【摘要】：壓氣機葉片是燃氣輪機的關鍵零件,直接影響著壓氣機工作性能和燃氣輪機整機效率。其結構獨特、形狀復雜,屬于典型的薄壁類零件,且加工精度高,致使加工效率低、成品率低。研究如何提高重型燃氣輪機壓氣機葉片加工精度、加工效率具有重要工程意義和學術研究價值。論文主要研究工作如下:(1)壓氣機葉片結構反求與建模。采用三坐標測量儀對某型壓氣機葉片進行測量,獲得葉片表面點云,并對點云信息進行降噪、曲線曲面擬合、葉片前后緣等特殊部位計算彌合等處理,建立葉片三維模型。(2)葉片機械加工過程規(guī)劃。研究比較葉片銑削加工多種走刀方式,確定采用加工效率較高的螺旋走刀方式,并分析葉片加工誤差因素,提出了相應的解決方案。(3)鈦合金材料切削力及葉片變形量計算。研究鈦合金切削性能,建立切削力計算模型,并對不同切削參數(shù)分別進行模擬計算,以獲取合理的切削力;將該切削力施加在葉片模型上進行有限元靜力學計算,獲取葉片變形量,并總結葉片變形規(guī)律。(4)葉片加工變形補償及仿真加工。通過反補償原理對葉片變形量進行補償,修正數(shù)控程序達到變形補償目的。進行葉片數(shù)控仿真加工,完成重型燃氣輪機壓氣機葉片加工。
【圖文】：

壓氣機由兩大部分組成，即與壓氣機旋轉軸相聯(lián)接的輪盤和葉片構成壓氣機的轉子、逡逑外部不轉動的機匣和與機匣聯(lián)接的葉片構成壓氣機的靜子。轉子上的葉片稱為動葉，逡逑靜子上的葉片稱為靜葉，如圖１－２所示。逡逑軸流式壓氣機結構相對簡單，具有流量大、效率高的優(yōu)點，，其流量最高已經達到逡逑６８０ｋｇ／ｓ左右，效率目前為８０％？９０％。其缺點是單級的增壓能力低，級壓縮比一般逡逑為１．１５？１．３５。當前重型燃氣輪機壓氣機的級數(shù)通常為１４？２２級，壓比在１５？３０之逡逑間R[。逡逑ＢＷＵｒｍ逡逑圖１－２軸流式壓氣機結構示意圖逡逑下表為ＧＥ、西門子、三菱公司比較先進的Ｇ／Ｈ／Ｊ［級重型燃氣輪機壓氣機的基本逡逑參數(shù)。逡逑表卜１邋Ｇ／Ｈ／Ｊ級重型燃氣輪機壓氣機技術特征逡逑公司邐燃機型號邐壓比邐級數(shù)邐流量ｋｇ／ｈ邐平均級壓比逡逑ＧＥ邐９ＨＡ．０２邐２１．８邐１４邐９７８邐１．２５逡逑西門子邐ＳＧＴ－８０００Ｈ邐１９．２邐１２邐８００邐１．２６逡逑Ｍ

制造工藝過程分為毛坯制造和機械加工兩大階段，毛坯一般通過鑄造或者鍛造來完成，逡逑機械加工過程方法很多，如仿型加工、電解加工、數(shù)控加工等，部分還要進行拋光、逡逑涂層、電加工和表面熱處理等。壓氣機葉片結構如圖１－３所示。逡逑Ｉ逡逑圖丨－３壓氣機葉片結構示意圖逡逑葉身的加工不僅僅是保證葉片的型線精度，還要考慮很多其他的因素，這些因素逡逑都直接影響壓氣機的性能。比如，葉片的長度精度，最大厚度位置的影響、前緣后緣逡逑的影響，葉身積垢的影響及難拋光區(qū)域的粗糙度的影響，另外，由于壓力面和吸力面逡逑對壓氣機的影響是不同的，所以在加工的時候應該有不同的標準，來提高壓氣機的性逡逑能。逡逑榫頭不僅是葉片的尺寸基準，還直接決定著葉片在燃氣輪機上的安裝定位。榫頭逡逑壓力面作為葉片的尺寸基準，故有很高的精度要求。榫＇火一般為燕Ｍ形，樅樹型等，逡逑結構復雜，加工難度大。榫頭的加工重點在壓力面的加�。�，壓力面是葉片的設計基準，逡逑也是裝配面。葉片的檢測以及型面的加工都以Ｈ力面為基準
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG659;TK473

【參考文獻】

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1 劉浩;張雷;冀世軍;吳文征;李霄琳;;葉片難拋光區(qū)域粗糙度對壓氣機性能的影響[J];湖南大學學報(自然科學版);2015年08期

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本文編號：2609244