用于半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)的動(dòng)葉片，特別是涉及一種用于半速大容量核電汽輪機(jī)的 次末級(jí)動(dòng)葉片。
【背景技術(shù)】
[0002] 長(zhǎng)葉片是大容量核電汽輪機(jī)的關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣決定了汽輪機(jī)組的效率和 安全性。通常，低壓末二級(jí)或末Η級(jí)葉片的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)統(tǒng)稱(chēng)為汽輪機(jī)長(zhǎng)葉片開(kāi)發(fā)。每個(gè)低壓 末級(jí)長(zhǎng)葉片和與其匹配的次末級(jí)動(dòng)葉片、次次末級(jí)動(dòng)葉片，稱(chēng)為一個(gè)長(zhǎng)葉片系列。
[0003] 目前市場(chǎng)上用于百萬(wàn)等級(jí)核電汽輪機(jī)組的低壓次末級(jí)動(dòng)葉片主要包括為匹配 排汽面積約20m2的低壓末級(jí)長(zhǎng)葉片而設(shè)計(jì)的900mm高度等級(jí)的次末級(jí)動(dòng)葉片，和為匹配 排汽面積約25m2的低壓末級(jí)長(zhǎng)葉片而設(shè)計(jì)的1100mm高度等級(jí)的次末級(jí)動(dòng)葉片。由于第 Η代反應(yīng)堆機(jī)組容量比目前1000麗等級(jí)的機(jī)組容量增加了 20% -80%，對(duì)于CAP1400/ CAP1700 (化inaAdvanced化ssive-簡(jiǎn)稱(chēng)CAP,表示中國(guó)先進(jìn)非能動(dòng)核電技術(shù)）等不同背壓、 機(jī)組等級(jí)的核電汽輪機(jī)的容量，亟待適用于單側(cè)排汽面積為30m2的低壓缸的專(zhuān)用次末級(jí)長(zhǎng) 葉片。加上沿海和中、北部地區(qū)低冷卻水溫的要求，原有的900mm、1100mm高度等級(jí)的次末 級(jí)長(zhǎng)葉片排汽面積偏小，已不能滿(mǎn)足現(xiàn)有需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于W上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種適用于第 Η代反應(yīng)堆機(jī)組的容量，設(shè)計(jì)合理、安全可靠的用于半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉 片。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于半速大容量核電汽輪機(jī)的 次末級(jí)動(dòng)葉片，包括：圍帶、葉片工作部、中間體和葉根；所述葉片工作部的型線為變截面 扭葉片，隨葉片截面高度的升高其截面面積逐漸減小，相鄰兩截面間有相對(duì)扭轉(zhuǎn)；
[0006] 所述葉片工作部的高度為1286mm，將所述葉片工作部十等分取截面，截面號(hào)為 1-1至11-11，各截面基本參數(shù)如下表：
[0007]
[0008]
[0009] 所述圍帶位于葉片工作部的頂部；所述葉根位于所述葉片工作部的底部；所述中 間體位于所述葉片工作部與所述葉根之間；所述圍帶、葉片工作部、中間體和葉根一體成 型；靜態(tài)時(shí)，相鄰的兩個(gè)所述圍帶的工作面之間的間隙為零；工作轉(zhuǎn)速下，相鄰的所述圍帶 相互禪合使所述次末級(jí)動(dòng)葉片整圈聯(lián)接成組。
[0010] 優(yōu)選地，還包括防水蝕區(qū)，所述防水蝕區(qū)位于所述次末級(jí)動(dòng)葉片的進(jìn)汽邊頂部的 背弧處，所述防水蝕區(qū)覆蓋有司太立合金。
[0011] 優(yōu)選地，所述葉根為側(cè)裝、大圓角、低應(yīng)力集中的秋樹(shù)型葉根。
[0012] 優(yōu)選地，所述葉根的軸向?qū)挾葹?40mm。
[001引優(yōu)選地，所述中間體與所述葉根的軸向?qū)挾认嗤?br>[0014] 優(yōu)選地，所述葉根底部的兩側(cè)開(kāi)有定位凹槽。
[0015] 如上所述，本發(fā)明提供的用于半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片，具有W下 有益效果；整個(gè)次末級(jí)動(dòng)葉片一體成型，避免應(yīng)力集中，增加了整體剛度，安全可靠性提高； 葉片工作部的高度長(zhǎng)達(dá)1286mm，增加了次末級(jí)動(dòng)葉片的面積，使排氣損失得到有效的降低； 葉片采用先進(jìn)的自帶圍帶整圈自鎖結(jié)構(gòu)形式，相鄰兩個(gè)次末級(jí)動(dòng)葉片的圍帶的工作面之間 的間隙在靜止時(shí)和工作轉(zhuǎn)速下均為零，調(diào)頻振型少，頻率穩(wěn)定性好，抗顫振性能好，能夠在 惡劣強(qiáng)度環(huán)境下工作，且更有利于裝配調(diào)整，因此本發(fā)明提供的用于半速大容量核電汽輪 機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片可適用于AP1000(Advanced化ssive-簡(jiǎn)稱(chēng)AP，表示先進(jìn)非能動(dòng)核電技 術(shù)）及今后CAP1400/CAP1700核電汽輪發(fā)電機(jī)組，可W很好地滿(mǎn)足半速大容量核電汽輪機(jī) 在氣動(dòng)性能和強(qiáng)度方面的設(shè)計(jì)要求。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片的主視圖。
[0017] 圖2顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片的側(cè)視圖。
[0018] 圖3顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片的俯視圖。
[0019] 圖4顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片的型線積疊示意圖。
[0020] 圖5顯示為本發(fā)明的半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片的型線尺寸示意圖。
[0021] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0022] 1 葉片工作部
[002引 2 葉根
[0024] 3 圍帶
[00巧]4 防水蝕區(qū)
[0026] 5 中間體
[0027] 6 定位凹槽
【具體實(shí)施方式】
[0028] W下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū) 所掲露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可W通過(guò)另外不同的具體實(shí) 施方式加W實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可W基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0029] 請(qǐng)參閱圖1至圖5。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅W示意方式說(shuō)明 本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù) 目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其 組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0030] 圖1至圖3顯示為本發(fā)明提供的用于半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片的結(jié) 構(gòu)示意圖，如圖所示，該用于半速大容量核電汽輪機(jī)的次末級(jí)動(dòng)葉片（W下簡(jiǎn)稱(chēng)次末級(jí)動(dòng) 葉片）包括；圍帶3、葉片工作部1、中間體5和葉根2,整個(gè)次末級(jí)動(dòng)葉片一體成型，采用同 一種高強(qiáng)度性能的合金鋼整體鍛造而成，避免了焊接等成型技術(shù)帶來(lái)的應(yīng)力集中的缺點(diǎn)， 增強(qiáng)了次末級(jí)動(dòng)葉片的整體剛度，提高了安全可靠性。
[0031] 葉片工作部1的型線為變截面扭葉片，截面形狀沿截面高度的變化而變化，隨次 末級(jí)動(dòng)葉片截面高度的升高其截面面積逐漸減小，而且相鄰兩截面間有相對(duì)扭轉(zhuǎn)，在氣動(dòng) 性能方面具有更好的變工況運(yùn)行性能。由于動(dòng)葉片流道中的流動(dòng)特性復(fù)雜，沿徑向存在從 亞音速-跨音速-超音速流動(dòng)變化，本發(fā)明中，采用全Η維反動(dòng)式葉片的設(shè)計(jì)方法，W氣動(dòng) 性能最佳為設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行葉片工作部1的型線設(shè)計(jì)，并且采用大型全Η維粘性流場(chǎng)軟件進(jìn) 行流場(chǎng)優(yōu)化，在保證安全可靠性的前提下，大大降低了次末級(jí)動(dòng)葉片的氣動(dòng)損失，使該次末 級(jí)動(dòng)葉片具有良好的氣動(dòng)特性。同時(shí)還對(duì)靜葉進(jìn)行了全Η維優(yōu)化設(shè)計(jì)，W工作效率最高為 設(shè)計(jì)目標(biāo)，使動(dòng)葉片與靜葉片間具備最佳的匹配關(guān)系，令動(dòng)、靜葉片達(dá)到最佳的工作效率。
[0032] 本發(fā)明提供的次末級(jí)動(dòng)葉片為目前國(guó)際上最長(zhǎng)的次末級(jí)核電專(zhuān)用長(zhǎng)葉片，葉片工 作部1的高度（圖2中由G表示）即汽道長(zhǎng)度達(dá)到1286mm，大大增