混流式水轮机转轮叶片出口边修型方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108661840A(43)申请公布日2018.10.16(21)申请号201810374067.X(22)申请日2018.04.24(71)申请人东方电气集团东方电机有限公司地址618000四川省德阳市旌阳区黄河西路188号(72)发明人石清华龚莉李国元(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙)51211代理人赵凯(51)Int.Cl.F03B3/12(2006.01)F03B3/02(2006.01)F03B11/04(2006.01)B24B19/14(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称混流式水轮机转轮叶片出口边修型方法(57)摘要本发明公开了一种混流式水轮机转轮叶片出口边修型方法，包括以下步骤：a、截出叶片翼型，确定叶片出口边修型区域；b、修型后叶片背面型线与修型前叶片背面型线通过圆弧过渡，半径R为修型前叶片出口边厚度t1的4-7倍；c、确定叶片出口边修型最终几何尺寸；d、确定子母样板和叶片背面圆弧样板尺寸并一体加工；e、在叶片出口边上划线，确定修型后叶片出口背压边最终位置；f、调整叶片出口边角度直至满足子母样板尺寸；g、修磨叶片背面圆弧，直到满足叶片背面圆弧样板尺寸。本发明能预防或消除因转轮出口卡门涡街诱发的叶片水力弹性共振所产生的水轮机啸声和叶片裂纹，提高混流式水轮机转轮的结构整体性和水轮机的运行安全性。CN108661840ACN108661840A权利要求书1/1页1.混流式水轮机转轮叶片出口边修型方法，其特征在于，包括以下步骤：a、截出叶片翼型，确定叶片出口边(1)的修型区域，叶片出口边(1)包括一体成型的上段、中段和下段，上段和下段的长度均为L1，L1为转轮标称直径的3-4％，中段为修型区，上段和下段为非修型区，修型区和非修型区之间光滑过渡，修型前叶片出口边厚度为t1；b、修型后叶片出口边厚度为t2，修型后叶片出口边厚度是修型前叶片出口边厚度t1的0.4-0.5倍；叶片正面型线(2)与修型后叶片背面型线(3)中的直线段之间的夹角θ为20-25°；修型后叶片背面型线(3)与修型前叶片背面型线(4)通过圆弧过渡，圆弧的半径R为修型前叶片出口边厚度t1的4-7倍；c、根据叶片翼型、修型前叶片出口边厚度t1、修型后叶片出口边厚度t2、叶片正面型线(2)与修型后叶片背面型线(3)中的直线段之间的夹角θ和圆弧的半径R来确定叶片出口边(1)修型的最终几何尺寸，并定出圆弧与修型前叶片背面型线(4)的切点至叶片出口边(1)的距离L2；d、根据修型后叶片出口边厚度t2、叶片正面型线(2)与修型后叶片背面型线(3)中的直线段之间的夹角θ、圆弧的半径R和圆弧与修型前叶片背面型线(4)的切点至叶片出口边(1)的距离L2，确定母样板(11)、子样板(12)和叶片背面圆弧样板(13)的尺寸，并一体成型加工制造；e、根据L1的值在修型前叶片出口背压边(5)上划出修型区的两个端点，根据修型后叶片出口边厚度t2，在叶片出口边(1)上划线，确定修型后叶片出口背压边(6)的最终位置；f、从叶片背面打磨叶片出口边(1)，通过子母样板和划线调整叶片出口边(1)的角度直至满足子母样板的尺寸；g、修磨叶片背面圆弧，直到满足叶片背面圆弧样板(13)的尺寸。2.根据权利要求1所述的混流式水轮机转轮叶片出口边修型方法，其特征在于：所述步骤a中，转轮包括上冠(7)、下环(8)和固定于上冠(7)与下环(8)之间的多个叶片，叶片为空间扭曲曲面状，任意两个叶片几何尺寸相同，多个叶片沿转轮圆周方向均匀布置，叶片包括一体成型的叶片本体(9)和叶片出口边(1)，叶片出口边(1)包括叶片出口正压边(10)和修型前叶片出口背压边(5)。3.根据权利要求1所述的混流式水轮机转轮叶片出口边修型方法，其特征在于：所述步骤a中，截出叶片翼型是指沿垂直于叶片出口边(1)的断面截出一段叶片翼型，叶片翼型的几何尺寸由叶片正面一系列离散点坐标(Xp，Yp)和叶片背面一系列离散点坐标(Xs，Ys)确定。4.根据权利要求1所述的混流式水轮机转轮叶片出口边修型方法，其特征在于：所述步骤f中，子母样板包括一体成型的母样板(11)和子样板(12)，当打磨后的叶片出口边(1)与母样板(11)完全嵌合且与子样板(12)不能嵌合时，判定修型后几何尺寸符合要求。2CN108661840A说明书1/7页混流式水轮机转轮叶片出口边修型方法技术领域[0001]本发明涉及到水轮机领域，尤其涉及一种混流式水轮机转轮叶片出口边修型方法。背景技术[0002]在混流式水轮机所有流动致振问题中，因转轮叶片出口卡门涡街诱发的共振是一种破坏力极强的水力弹性振动。这种共振一旦出现，水轮机运行时会出现啸声，并在很短时间内引