汽轮机转子枞树型轮缘的强度评估

郭勇，赵海峰，祁乃斌，赵卫军，孙敏，袁永强

（东方汽轮机有限公司，四川德阳，618000）



汽轮机转子枞树型轮缘的强度评估

郭勇，赵海峰，祁乃斌，赵卫军，孙敏，袁永强

（东方汽轮机有限公司，四川德阳，618000）

文章以一种新型的枞树型轮缘为研究对象，讨论了它的强度评估方法。文章利用解析法表征枞树型轮缘拉应力、弯应力和剪应力，确定各应力的校核截面位置和特征。同时还讨论了在强度校核中的关键技术，复杂结构的离心力计算问题，上述问题的解决为枞树型轮缘强度计算的程序化奠定了基础。理论分析和数值计算结果显示，文章给出的方法能快速准确地进行枞树型轮缘强度分析，适用于汽轮机概念设计阶段轮缘的选择和设计。

汽轮机，枞树型轮缘，强度

1　前言

汽轮机转子的轮缘连接着叶片，在传递载荷的同时还承受着高速转动所产生的离心力，是最易破坏的转子部分。特别是，随着汽轮机单台功率向更大的方向发展，转子直径越来越大，叶片也更长、更重，轮缘承受的作用力也越来越大，因此轮缘的强度已成为汽轮机设计者重点关注的内容之一。

枞树型轮缘因其装卸方便、承载能力高，常常用在低压末级连接机组中最长、最重的叶片上。这种轮缘结构一直是汽轮机技术的研究者和实践者重点关注的对象。王耕学［1］、魏先英［2］通过实验的方法研究了枞树型轮缘中各个齿的受力情况。而另外的一些研究者则利用有限元技术对枞树型轮缘进行强度评估［3-5］，特别是随着有限元工具的进步，这种评估方法也越来越多地应用于设计实践中。……