[实用新型]混流式水轮机叶片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混流式水轮机叶片，尤其涉及一种混流式水轮机叶片出水边修型叶片。

背景技术

水轮机是水力发电机组能量转换的核心部件。混流式转轮在运行过程中，叶片不仅要承受离心力、重力、水压力、附加应力、残余应力，而且要承受高速水流的冲击、水流夹砂的无控冲击和各种水力激振因素诱发振动时产生的交变应力，这使叶片出水边很容易产生空蚀、裂纹、磨损等现象。同时，如卡门涡的频率与绕流部件自然频率相近，则易发生共振造成绕流部件因动力响应而产生高频动应力，短时间内即发生疲劳破坏，或造成频率相近的邻近部件发生共振响应，产生很大的噪声。对水轮机的出力也造成一定的影响。

发明内容

发明目的：本实用新型提供了一种混流式水轮机叶片，其目的是解决解决混流式转轮因卡门涡等因素引起的共振噪声及叶片出水边的空蚀、裂纹、磨损等问题。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种混流式水轮机叶片，其特征在于：该叶片出水边缘最小厚度B₁≤3mm；叶片背面厚度加厚为5倍的D1即：B=5D1(m)，其中D1为混流式转轮公称直径；叶片的圆弧R为2倍的叶片背面厚度B，即：R=2B。

优点及效果：

本实用新型提供一种混流式水轮机叶片，经过对叶片出水边厚度进行设计计算，并对叶片出水边叶型进行修整。加厚混流式转轮叶片出水边背面的厚度，增加了叶片的强度。同时叶片出水边缘厚度减薄，以减小共振噪声。

其对混流式转轮叶片出水边背面加厚及出水边缘减薄的修整，叶片背面的厚度加厚到5倍的转轮公称直径，叶片出水边缘最小厚度小等于3mm。

本实用新型修整处理后的叶片应用于几个电站，机组经过长时间运行，发现机组卡门涡引起的异常噪声明显减少，机组的振动也明显减小，叶片出水边的空蚀、磨损等现象也有很大的改善。延长了转轮的使用寿命，降低运行成本和维护成本。

附图说明：

图1为背景技术图；

图2为出水边加厚图；

图3为改造后的图。

具体实施方式：

如图1所示，本实用新型提供一种混流式水轮机叶片，该叶片出水边缘的最小厚度为B₁，其厚度值一般为B₁≤3mm；叶片背面4厚度加厚为5倍的D1即：B=5D1(m)，其中D1为混流式转轮公称直径；叶片的圆弧R为2倍的叶片背面厚度B，即：R=2B。

如图1所示以叶片正面为基准，将叶片正面3型线等距B距离，5为型线等距线，叶片出水边缘线延长与等距线交于“点1”； 在通过“交点1”绘制与叶片背面4型线相切的切线a；在以叶片出水边缘厚度“端点2”为基点，绘制45^o~50^o的角度线，角度线与叶片背面切线a相交；并绘制45^o~50^o角度线与叶片背面切线a相切的圆弧R，圆弧R的值为2倍的叶片背面厚度B。

本实用新型提供一种混流式水轮机叶片出水边的修整设计方法，在叶片修型设计时要注意叶片出水边缘最小厚度要小等于3mm，并根据叶片的实际厚度确定角度线的尺寸值。这种修整设计方法处理后的叶片使机组的振动明显减小，叶片出水边的空蚀、磨损等现象也有很大的改善。同时减少了机组的运行维护费用，延长了转轮的使用寿命，利于推广应用。