张会俊
安徽晋煤中能化工股份有限公司， 安徽阜阳236400
摘要;汽轮机是一种能量转换设备，其将热能转换为机械能。汽轮机叶轮是汽轮机能量转换过程中的核心部件，尤其动叶片的设计优劣对于汽轮机的安全性至关重要。
关键词;汽轮机,能量转换设备,叶片.
安徽晋煤中能化工股份有限公司所用的汽轮机事实上动叶片的损坏绝大部分都是由于动应力过大产生的。为确保汽轮机动叶片的安全运行，必须控制动叶片工作时的动应力，一般要求将叶片的固有频率避开可能有的激振力频率范围，即调开共振。即使作为阻尼叶片，避开共振也能减少其工作时的动应力，从而提高动叶片的安全裕度。但是，对于短的调频叶片(通常是指汽道高度在200mm以下)，由于叶片较短，根部连接刚性、切力和转动惯量等因素对叶片自振频率的影响很大，所以对其振动很难计算准确，其振动特性是很难把握的。
中能化工为了减轻或避免汽轮机叶轮的共振带来的影响。 改进了汽轮机叶轮.
改进的汽轮机叶轮：
其包括轮盘和连接在所述轮盘周向的多个叶片；所述叶片包括叶根、叶身和叶冠；叶片有两种，两种叶片的叶身的宽度不同；两种叶片在轮盘上相间地布置。
在一种实施方式中，两种叶片的叶根结构形状相同，两种叶片的叶冠结构形状相同；两种叶片的叶身除宽度尺寸不同外，其他尺寸均相同。
在一种实施方式中，多个所述叶片的叶冠依次组合成冠圈；所述叶片的叶冠的侧面设有阻尼结构，以使相邻叶片的叶冠之间通过阻尼结构阻尼连接。
综合以上描述，本实施例中的汽轮机叶轮中，即便是其中一种叶片的固有频率与激振力频率发生共振，由于两种叶片的叶身的宽度不同导致两种叶片的固有频率不同，以使另一种叶片总是不共振的。
而且从叶片排列来看，每个处于共振状态的叶片其相邻的叶片都不是处于共振状态，所以激振力对共振叶片输入能量的一部分将被不共振叶片吸收。并且对于在设置阻尼结构的进一步方案中，剩下一部分的能量由于阻尼而耗散。虽然不处于共振状态的叶片振幅会有所增加，但是就整个系统来说，叶片动应力得以大大降低。
附图说明
.png)
.png)
图标：汽轮机叶轮100，轮盘10，叶片20，叶根1，叶身2，叶冠3，第二叶片A，第一叶片B，阻尼结构4，中轴线L1，冠圈5。
具体实施方式
参见图1，本实施例提供一种汽轮机叶轮100，其包括轮盘10和连接在轮盘10周向的多个叶片20。叶片20包括叶根1、叶身2和叶冠3。叶片20有两种，两种叶片20的叶身2的宽度不同。两种叶片20在轮盘10上相间地布置。为方便描述，本实施例中，将叶身2宽度较大的叶片20定义为第一叶片B。叶身2宽度较小的叶片20定义为第二叶片A。第一叶片B的结构请参见图2和图3，第二叶片A的结构请参见图4和图5。
采用该结构之后，整级叶片的汽流通道仅在进汽段有区别，出汽段则是相同的，因此喉宽是一样的，其通流面积也是一样的，不影响汽轮机的通流效果。但是由于相邻叶片叶身轴向宽度不一样，所以这两种动叶片固有频率总是不一样的。
可选的情形下，第二叶片A的宽度Bd1为第一叶片B宽度Bd2的59.9％-90.1％。为综合考虑结构的力学性能和得到差异足够大的固有频率，第二叶片A的宽度选自第一叶片B宽度的70％-85％之间。在该区间内，第二叶片A和第一叶片B的固有频率具有足够的差异，能够很好地避免同时发生共振，并且该区间内第二叶片A亦能够保持足够的结构强度，避免影响汽轮机叶轮100的整体力学性能。
配合参见图1和图6，在一种实施方式中，多个叶片20的叶冠3依次组合成冠圈5。叶片20的叶冠3设有阻尼结构4，以使相邻叶片20的叶冠3之间通过阻尼结构4阻尼配合。
综合以上描述，本实施例中的汽轮机叶轮100中，即便是其中一种叶片20的固有频率与激振力频率发生共振，由于两种叶片20的叶身2的宽度不同导致两种叶片20的固有频率不同，以使另一种叶片20总是不共振的。
而且从叶片20排列来看，每个处于共振状态的叶片20其相邻的叶片20都不是处于共振状态，所以激振力对共振叶片20输入能量的一部分将被不共振叶片20吸收。并且对于在设置阻尼结构4的进一步方案中，剩下一部分的能量由于阻尼而耗散。虽然不处于共振状态的叶片20振幅会有所增加，但是就整个系统来说，叶片20动应力得以大大降低。