引起叶片振动的激振力.ppt

作用：动叶片与叶轮或转鼓相连接部分。 要求：连接牢固，并且制造简单、装配方便。 分类：常用的有T型、叉型、枞树型和菌型。 （1）T型叶根 （a）T型叶根：结构简单，加工方便，适用短叶片。工作时轮缘有张开趋势。 （b）外包T型叶根：可以阻止轮缘张开。 （c）外包双T型叶根：叶根的受力面积大，承载能力提高，多用于长叶片。加工精度要求较高。 （d）安装槽：采用周向埋入法。 （2）叉型叶根 结构：叶根制成叉齿型。 安装：叶根插入轮缘的叉槽中并用铆钉固定。 优点：叉尾数目可选择；叶根强度高，适应性好。加工简单，更换叶片方便。 缺点：装配工作量大，需要较大的轴向空间。 国产引进型300MW汽轮机调节级叶片 4叉型和7叉型叶根及其装配 （3）枞树型叶根 结构：叶根形状呈楔形，有多个承受作用力的齿。 安装：叶根沿轴向装入轮缘上的纵树槽中。 优点：承载能力大，强度适应性好，拆装方便。 缺点：加工复杂，精度要求高。 应用：调节级、末级和特殊要求的叶片。 （4）菌型叶根 1-整体围带；2-铆钉；3-铆接围带；4-三菌型叶根；5-轮缘 （1）围 带 作用：减小叶片工作的弯应力；增加叶片刚性以避开共振；形成一个封闭的汽流通道，减小级内漏汽损失。 （2）拉 金 作用：增加叶片的刚性，改善其振动性能。 结构：直径为6～12mm的实心或空心金属丝或金属管，穿在叶型部分的拉金孔中。 拉金结构 拉金连接方式 1、等截面叶片的离心拉应力 （根部截面的离心力、应力最大） （与面积无关） 变截面可减小离心拉应力 围带：使叶片的离心拉应力增大 拉金：对离心力的影响视截面的位置而定 　　设通过级的流量为Ｇ，则蒸汽作用在每个叶片上的周向和轴向作用力　 和　 分别为 　　应该指出：对于压力级，按最大流量工况来计算两力；对于调节级，按第一调节汽门全开和第二调节汽门未开的工况来进行计算。 　　认为蒸汽参数沿叶高是均匀分布的，则单位叶高上蒸汽的轮周向和轴向作用力都是均匀分布载荷，分别为 2、汽流的弯应力 　　把叶片看作悬臂梁，蒸汽作用在距叶根x 处的截面上的弯矩为 　　根部截面　　 ，弯矩 　 最大，即 将合力Ｆ分解到最小和最大主惯性轴上， 得 则根部截面上以1-1轴和2-2轴 为中性轴的弯矩分别为 1-1最小主惯性轴 2-2最大主惯性轴 　　令叶型根部截面最大和最小惯性矩为Imin和Imax，则弯矩Ｍ１与Ｍ２在根部截面点i、o、b上的最大弯应力分别为 　　应该指出：对于等截面叶片，合力Ｆ与2-2轴的夹角φ很小，可近似取φ≈０，则Ｆ≈Ｆ１，Ｆ２≈０， 　　　　　，Ｍ２≈０。按这些数值计算的弯曲应力是偏大的，即计算结果偏于安全。 根部截面的弯矩最大 出口边弯应力最大 围带或拉金反弯矩的作用，使根部截面的合成弯矩和弯应力减小。 一、引起叶片振动的激振力 1、低频激振力：（由结构扰动产生） 在汽轮机级的轮周上，有个别地方汽流的方向或大小可能异常，叶片每转到此处，其受力就变化一次，这样形成的激振力为低频激振力。 2、高频激振力：（由喷嘴的尾迹扰动产生） 对于部分进汽的级，激振力的频率为 第三节 叶片的振动 喷嘴尾迹产生的汽流力分布 二、叶片振动的基本振型 （一）自由叶片的振动 弯曲振动是绕最小、最大主惯性轴的振动。 叶片绕截面最小主惯性轴的振动称为切向振动。 叶片绕截面最大主惯性轴的振动称为轴向振动。 1、弯曲振动 弯曲振动 扭转振动 切向振动 轴向振动 叶顶摆动的振型称为A型振动。 叶顶固定或基本不动的振型称为B型振动。 （1）切向振动 单叶片的切向振动振型 （1）切向振动 （2）轴向振动 轴向振动通常与叶轮振动同时发生，而形成了叶轮—叶片系统的轴向振动，由于在轴向作用于叶片的载荷较小而叶片的刚度又较大，因此轴向振动应力一般比较小，也不会产生有节点的振动，只有轴向A0型振动。 节点：除叶顶和叶根外，叶片上振幅为0的点。 节点两侧的振动相位相反。 按节点数目的不同，其振型可分为 B 叶片扭转振动振型 2.扭转振动 沿叶片高度方向，围绕着叶片上某一轴线往复扭转的振动称扭转振动。通常只发生在长叶片上。 节线越多，扭转振动的自振频率愈高。 叶片组的弯曲振动同样有切向和轴向两种型式，并且同样根据叶顶是否参与振动划分为A、B两种振型。 （1）切向振动 1）切向A型振动 （二）叶片组的振动 1、叶片组的弯曲振动 2）切向B型振动 叶片组的切向A型振动 叶片组的切向 型振动 叶片组的轴向振动 叶片组的扭转振动 （2）轴向振动 2、叶片组的扭转振动 叶片组的轴向振动