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。
叶片结构
叶片的组成
叶根、叶型部分 叶顶连接件（主要是围带或拉筋）
(一) 叶根
叶根是将叶片固定在叶轮或轮毂上的连接部分
叶根和轮缘的固定要求：
牢靠，任何运行工况不松动； 结构简单，加工安装方便，并使轮缘的轴向尺 寸尽可能缩短
第二章-汽轮机结构及零件强度
汽轮机的构成
第一节 叶片
• 一、叶片的分类和结构
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，接受导叶叶栅射出的高速 汽流，把蒸汽的动能转换成机械能，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。
现在的大型汽轮机转子普遍采用的是整锻式无中 心孔转子。
无中心孔转子的优点： （1）工作应力低； （2）安全性能好； （3）有利于使用更长的叶片； （4）可以延长机组的使用寿命； （5）有利于改善机组的启动性能，缩短启动时 间； （6）造价便宜。
• 组合转子
• 焊接转子
焊接转子的优点：
（1）焊接式转鼓型转子为中空腔室结构，其热 应力和离心应力较低，启动灵活并能适应负荷的 快速变化，使用寿命长。
• 二、叶片的强度
叶片的受力分析： 分为两种，叶片本身和与其连接的围带、拉筋所产生 的离心力；汽流的作用力。
叶片的拉应力： 叶型部分离心力引起的拉应力和围带、拉筋离心力引 起的拉 三、叶片的振动
叶片的自振频率 引起叶片振动的激振力：高频激振力和低频激振力
➢枞树型叶根的装配
叶片沿轴向装入轮缘相应的枞树槽内
底部打入相应的楔形垫铁，使叶片向 外胀紧在轮缘上
相邻两叶片有半圆槽，再用斜劈的半 圆销子对插入圆槽内，使叶片沿周向 胀紧。
(二)叶型
叶片的横截面形状称为叶型，工作部分 必须：满足气动特性要求
强度和加工工艺要求 减少损失，提高效率
几点说明 1 冲动式和反动式叶片叶型不同 2 等截面叶片 变截面叶片（扭 叶片） 3 湿蒸汽区工作的叶片，为提高 抵抗水滴冲蚀的能力，叶片上部 进汽边强化处理 方法有：镀铬烙，焊硬质合金
国外850mm的叉型叶根有7个叉，另 外国外大功率汽轮机末级采用叉型叶根或 枞树型叶根
➢ 叉型叶根的安装
3 枞树型叶根
➢ 枞树型叶根的特点
轴向装入单独的叶根槽内，装拆方便 叶根采用尖劈形，叶根轮缘承载面接近于等强
度，因此，在同样尺寸条件下，枞树型叶根承 载力最高。 外形复杂，装配面多，为保证各对齿接触良好 ，加工精度及材料要求极高，工艺复杂。 齿端易引起较大的应力集中 适用场合：承载较高的调节级和汽轮机的末级 。
叶片阵型：A型振动和B型振动 影响叶片自振频率的因素：叶片的抗弯刚度，叶片的 高度，叶片的质量，叶片的频率方程，叶片的连接刚 度，工作温度，离心力，叶片成组。
改变叶片自振频率常用的调频方法。
第二节 转子
转子是汽轮机转动部分的总称，它担负着把喷嘴 叶栅出来的蒸汽的动能转变为推动轴旋转的机械 功及传递功率的重任，是汽轮机最重要的部件。
第一节 叶片
叶片的工作条件复杂
工作中除受到静应力和动应力外，工作区域可能： 高温过热区，两相过渡区，湿蒸汽区 高温、高压、腐蚀和冲蚀. 因此叶片的结构，材料，加工和装配质量对机组的 安全运行意义重大
设计制造叶片的原则： 1 叶片要有足够的强度 2 良好的型线，以提高汽轮机的效率
• 一、叶片的分类和结构
汽轮机转子的结构可分为转轮式和转鼓式两种基 本类型：转轮式转子具有安装动叶片的叶轮，一 般由主轴、叶轮、动叶片和联轴器构成；而转鼓 式转子则没有叶轮，动叶片直接装在转鼓上。通 常冲动式汽轮机的转子采用转轮式转子；反动式 汽轮机的转子为避免轴向推力过大而采用转鼓式 转子。
汽轮机转子可分为套装转子、整锻转子、焊接转 子和组合转子四大类。
• 套装转子
• 整锻转子
整锻转子的主要优点是： （1）结构紧凑，装配零件少，可缩短汽轮机轴 向尺寸。 （2）没有红套的零件，对启动和变工况的适应 性较强，适于在高温条件下运行。 （3）转子刚性比较好。 整锻转子缺点是锻件大，工艺要求高，加工周期 长，大锻件质量难以保证，且检验比较复杂，不 利于材料的合理使用。
叶根常用的结构型式
1 T型叶根 2 菌型叶根 3 叉型叶根 4 枞树型叶根
1 T型叶根
• T型叶根的特点 •结构简单，加工装配方便，工作可靠 •承受相对较小的离心力，适合于受力不大的短叶片
• 外包单T型叶根和外包双T型叶根 •特点：加大了叶根的受力面积，适合中等长度叶片 •国产20万机组高中压各级采用此型式（调节级除外）
（2）每个转子是用多块小锻件组合焊接的，各 段的质量可以得到保证，探伤比较彻底，即使个 别段发生质量问题，处理也比较方便。
（3）小块锻件，热处理淬透性好，残余应力低， 材质均匀。
（4）材料可按需要灵活选用。
• 鼓式转子
鼓式转子冷却
转子上的主要零部件
1、叶轮 2、联轴器：刚性联轴器与半挠性联轴器
·变截面扭叶片
(三) 叶顶连接部分（围带和拉筋）
1 围带的作用 ➢ 减少漏汽 ➢ 增加叶片的抗弯刚度 整体围带 多用于短叶片 铆接围带 3-5mm厚的扁平钢带铆接或铆接加焊在叶片顶部 考虑到热膨胀，各成组叶片围带间留有1mm间隙
2 拉筋的作用 ➢ 调整叶片的自振频率 ➢ 增加叶片振动系统的阻尼 5-12mm金属丝或金属管 但拉筋存在一定影响，流动效率和降低叶片的刚度 末级可选自由叶片，但叶顶削薄，减轻叶片质量，改善叶片自振频率
2 菌形叶根
• 叶根和轮缘的载荷分配比T型叶根合理, 强度提高，但加工复杂，应用不如T型叶 根广泛。
• 东方汽轮机厂600MW 高中压叶片采用菌 形叶根。
➢ T型叶根和菌形叶根的装配方式
2 叉型叶根
➢ 叉型叶根的特点 轮缘两侧部首偏心弯矩，避免T型叶
根在轮缘两侧的弯应力，随叶片离心力增 大，叉数可以增多，加工简单，拆装方便 ，但装配费时。