基本上彼此相同地設計時的頻率特性是不同的。
[0020] 其余的轉子葉片排，也就是說，第一轉子葉片排7相應于轉子葉片排10基本上相 同地設計。
[0021] 在運行中，新鮮蒸汽經由未詳細示出的入流部流到入流區(qū)域13中并且從那分為 在第一流的第一轉子部段5中的第一流動通道和在第二流中的第二轉子部分6中的第二流 動通道15。
[0022] 最后的轉子葉片排9的轉子葉片關于其動力學特性和/或彈性特性相對于最后的 轉子葉片排12的轉子葉片不同地構成。對此不同的轉子葉片排的轉子葉片關于其外部的 幾何形狀和/或材料不同地設計。
[0023] 通過轉子葉片排的轉子葉片的配置的根據本發(fā)明的變化，獲得附加的自由度，以 便改變轉子2中的扭轉頻率。
【權利要求】
1. 一種用于雙流式流體機械、特別用于蒸汽輪機的轉子（2)， 其中所述轉子（2)具有用于第一流的第一轉子部段（5)和用于第二流的第二轉子部段 (6)， 其中所述第一轉子部段（5)具有第一轉子葉片排（7)、第二轉子葉片排（8)和其它的轉 子葉片排以及最后的轉子葉片排（9)， 其中所述第二轉子部段（6)具有第一轉子葉片排（10)、第二轉子葉片排（11)和其它的 轉子葉片排以及最后的轉子葉片排（12)， 其中所述第一轉子部段的轉子葉片排（7,8,9)的轉子葉片的配置相對于所述第二轉 子部段的轉子葉片排（10,11，12)的轉子葉片的配置不同地設計， 其中所述第一轉子部段的和所述第二轉子部段的相對應的轉子葉片排的轉子葉片基 本上相同地設計。
2. 根據權利要求1所述的轉子（2)， 其中所述第一轉子部段（5)的最后的轉子葉片排（9)的轉子葉片相對于所述第二轉子 部段（6)的最后的轉子葉片排（12)的轉子葉片不同地設計。
3. 根據權利要求1或2所述的轉子（2)， 其中不同的轉子葉片排的轉子葉片關于其動力學特性是不同的。
4. 根據權利要求1、2或3所述的轉子（2)， 其中不同的轉子葉片排的轉子葉片關于其彈性特性是不同的。
5. 根據上述權利要求中任一項所述的轉子（2)， 其中不同的轉子葉片排的轉子葉片關于其外部的幾何形狀是不同的。
6. 根據上述權利要求中任一項所述的轉子（2)， 其中不同的轉子葉片排的轉子葉片關于材料是不同的。
7. 根據上述權利要求中任一項所述的轉子（2)， 其中各個轉子葉片在其轉子葉片排中不同地設計。
8. 根據上述權利要求中任一項所述的轉子（2)， 其中所述第一轉子部段（5)的多個轉子葉片排相對于所述第二轉子部段（6)的轉子葉 片排不同地設計。
【文檔編號】F01D5/06GK104093937SQ201280068164
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年11月8日 優(yōu)先權日:2012年1月25日
【發(fā)明者】本杰明·庫姆, 諾貝特·聚爾肯, 周小平 申請人:西門子公司