静叶[片]

《电力名词》 (第三版)。

2100433B

装在隔板、静叶环或喷嘴室等静止部件上的叶片,其功能是使蒸汽的热能有效地转换为动能,并对汽流起导向作用。

多级可调静子叶片防喘机构均采用外操纵方案，主要由可转静子叶片、摇臂、联动环、曲轴、作动筒和控制器等组成。

进口可转导流叶片和变弯度导流叶片都只能使第一级转子叶片进口气流的攻角恢复到接近设计状态的数值，消除其叶背上的气流分离，而不能使第一级后面的若干级转子叶片进口气流的攻角也接近到设计状态的数值。所以，在先进发动机上采用多级可调静子叶片（VSV）的方法，使压气机的稳定工作范围更宽，达到更好的防喘作用。

叶片按用途可分为动叶片（又称工作叶片，简称叶片）和静叶片（又称导叶叶片）两种。

动叶片安装在转子叶轮（冲动式汽轮机）或转鼓（反动式汽轮机）上，接受静叶栅射出的高速汽流。把蒸汽的动能转换成轴旋转的机械能，使转子旋转。

静叶片安装在隔板或持环套上。在静叶栅中，蒸汽的压力和温度降低。流速增加，将热力势能转换为动能。

叶片是汽轮机中数量和种类最多的关键零件，其结构型线、工作状态将直接影响能量转换效率，因此其加工精度要求高，它所占加工量约为整个汽轮机加工量的30%，可批量生产。

叶片的工作条件很复杂，除凶高速旋转和汽流作用而承受较高的静应力和动应力外，还因其分别处在过热蒸汽区、两相过渡区（指从过热蒸汽区过渡到湿蒸汽区）和湿蒸汽区段内工作而承受高温、高压、腐蚀和冲蚀作用，因此它的结构、材料和加工、装配质量对汽轮机的安全经济运行有极大的影响。所以存设计、制造叶片时，既要考虑到有足够的强度和刚度，又要有良好的型线，以提高汽轮机的效率。

对于在高温区工作的叶片，应考虑材料的蠕变问题；对于在湿蒸汽区工作的叶片，应考虑材料受湿蒸汽冲蚀的问题。任何一只叶片的断裂都有可能造成严重事故。实践表明，汽轮发生的事故以叶片部分的为最多，所以必须给予足够的重视。

叶片一般由叶根、工作部分（或称叶身、叶型部分）、叶顶连接件（围带）或拉筋组成，如图1所示。

1．叶根部分

叶片是通过叶根与叶轮或转鼓相连接的。叶根的作用是将动叶嵌固在叶轮轮缘或转鼓凸缘的沟槽里，在汽流的作用力和旋转离心力的作用下，使叶片不至于从沟槽里甩出来；因此要求它与叶轮轮缘或转鼓凸缘的配合部分要有足够的配合精度和强度，而且应力集中要小。所以，叶根与轮缘或叶根与转鼓槽的结构是否适当，对叶片的安全运行起着重要的作用。

工作叶片一般用单支承面或多支承面的叶根固定在沟槽中，随着叶片高度和重量的增加，叶根所受的作用力增大，应当相应地增加叶片根部支承而的数目，即要采用不同型式的叶根结构。现代汽轮机常用的叶根结构型式有T形、外包T形、双T形、菌形、叉形、枞树形等，其适用范围和装配要求各不相同。

2．叶型部分

叶型部分是指叶片的工作部分。叶片工作部分的横截面形状称为叶型。叶型的周线称为型线。相邻叶片的叶型部分构成蒸汽流动的通道，它要求具有良好的空气动力特性的型线，以减少汽流的能量损失，提高机组的内效率。同时还要满足结构强度、刚度和加工工艺的要求。

按工作原理不同，汽轮机的级分为冲动级和反动级两大类。冲动级动叶片的进、出口压差不大，级的反动度较小，蒸汽在动叶栅中的膨胀程度不大，动叶栅流通截面积稍呈渐缩形；反动级动叶片的进、出口压差较大，级的反动度大，蒸汽在动叶栅中的膨胀程度与导叶栅差不多，动叶栅流通横截面与导叶叶栅的几何形状相似，如图2所示。

按叶片的截面形状沿叶高是否变化，可以把叶片分为等截面叶片、变截面叶片和扭曲叶片。等截面叶片的叶型形状和截面面积沿叶高是不变的，也称为直叶片；变截面叶片的叶型截面面积沿叶高按一定的规律变化，各截面面积不相等；若叶片不同高度各横截面逐渐扭转一定角度，且各截面面积不相等，则称为扭曲叶片。

3．叶顶部分

为了使动叶片之间组成良好的通道，保证汽流沿外缘周界上的良好流动性，降低漏汽损失，提高级的效率，通常叶片的叶顶上都装有围带（复环），将动叶片连成叶片组。成组叶片也提高了叶栅的刚度，降低了叶片中的弯曲应力，改善其频率特性；在扭曲叶‘片加装围带后，能限制动叶片外缘部分在蒸汽作用力下发生扭转。

随着成组方式的不同，叶顶结构也各不相同。整体围带结构型式，围带和叶片实为一个整体部件，叶片装好后顶板互相靠紧即形成一圈围带，围带之问可以焊接，这种结构称为焊接围带；也可以不焊接。整体围带一般用于短叶片。将3～5mm厚的扁平钢带，用铆接方法固定在叶片顶部，称为铆接围带。采用铆接围带结构的叶顶必须做出与围带上的孔相配合的凸出部分（铆头），以备铆接。考虑到有热膨胀，各成组叶片的围带间留有约1mm的膨胀间隙。