第四节 动叶片(一、二).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 汽轮机结构及零件强度,第一节 动叶片,动叶片,是蒸汽动能转换成转子机械能的重要部件。它在运行中受力复杂，工作条件又很恶劣。因此它不但要有良好的流动特性，以保证较高的能量转换效率，还要有足够的强度和完善的振动特性。,动叶片由叶型、叶根、叶顶三部分组成,一、动叶片的结构,（一）叶型,叶片的基本工作部分，其型线部分应具有良好的气动特性，以提高能量转换效率。,叶片可分为,等截面叶片,、,变截面叶片。,作用：,将动叶片固定在叶轮或转鼓上。,要求：,其结构应保证在任何运行条件下都能连接牢 固，同时力求制造简单装配方便。,（二）叶根,1.,T,型叶根,2.,枞树形叶根,3.,叉形叶根,4.,菌形叶根,分类,国产引进型,300MW,汽轮机调节级叶片,枞树形叶根,影响：加强叶片刚度、改善振动特性；,缺点：增加离心力、削弱强度。,（三）叶顶、围带、拉金,（,1,）使叶片刚性增大，弯应力减小；,（,2,）改善叶片自振频率，提高叶片振动安全性；,（,3,）使动叶汽道顶部封闭，避免蒸汽从汽道顶部溢出。,1.,围带,作用,常见的几种围带形式,：,（,1,）整体围带,（,2,）铆接或焊接围带,（,3,）弹性拱形围带,增加叶片刚性，改善其振动性能。,2.,拉金,作用,Note!,由于拉金处在汽道之中，会造成蒸汽流动损失，同时拉金孔还会削弱叶片的强度，因此在能满足叶片强度和振动要求的情况下，应尽量,避免采用拉金,。,常见的拉金结构示意,二、叶片的强度,（一）叶片的受力分析,汽轮机工作时，叶片受到的作用力主要有两种：叶片本身和与其相连的围带、拉金所产生的离心力；汽流的作用力。,（二）叶片的拉应力,叶片的拉应力由叶型部分的离心拉应力及围带、拉金离心力引起的拉应力组成。,1.,叶型部分离心力引起的拉应力,由上式可知，等截面叶片的离心拉应力与横截面积无关，即增大截面积并不能降低离心力引起的拉应力。在,、,R,0,、,l,b,已定的情况下，采用,密度较小的叶片材料,，是降低叶片离心拉应力的有效办法。,由于等截面叶片的横截面积沿叶高不变，其根部承受的离心力最大，因此根部的离心拉应力最大，为：,对于,变截面叶片，横截面积沿叶高是变化的，在求拉应力时，通常将其沿叶高分成若干段，把每段看作等截面体，然后计算出每段的离心力及每一截面的离心拉应力。通过对各个截面的计算比较，可找出离心拉应力最大的截面。,2.,围带、拉金离心力引起的拉应力,围带和拉金的径向尺寸较小，可以认为它们的质量集中在重心上，并把它们按节距分配到每个叶片上，工作时它们的离心力分别为：,（三）叶片的弯应力,叶片的弯应力主要是由汽流力引起的，另外离心力也可能引起弯应力。,1,、汽流作用力引起的弯应力,1,）直叶片的弯应力,对等截面直叶片，叶片根部截面上的弯矩最大，其值为：,汽流力在最大和最小主惯性轴方向上形成的弯矩分别为,2,）变截面叶片的弯应力,变截面叶片根部的弯应力不一定最大。,2,、离心力产生的弯应力,当某截面以上的叶型部分离心力辐射线不通过该截面形心时，这个离心力就会在该截面上产生弯矩。,3,、围带和拉金对叶片弯应力的影响,（四）叶片的静强度校核,为了保证叶片的安全运行，应使叶片上的,静应力合力小于许用应力。,温度不同，采用的许用应力不同。,为了保证叶片的振动安全性，还应限制叶片中的,蒸汽弯应力,。,