Рабочие лопатки турбины
Конструкция простейшей рабочей лопатки показана на рис. 9. Лопатка состоит из профильной рабочей части (пера) 2 и хвостовика 4. Установленные с равным шагом лопатки образуют рабочие каналы. Хвостовики служат для крепления лопаток на диске. На торце рабочей части выполняют шип. На группу лопаток надевается бандажная лента 3, в которой выполнены отверстия с шагом и формой, соответствующими шипам на лопатках, установленных на диске. Шипы расклепывают, и в результате лопатки на диске оказываются набранными в пакеты, что увеличивает вибрационную надежность облопачивания и позволяет выполнить периферийное уплотнение ступени.Короткие лопатки(d / l>10) выполняют с постоянным по высоте профилем, длинные — с переменным. Длинные лопатки приходится выполнять закрученными в соответствии с изменяющимися по высоте треугольниками скоростей. Одновременно необходимо уменьшать их площадь от корневого сечения к периферийному для того, чтобы уменьшить центробежную силу рабочей части лопатки и напряжения в корневом сечении и в хвостовике.
На рис. 10 показана самая длинная из рабочих лопаток теплофикационных турбин — рабочая лопатка последней ступени турбины Т-250/300-23,5 ТМЗ. Рабочую часть лопатки фрезеруют или строгают на специализированных станках по копиру, а затем полируют до зеркального блеска. Это уменьшает потери на трение пара о поверхность лопаток и увеличивает их сопротивление усталости.
Особые меры применяются для защиты лопаток от эрозионного действия капель влаги при работе влажным паром. Крупные капли, вызывающие наиболее значительную эрозию, отстают от потока пара и в результате ударяют во входную часть спинки периферийной части лопатки. Поэтому часто прибегают к защите этой части лопатки с помощью стеллитовых пластинок, напаиваемых на лопатку токами высокой частоты.
Стеллит — сплав на основе кобальта (60—65 %), содержащий 25—28 % хрома и 4—5 % вольфрама. Он имеет высокую твердость и очень высокое сопротивление эрозии.
Рис. 9 Конструкция простейшей рабочей лопатки
Рис 10 Лопатка последней ступени турбины Т-250/300-23,5 ТМЗ Рабочая