摘要：运用有限元方法对某机组叶片的动频进行了计算；同时在叶片制造偏差和装配间隙超差的情况下分别进行了叶片的动频计算。通过对比和分析发现该叶片在工作转速附近存在二阶K9共振，经长期运行导致高周疲劳失效。通过详细的计算分析和试验验证，能够确认叶片失效的根本原因。本文为叶片失效的原因分析提供了一个很好的分析方法。
关键词：叶片；动频；共振
1、引言
叶片作为汽轮机的核心部件，它的安全高效工作历来受到制造厂和电厂的高度重视。一台汽轮机机组有很多叶片，但只要一只叶片失效就会导致整个电厂停机甚至机组报废，人员伤亡造成重大经济损失。据统计，叶片失效事故约占电厂事故的30%。叶片是所有汽轮机部件中工作环境最为恶劣的，主要表现在受力状态、环境介质和工作温度。叶片工作时，不断受到脉动气流力的作用使叶片振动，当激振力频率与叶片固有频率互成整数倍时，将引起共振，甚至损坏叶片[1]。因此，在叶片失效时，需要进行叶片的频率计算。通过叶片频率的计算和试验验证来确定叶片失效的原因，从而制定叶片优化的方案。叶片各阶频率计算，目前有多种理论计算方法。本文是采用的有限元法。
2、理论尺寸叶片的频率计算分析
a）理论尺寸单只叶片的频率计算分析
针对理论尺寸的叶片运用有限元法进行了频率计算，二阶K9的共振转速为2898r/min，，K8共振转速3294r/min，见图1。
b）理论尺寸叶片考虑轮盘耦合振动的频率分析
理论计算表明，叶片工作过程中不但存在单只叶片振动，还存在叶片、轮盘的整圈耦合振动。针对理论尺寸的叶片，考虑叶片、轮盘耦合振动得到二阶K8的共振转速为3331r/min，二阶K9的共振转速的计算值为2933r/min，见图2。
c）根据计算分析得到单只叶片2阶K9距离工作转速最近。
论文作者:马昌盛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/15
标签：叶片论文; 频率论文; 转速论文; 理论论文; 汽轮机论文; 轮盘论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第20期论文;