压气机叶片及其调频槽口尺寸的确定方法、压气机和燃气轮机与流程

技术特征：
1.一种压气机叶片，包括叶片本体，所述叶片本体包括叶身、缘板和榫头，所述缘板的上端与叶身相连，所述缘板的下端与所述榫头相连，其中所述榫头包括与所述缘板相连的第一部分和与所述第一部分相连的第二部分，其特征在于：所述榫头还包括在周向方向上开设的调节频率的调频槽口，所述调频槽口改变所述榫头的径向面积实现调频。2.根据权利要求1所述的压气机叶片，其特征在于，所述调频槽口在轴向上的长度与所述第二部分在轴向上的长度之和为第一轴向长度，所述缘板在轴向上的长度为第二轴向长度，所述第一轴向长度小于第二轴向长度。3.根据权利要求2所述的压气机叶片，其特征在于，所述第一部分在轴向上的长度为第三轴向长度，所述第一轴向长度小于或等于第三轴向长度。4.根据权利要求3所述的压气机叶片，其特征在于，所述第二轴向长度、所述第三轴向长度和所述第一轴向长度依次减小。5.根据权利要求1所述的压气机叶片，其特征在于，所述第二部分的顶面为第二顶面，所述调频槽口的顶面为第三顶面，所述第三顶面在径向方向上的高度大于或者等于第二顶面在径向方向上的高度。6.根据权利要求5所述的压气机叶片，其特征在于，所述第一部分的顶面为第一顶面，所述第三顶面在径向方向上的高度大于第二顶面在径向方向上的高度，且小于或等于第一顶面在径向方向上的高度。7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的压气机叶片，其特征在于，所述调频槽口的开槽方式确定为：根据压气机的结构确定初始峰值应力的安全系数k1，并根据所述安全系数k1确定所述调频槽口在所述榫头轴向方向上的位置。8.根据权利要求1～6任一权利要求所述的压气机叶片，其特征在于，所述调频槽口的开槽尺寸确定为：确定调频阶数和调频量、根据所述调频槽口在所述榫头轴向方向上的位置、调频阶数和调频量确定所述调频槽口的尺寸参数，并根据所述尺寸参数确定所述开槽尺寸。9.根据权利要求1～6任一权利要求所述的压气机叶片，其特征在于，所述调频槽口的开槽尺寸的迭代校核包括：根据所述开槽尺寸重新确定峰值应力的安全系数k2，确定更新阶数和对应的更新频率，并根据所述更新频率与初始频率的差值和所述安全系数k2确定调频结果进而对所述开槽尺寸进行校核；重复上述步骤进行迭代校核。10.根据权利要求1～6任一权利要求所述的压气机叶片，其特征在于，所述调频槽口位于所述榫头在径向方向上远离所述缘板的一侧。11.根据权利要求1～6任一权利要求所述的压气机叶片，其特征在于，所述调频槽口为在周向方向上贯穿的通槽和/或非贯穿的槽口。12.根据权利要求1～6任一权利要求所述的压气机叶片，其特征在于，所述调频槽口位于所述榫头轴向方向上的中部和/或两侧。13.根据权利要求12所述的压气机叶片，其特征在于，所述调频槽口的顶面与侧面的交界处为圆弧形状。14.根据权利要求12所述的压气机叶片，其特征在于，所述圆弧相对于所述榫头的垂直中分面呈镜面对称。15.根据权利要求12所述的压气机叶片，其特征在于，位于中部的所述调频槽口的轴向
宽度l大于位于中部的所述调频槽口的所述圆弧的半径r1。16.根据权利要求15所述的压气机叶片，其特征在于，位于中部的所述调频槽口的轴向宽度l大于位于中部的所述调频槽口的所述圆弧的半径r1的2倍。17.根据权利要求12所述的压气机叶片，其特征在于，位于两侧的所述调频槽口的所述圆弧半径r2大于第四轴向长度，所述第四轴向长度为第二轴向长度与所述榫头的所述第二部分在轴向上的长度之差的一半。18.根据权利要求1所述的压气机叶片，其特征在于，所述榫头的截面为倒t型。19.根据权利要求18所述的压气机叶片，其特征在于，所述榫头的所述第一部分与所述第二部分的截面在径向方向上形成倒t型形状。20.权利要求19所述的压气机叶片，其特征在于，所述第一部分的截面宽度小于所述第二部分的截面宽度。21.根据权利要求1所述的压气机叶片，其特征在于，所述调频槽口的数量为1～3个。22.一种权利要求1～21任一权利要求所述的压气机叶片中调频槽口尺寸的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：根据压气机的结构确定初始峰值应力的安全系数k1，并根据所述安全系数k1确定调频槽口在所述榫头轴向方向上的位置，从而确定所述调频槽口的开槽方式；确定压气机叶片的调频阶数和调频量，根据所述调频槽口在所述榫头轴向方向上的位置、压气机叶片的调频阶数和调频量确定与其对应的开槽尺寸；对所述开槽尺寸进行迭代校核。23.根据权利要求22所述的确定方法，其特征在于，所述开槽方式包括在榫头轴向中部和/或两侧进行开槽，并获得周向方向上的用于调节频率的调频槽口。24.根据权利要求22所述的确定方法，其特征在于，对所述开槽尺寸进行迭代校核，包括：根据所述开槽尺寸，重新确定峰值应力的安全系数k2；更新各阶频率；计算所述更新后的各阶频率与各阶初始频率的各阶频率差值，根据所述峰值应力的安全系数k2、所述各阶频率差值进行校核；若校核通过，则确定所述开槽尺寸；若校核不通过，则重新设定所述开槽尺寸并重复上述步骤进行迭代校核。25.根据权利要求24所述的确定方法，其特征在于，校核通过的标准为：所述峰值应力的安全系数k2、所述各阶频率差值满足设计需要。26.一种压气机，其特征在于，包括转子，所述转子包括轮盘和安装在所述轮盘上的权利要求1所述的压气机叶片。27.一种燃气轮机，其特征在于，包括权利要求26所述的压气机。

技术总结
本发明提供了一种压气机叶片，包括叶片本体，叶片本体包括叶身、缘板和榫头，缘板的上端与叶身相连，缘板的下端与榫头相连，其中榫头包括与缘板相连的第一部分和与第一部分相连的第二部分，榫头还包括在周向方向上开设的调节频率的调频槽口，调频槽口改变榫头的径向面积实现调频。设置调频槽口即可改变榫头的径向面积以实现对叶片的准确调频，又可有效的减少叶片的重量。本发明还提供了上述调频槽口尺寸的确定方法及含有该压气机叶片的压气机和燃气轮机。气轮机。气轮机。


技术研发人员：尹诗彧 安鑫 魏泽明 何柳
受保护的技术使用者：中国联合重型燃气轮机技术有限公司
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/11/5