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、一品丁
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第卷第期中国电机程学报. .
年月.
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汽轮机叶片动态变形时连接件强度计算
朱宝田
能源部西安热工研究所
提要
本文给出了汽轮机叶片动态变形时连接件围带、拉筋应力的计算公式、算侧和有关
分析。计算结果能够正确反映连接件的受力状况和事故情况。因此. 在工程设计阶段充分考
。
刚青
汽轮机叶片的连接件有围带、拉箭等. 目前工程设计中对连接件的应力计算是考虑在离心
力场中它们自身质量引起的弯曲应力。而对在离心力,蒸汽力等作用下叶片弯曲变形和扭转变
形从而迫使连接件变形并在其中产生的应力未予考虑. 计算表明, 在连接件中这种应力往往是
相当大的
本文给出了汽轮机叶片动态变形时, 连接件应力计算公式的有关推导和相应的分析.
一
、在离心力作用下叶片弯曲变形时连接件应力计算
当叶片任一截面的形心, 不位于通过该截面以上叶片部分的质心的径向线时离心力就会在
该截面引起弯应力, 即叶片的偏心弯应力显然叶片的这种偏心弯曲将迫使连接件也产生弯曲
变形; 这样, 连接件就对叶片产生反弯矩。这个反弯矩部分地抵消叶片的偏心弯矩, 限制叶片变
形,从而降低了叶片的偏心弯应力;另一方面, 由于连接件的抗弯模量相对叶片来说较小,这时
连接件中的应力是相当可观的。
参照文献关于叶片组在蒸汽力作用下弯曲变形的有关推导, 可以得到在偏心弯矩作用
下, 连接件与叶片固定处的切向弯矩在弯曲平面~ 的分量为参见图】、图
:】
式中——连接件材料弹性模量
。——连接件横截面的惯性矩;
,专、——连接件固定处叶片挠度曲线在—平面内的转角;
——连接件距叶型根部截面的距离;
。——连接件周向弯曲牢固修正系数; 铆接围带.—.; 焊接的自带围带
一.~ ; 不焊接的自带围带焊接拉筋可按文献图—
或文献图查得;松拉筋。
率文干年月日收到. 率文竹干年月火力发电学台汽轮机叶片故障诊斯与改进学术研讨去上宣读
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中国电机工程学报第卷
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圈叶片的变形图叶片和连接件的弯曲变形
变截面叶片的角沿叶高是变化的。按卜式计算时, ÷启日÷ 凡;式中。和启.
分别为叶型根部截面—轴及连接件固定处叶型截面—轴与轴向的夹角
这里要注意, 卜式中表示的是连接件所受的弯矩。对叶片来讲, 如果叶片内背弧两
侧都有连接件, 则叶片所受弯矩为。
.带二根连接件的叶片组
叶片组首尾叶片仅一侧的连接件产生弯矩, 而叶片组中间的叶片两侧连接件均产生弯矩, 显
然这些连接件的受力是不同的。
叶片组首尾叶片的连接件
如图所示,按卜式可写出: 口
堕盟· 、●●●●●
卜
: 些·

一

还可分段写出梁弯曲变形的微分方程
≤≤争一一。.
≤≤一
圈带二根连接件的叶片
受力示意图≤
式中: ——叶片材料弹性模量;
——叶片截面的最小轴惯矩:
——在离心力作用下叶片截面对截面晟小轴—的偏心弯矩.
。一并设
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