[发明专利]提高汽轮机叶片型面光顺度的方法

说明书

本发明提供一种提高汽轮机叶片型面光顺度的方法，包括以下步骤：S1，获取所有叶片型线；S2，创建叶片进汽边侧或出汽边侧的径向积叠线；S3，调整径向积叠线；S4，平移端部圆弧；S5，衔接新的端部圆弧、内弧以及背弧。本发明提高了汽轮机叶片进汽边侧或者出汽边侧的径向积叠光顺度，从而提高了汽轮机叶片的整体气动效率。

技术领域

本发明涉及汽轮机叶片制造技术，特别是涉及一种提高汽轮机叶片型面光顺度的方法。

背景技术

汽轮机是一种以蒸汽为动力、且将蒸汽的热能转化为机械能的旋转式蒸汽动力装置。汽轮机的蒸汽通过叶片将热能转化为机械能，叶片型面对汽轮机通流效率有明显的影响。叶片型面由一组不同高度截面的叶片型线(叶片型线为汽轮机叶片横截面的轮廓线)通过径向积叠成型。

叶片型线通过二维方法设计，现有方法只通过提升单个叶片型线的光顺度以提升汽轮机叶片的通流效率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种提高汽轮机叶片型面光顺度的方法，提高了汽轮机叶片进汽边侧或者出汽边侧的径向积叠光顺度，从而提高了汽轮机叶片的整体气动效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种提高汽轮机叶片型面光顺度的方法，包括以下步骤：

S1，获取所有叶片型线：在一汽轮机叶片上沿叶片高度方向选取多个截面，获取与各高度截面一一对应的叶片型线，叶片型线由内弧、背弧、以及进汽边侧和出汽边侧的两段端部圆弧相连而成；

S2，创建叶片进汽边侧或出汽边侧的径向积叠线：在所有叶片型线同侧的端部圆弧上分别选取移动点，各移动点将端部圆弧分成与内弧相连的第一圆弧和与背弧相连的第二圆弧，在所有叶片型线中，第一圆弧与第二圆弧的比值相同；通过样条曲线将所有移动点连接形成径向积叠线；

S3，调整径向积叠线：获取径向积叠线对应函数的当前阶次，将当前阶次提升至所需阶次，所需阶次对应函数的曲率变化符合叶片所需设计要求，对径向积叠线提升至所需阶次而获得的空间曲线作为调整目标线；

S4，平移端部圆弧：获取每个叶片型线对应的截面与所述调整目标线的交点，在每个叶片型线对应的截面内平移端部圆弧直至端部圆弧上的移动点与所述交点重合，形成新的端部圆弧；

S5，衔接新的端部圆弧、内弧以及背弧：在每个叶片型线对应的截面内，对内弧和新的端部圆弧、背弧和新的端部圆弧进行平滑连接，形成新的叶片型线。

优选地，所述步骤S1中，所有所述叶片型线根据气动参数预先设计。

优选地，所述步骤S1中，所述截面的选取数量为10～30个。

优选地，所述步骤S1中，所述内弧、背弧以及进汽边侧和出汽边侧的两段端部圆弧均为由多个控制点生成的样条曲线。

优选地，所述步骤S2中，将所述端部圆弧的中点作为移动点。

优选地，所述步骤S3中，创建所述径向积叠线对应的曲率参照线，曲率参照线显示径向积叠线的曲率变化情况。

优选地，所述曲率参照线通过三维建模软件的插件程序创建。

优选地，所述步骤S3中，所述调整目标线对应函数的二阶导数连续。

优选地，所述步骤S5中，所述内弧和背弧均由主圆弧段和连接在主圆弧段两端的两段次圆弧段构成；保持内弧的主圆弧段的位置不变，调整内弧的次圆弧段将内弧的主圆弧段和新的端部圆弧平滑连接；保持背弧的主圆弧段的位置不变，调整背弧的次圆弧段将背弧的主圆弧段和新的端部圆弧平滑连接。

优选地，所述步骤S5中，所述内弧的次圆弧段和所述背弧的次圆弧段均为由3～5个控制点生成的样条曲线。