齿接触面积对YL型烟气轮机榫齿连接强度的影响 - 甘肃科技.PDF

第２８卷　第１５期 甘肃科技 Ｖｏｌ２８　Ｎｏ１５ ２０１２年８月 ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｕｇ　２０１２ 齿接触面积对ＹＬ型烟气轮机榫齿连接强度的影响 韦正宗，任旭阳，白　云 （甘肃省渤海装备兰州石油化工机械厂，甘肃 兰州７３００６０） 摘　要：ＹＬ型烟气轮机转子轮盘和动叶片采用枞树型三齿结构连接，但对于榫头齿接触面积过小的叶片，应力集中 就可能超过允许值而引起疲劳断裂，为了防止动叶片从榫齿处断裂，必须考虑动叶片榫齿与轮盘榫槽的匹配性，除 了检查叶片榫齿和轮盘榫槽的加工尺寸外，还要进行匹配性检查，保证各齿的接触面积。 关键词：烟气轮机；榫齿；榫槽；接触面积 中图分类号：ＴＥ９６６０７ 　　渤海装备兰州石油化工机械厂生产的ＹＬ型烟 各参数如图１所示。 气轮机转子轮盘和动叶片采用枞树型三齿结构连 接，采用枞树型叶根，优点是尺寸小、强度高、安全性 好、拆卸方便。但是在加工过程中由于加工误差的 存在，会产生动叶片榫齿与轮盘榫槽匹配性不好的 问题，影响烟气轮机的长周期平稳运行，甚至造成叶 片断裂，主要就这些问题进行讨论并提出解决办法。 １　叶片榫头应力估算和分析 由于叶片受力复杂，榫头应力计算也十分复杂， 图１　枞树型榫头结构 一般简单计算只考虑叶片质量离心力引起的应力。 烟机在一定的工况下正常运转时，离心力 Ｐ Ｃ 作为估算，假设各齿所受的载荷Ｎ相等。各齿单位 ｉ 基本上是定值。接触长度的大小对挤压应力、弯曲 接触长度上的负荷ｑ： ｉ 应力和剪切应力都有影响。 Ｎ Ｐ ｉ Ｃｉ 另外在榫头垂直于离心力方向的Ｉ—Ｉ截面上 ｑ＝ ＝ （１） ｉ ｈ ｈｃｏｓ ｉ ｉ α 还受到离心力所产生的拉伸应力 ： σｉ 因为假设各齿所受载荷相等，则第 ｉ齿上的压 Ｐ 力： σｉ＝ Ｉ （６） ａｈ Ｉ Ｐ Ｎ＝ Ｃ （２） 式中：Ｐ———Ｉ—Ｉ截面以上叶片的质量离心力； ｉ ２ｎｃｏｓ Ｉ α ａ———如图１所示； 式中：ｈ———所计算第ｉ个齿接触面有效长度； Ｉ ｉ ｈ———齿长 ｎ———榫头齿对数；