一种用于20MW燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构的制作方法

一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构
技术领域
1.本实用新型涉及燃气轮机技术领域，具体为一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构。


背景技术：

2.燃气轮机具有功率密度大且机构紧凑的特点，因此被广泛应用于航空、航天、能源等领域，为提高燃气轮机经济运行效率，涡轮的进口温度也需要不断提高，如何保证叶片及端壁结构在高温工作环境下的强度时重点关注的问题。
3.因此，本技术提出一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构，用以提高叶片及端壁结构在高温工作环境下的强度。


技术实现要素：

4.本实用新型研发目的是为了提高燃气轮机的叶片以及端壁结构在高温工作环境下的强度，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。
5.本实用新型的技术方案：
6.一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构，包括第一加强肋横梁、第一加强肋片、第二加强肋横梁、第二加强肋片、第一桥接结构、第二桥接结构和工字梁，第一加强肋横梁和第二加强肋横梁分别与下端壁缘板连接，第一加强肋横梁上均布有多片第一加强肋片，第一加强肋横梁与第一加强肋片形成第一加强结构，第二加强肋横梁上均布有多片第二加强肋片，第二加强肋横梁与第二加强肋片形成第二加强结构，第一加强结构与第二加强结构通过第一桥接结构和第二桥接结构连接，工字梁设置在下端壁缘板上并布置在第一加强结构与第二加强结构之间，下端壁缘板上均布有多个叶片定位销孔，叶片通过定位销安装在叶片定位销孔上。
7.进一步的，所述第一加强肋横梁外侧壁与叶片定位销孔垂直距离范围在8.5mm～10.5mm之间，第一加强肋横梁宽度范围在2mm～5mm之间，第一加强肋横梁的高度范围在8mm～10mm之间。
8.进一步的，所述第一加强肋片为30
°
直角三角形肋片，第一加强肋片的直角边短边与第一加强肋横梁连接，第一加强肋片的直角边短边长度范围在8.2mm～9.4mm之间，第一加强肋片的厚度范围在1.8mm～4mm之间，相邻两个第一加强肋片的间距范围在20mm～30mm之间，第一加强肋片的数量为4～7片。
9.进一步的，所述第二加强肋横梁外侧壁与叶片定位销孔垂直距离范围在28mm～32.5mm之间，第二加强肋横梁的宽度范围在2mm～5mm之间，第二加强肋横梁的高度范围在12mm～14mm之间。
10.进一步的，所述第二加强肋片为45
°
直角三角形肋片，第二加强肋片的两个直角边
分别与第二加强肋横梁和下端壁缘板连接，第二加强肋片的直角边长度范围在13.5mm～17.5mm之间，第二加强肋片的厚度范围在1mm～4mm，相邻两个第二加强肋片的间距范围在20mm～30mm之间，第二加强肋片的数量为4～7片。
11.进一步的，所述第一桥接结构布置在下端壁缘板的右端，第一桥接结构用于连接第一加强肋横梁和第二加强肋横梁，第一桥接结构的宽度范围在4mm～5mm，第一桥接结构的厚度范围在3mm～7mm之间。
12.进一步的，所述第二桥接结构布置在下端壁缘板的左端，第二桥接结构用于连接第一加强肋横梁和第二加强肋横梁，第二桥接结构的宽度范围在1.5mm～3mm，第二桥接结构的厚度范围在3mm～7mm之间。
13.进一步的，所述工字梁为轴对称结构，工字梁中心与最右侧叶片定位销孔的水平距离范围在25mm～34mm之间，工字梁中心与最右侧叶片定位销孔的垂直距离范围在4mm～9mm之间，工字梁长15mm、宽8mm、高17mm，工字梁上下两侧分别加工有长9mm、宽3mm的凹槽。
14.本实用新型具有以下有益效果：
15.1、本实用新型的一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构能够有效改善下端壁缘板的强度性能，强化下端壁缘板对叶片组的固定作用，提高叶片组与外围结构接触时能够承受的载荷水平，同时为装配提供了合理的连接结构，优化了燃气轮机二级静叶下端壁结构的综合性能；
16.2、本实用新型的一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构通过二级静叶下端壁缘板添加第一加强结构、第二加强结构及工字梁，为叶片组添加水平和垂直方向的约束，避免叶片在工作过程中产生过大位移；
17.3、本实用新型的一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构对叶片组的重心偏移进行补偿，增强叶片组结构的稳定性，提高了其强度性能及振动性能。
附图说明
18.图1是一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构的仰视图；
19.图2是一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构的右视图；
20.图3是第一加强肋板的示意图；
21.图4是第二加强肋板的示意图。
22.图中1-第一加强肋横梁，2-第一加强肋片，3-第二加强肋横梁，4-第二加强肋片，5-第一桥接结构，6-第二桥接结构，7-工字梁，8-下端壁缘板，9-叶片定位销孔，10-叶片。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
24.本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接(即为不可拆卸连接)包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，
未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例1，结合图1-图4说明本实施例，本实施例的一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构，包括第一加强肋横梁1、第一加强肋片2、第二加强肋横梁3、第二加强肋片4、第一桥接结构5、第二桥接结构6和工字梁7，第一加强肋横梁1和第二加强肋横梁3分别与下端壁缘板8一体成型加工，下端壁缘板8上加工有三个叶片定位销孔9，叶片10通过定位销安装在叶片定位销孔9上，该二级静叶采用三胞胎结构，三只叶片10为一组，第一加强肋横梁1外侧壁与叶片定位销孔9垂直距离为9mm，第一加强肋横梁1宽度为2.5mm，第一加强肋横梁1的高度为9.64mm，第二加强肋横梁3外侧壁与叶片定位销孔9垂直距离为30.5mm，第二加强肋横梁3宽度为2.5mm，第二加强肋横梁3的高度为13.05mm；
27.第一加强肋横梁1上均布有5片第一加强肋板2，第一加强横梁1与第一加强肋板2形成第一加强结构，第一加强肋片2为30
°
直角三角形肋片，第一加强肋片2的直角边短边与第一加强肋横梁1连接，第一加强肋片2的直角边短边的长度为8.5mm，第一加强肋片2的厚度为2mm，相邻两个第一加强肋片2的间距为23mm；
28.第二加强肋横梁3上均布有5片第二加强肋片4，第二加强肋横梁3与第二加强肋片4形成第二加强结构，第二加强肋片4为45
°
直角三角形肋片，第二加强肋片4的两个直角边分别与第二加强肋横梁3和下端壁缘板8连接，第二加强肋片4的直角长度为15.5mm，第二加强肋片4的厚度为1.5mm，相邻两个第二加强肋片4的间距为25mm；
29.第一加强结构和第二加强结构之间通过第一桥接结构5和第二桥接结构6连接，第一桥接结构5布置于叶片10压力面侧，即下端壁缘板8的右端，第一桥接结构5的宽度为4.5mm，厚度为3.5mm，第二桥接结构6布置于叶片10吸力面侧，即下端壁缘板8的左端，第二桥接结构6的宽度为2mm，厚度为3.5mm；
30.第一加强结构与第二加强结构之间布置有工字梁7，工字梁7安装在下端壁缘板8上，工字梁7为轴对称结构，工字梁7中心与最右侧叶片定位销孔9的水平距离为28mm，工字梁7中心与最右侧叶片定位销孔9的垂直距离为5mm，工字梁7长15mm、宽8mm、高17mm，工字梁7上下两侧分别加工有长9mm、宽3mm的凹槽。
31.实施例2，结合图1-图4说明本实施例，本实施例的一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构，包括第一加强肋横梁1、第一加强肋片2、第二加强肋横梁3、第二加强肋片4、第一桥接结构5、第二桥接结构6和工字梁7，第一加强肋横梁1和第二加强肋横梁3分别与下端壁缘板8一体成型加工，下端壁缘板8上加工有三个叶片定位销孔9，叶片10通过定位销安装在叶片定位销孔9上，该二级静叶采用三胞胎结构，三只叶片10为一组，第一加强肋横梁1外侧壁与叶片定位销孔9垂直距离为8.5mm，第一加强肋横梁1宽度为2mm，第一加强肋横梁1的高度为8mm，第二加强肋横梁3外侧壁与叶片定位销孔9垂直距离为28mm，第二加
强肋横梁3宽度为2mm，第二加强肋横梁3的高度为12mm；
32.第一加强肋横梁1上均布有4片第一加强肋板2，第一加强横梁1与第一加强肋板2形成第一加强结构，第一加强肋片2为30
°
直角三角形肋片，第一加强肋片2的直角边短边与第一加强肋横梁1连接，第一加强肋片2的直角边短边的长度为8.2mm，第一加强肋片2的厚度为1.8mm，相邻两个第一加强肋片2的间距为20mm；
33.第二加强肋横梁3上均布有4片第二加强肋片4，第二加强肋横梁3与第二加强肋片4形成第二加强结构，第二加强肋片4为45
°
直角三角形肋片，第二加强肋片4的两个直角边分别与第二加强肋横梁3和下端壁缘板8连接，第二加强肋片4的直角长度为13.5mm，第二加强肋片4的厚度为1mm，相邻两个第二加强肋片4的间距为20mm；
34.第一加强结构和第二加强结构之间通过第一桥接结构5和第二桥接结构6连接，第一桥接结构5布置于叶片10压力面侧，即下端壁缘板8的右端，第一桥接结构5的宽度为4mm，厚度为3mm，第二桥接结构6布置于叶片10吸力面侧，即下端壁缘板8的左端，第二桥接结构6的宽度为1.5mm，厚度为3mm；
35.第一加强结构与第二加强结构之间布置有工字梁7，工字梁7安装在下端壁缘板8上，工字梁7为轴对称结构，工字梁7中心与最右侧叶片定位销孔9的水平距离为25mm，工字梁7中心与最右侧叶片定位销孔9的垂直距离为4mm，工字梁7长15mm、宽8mm、高17mm，工字梁7上下两侧分别加工有长9mm、宽3mm的凹槽，采用r1圆角过渡。
36.实施例3，结合图1-图4说明本实施例，本实施例的一种用于20mw燃气轮机二级静叶下端壁的加强结构，包括第一加强肋横梁1、第一加强肋片2、第二加强肋横梁3、第二加强肋片4、第一桥接结构5、第二桥接结构6和工字梁7，第一加强肋横梁1和第二加强肋横梁3分别与下端壁缘板8一体成型加工，下端壁缘板8上加工有三个叶片定位销孔9，叶片10通过定位销安装在叶片定位销孔9上，该二级静叶采用三胞胎结构，三只叶片10为一组，第一加强肋横梁1外侧壁与叶片定位销孔9垂直距离为10.5mm，第一加强肋横梁1宽度为5mm，第一加强肋横梁1的高度为10mm，第二加强肋横梁3外侧壁与叶片定位销孔9垂直距离为32.5mm，第二加强肋横梁3宽度为5mm，第二加强肋横梁3的高度为14mm；
37.第一加强肋横梁1上均布有7片第一加强肋板2，第一加强横梁1与第一加强肋板2形成第一加强结构，第一加强肋片2为30
°
直角三角形肋片，第一加强肋片2的直角边短边与第一加强肋横梁1连接，第一加强肋片2的直角边短边的长度为9.4mm，第一加强肋片2的厚度为4mm，相邻两个第一加强肋片2的间距为30mm；
38.第二加强肋横梁3上均布有7片第二加强肋片4，第二加强肋横梁3与第二加强肋片4形成第二加强结构，第二加强肋片4为45
°
直角三角形肋片，第二加强肋片4的两个直角边分别与第二加强肋横梁3和下端壁缘板8连接，第二加强肋片4的直角长度为17.5mm，第二加强肋片4的厚度为4mm，相邻两个第二加强肋片4的间距为25mm；
39.第一加强结构和第二加强结构之间通过第一桥接结构5和第二桥接结构6连接，第一桥接结构5布置于叶片10压力面侧，即下端壁缘板8的右端，第一桥接结构5的宽度为5mm，厚度为7mm，第二桥接结构6布置于叶片10吸力面侧，即下端壁缘板8的左端，第二桥接结构6的宽度为3mm，厚度为7mm；
40.第一加强结构与第二加强结构之间布置有工字梁7，工字梁7安装在下端壁缘板8上，工字梁7为轴对称结构，工字梁7中心与最右侧叶片定位销孔9的水平距离为34mm，工字
梁7中心与最右侧叶片定位销孔9的垂直距离为9mm，工字梁7长15mm、宽8mm、高17mm，工字梁7上下两侧分别加工有长9mm、宽3mm的凹槽，采用r1圆角过渡。
41.本实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。