一种具有带冠静叶的燃气轮机压气机静叶环的制作方法

本发明属于燃气轮机压气机，具体涉及一种具有带冠静叶的燃气轮机压气机静叶环。

背景技术：

1、在传统的f级燃气轮机机组设计中，压气机静叶环属于装配式结构，其中压气机静叶环包括静叶1、外环2和内环3，见图1，静叶1包括静叶叶身101，静叶叶身101的根端部一体连接有静叶叶根102且顶端部一体连接有静叶叶顶销103，见图2，静叶叶根102与外环2可拆卸连接，静叶叶顶销103与内环3可拆卸连接，而在f级燃气轮机机组大修乃至中修过程中，发现存在多级压气机静叶环中的静叶叶顶销103磨损较大的问题，给机组的安全运行造成一定隐患。而造成静叶叶顶销103磨损的主要原因为：在压气机静叶环结构设计中，静叶叶顶销103与内环3是通过冲铆锁紧在一起，见图3-图5，其中图4中e表示吸力面，f表示压力面，其中图5中g表示冲铆连接，冲铆后，内环3与静叶叶顶销103的接触有些也仅仅是线接触甚至只是点接触，机组在运行过程中不可避免一直存在振动，对于加工质量不到位的冲铆连接，在反复不停的振动冲击下会有松动情况，从而造成内环3与静叶叶顶销103在机组运行过程中的持续微动磨损，机组运行一段时间后，会出现静叶叶顶销103磨损较大的情况，因此，需要从根本上解决静叶叶顶销103的磨损问题。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提供一种具有带冠静叶的燃气轮机压气机静叶环，在振动环境下该燃气轮机压气机静叶环中带冠静叶的叶身顶端部不会出现磨损问题，能提高燃气轮机机组运行的安全性和可靠性，并能大幅度降低服务维修成本。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种具有带冠静叶的燃气轮机压气机静叶环，包括分段切割形成的多个圆弧段，每个所述圆弧段包括外环段和多个带冠静叶，所述带冠静叶包括叶身，所述叶身的根端部一体连接有叶根且顶端部一体连接有叶冠，所述叶根与相应外环段可拆卸连接，所述叶冠包括相对设置的第一切割面和第二切割面，每个所述带冠静叶中叶冠的第一切割面与相邻带冠静叶中叶冠的第二切割面紧密贴合，相邻两个所述带冠静叶的叶冠之间焊接连接，每个所述圆弧段中各带冠静叶的叶冠组合形成相应圆弧段的内环段，每个所述圆弧段中的外环段用于与压气机的持环固定连接，相邻两个所述圆弧段中的内环段接缝处密封连接。

4、进一步地，所述叶冠还包括内周面节段和外周面节段，所述内周面节段和外周面节段均处于第一切割面与第二切割面之间，每个所述带冠静叶的叶身顶端部连接在相应叶冠的外周面节段上，每个所述带冠静叶中叶冠的内周面节段上开设有焊接坡口，每个所述圆弧段的各带冠静叶中叶冠的焊接坡口拼接成圆弧形，所述燃气轮机压气机静叶环的各带冠静叶中叶冠的焊接坡口拼接成圆环形，每个所述圆弧段的各焊接坡口内设有焊材，使相邻两个所述带冠静叶的叶冠之间焊接连接。

5、进一步地，相邻两个所述圆弧段中的内环段接缝处通过密封键进行密封连接。

6、进一步地，每个所述圆弧段中内环段外边缘处的第一切割面和第二切割面上均开设有密封键槽，所述密封键的一端设置于相应圆弧段中内环段上的相应密封键槽内，另一端设置于相邻所述圆弧段中内环段上的相应密封键槽内。

7、进一步地，所述焊材的材质与带冠静叶的材质相同。

8、进一步地，部分所述圆弧段包括若干个调整静叶，所述调整静叶中叶身顶端部处的叶冠尺寸与带冠静叶的叶冠尺寸不同，相应所述圆弧段中的调整静叶布置于需要调整叶冠装配间隙的相邻两个带冠静叶之间的位置处，所述调整静叶中叶身根端部处的叶根与外环段可拆卸连接，所述调整静叶中叶冠的第一切割面与相邻带冠静叶中叶冠的第二切割面紧密贴合，所述调整静叶中叶冠的第二切割面与相邻带冠静叶中叶冠的第一切割面紧密贴合，所述调整静叶的叶冠与相邻带冠静叶的叶冠之间焊接连接。

9、进一步地，相应所述圆弧段中调整静叶的叶冠与相邻带冠静叶的叶冠之间的装配间隙小于0.05mm，相应所述圆弧段中未设置调整静叶的相邻两个带冠静叶中叶冠之间的装配间隙小于0.05mm。

10、进一步地，每个所述圆弧段中的外环段通过定位销用于与压气机的持环固定连接，相邻两个所述圆弧段中外环段之间的接缝形成第一热膨胀间隙，相邻两个所述圆弧段中内环段之间的接缝形成第二热膨胀间隙。

11、进一步地，所述第一热膨胀间隙和第二热膨胀间隙均控制在4-4.5mm。

12、进一步地，每个所述圆弧段中的外环段内周面上设有多个与相应圆弧段中带冠静叶的叶根数目相等的叶根槽，所述叶根插设于相应叶根槽内。

13、相对于现有技术，本发明的有益效果为：

14、本发明中具有带冠静叶的燃气轮机压气机静叶环，包括分段切割形成的多个圆弧段，每个圆弧段包括外环段和多个带冠静叶，带冠静叶包括叶身，叶身的根端部一体连接有叶根且顶端部一体连接有叶冠，叶根与相应外环段可拆卸连接，叶冠包括相对设置的第一切割面和第二切割面，每个带冠静叶中叶冠的第一切割面与相邻带冠静叶中叶冠的第二切割面紧密贴合，相邻两个带冠静叶的叶冠之间焊接连接，每个圆弧段中各带冠静叶的叶冠组合形成相应圆弧段的内环段，每个圆弧段中的外环段用于与压气机的持环固定连接，相邻两个圆弧段中的内环段接缝处密封连接。该燃气轮机压气机静叶环中带冠静叶的叶身顶端部与叶冠一体连接，每个圆弧段中各带冠静叶的叶冠组合形成静叶环中相应圆弧段的内环段，与背景技术中传统的带内环静叶环相比，在同样的振动环境下，该燃气轮机压气机静叶环中带冠静叶的叶身顶端部与叶冠牢固连接，该燃气轮机压气机静叶环中带冠静叶的叶身顶端部不会出现磨损问题，因此本发明能从根本上解决背景技术中燃气轮机压气机静叶环中的静叶叶顶销磨损的问题，能提高燃气轮机机组运行的安全性和可靠性，并能大幅度降低服务维修成本。

15、本发明中，叶冠还包括内周面节段和外周面节段，内周面节段和外周面节段均处于第一切割面与第二切割面之间，每个带冠静叶的叶身顶端部连接在相应叶冠的外周面节段上，每个带冠静叶中叶冠的内周面节段上开设有焊接坡口，每个圆弧段的各带冠静叶中叶冠的焊接坡口拼接成圆弧形，静叶环的各带冠静叶中叶冠的焊接坡口拼接成圆环形，每个圆弧段的各焊接坡口内设有焊材，使相邻两个带冠静叶的叶冠之间焊接连接。这样通过将焊接坡口开设在带冠静叶中叶冠的内周面节段上，以便在每个圆弧段的各带冠静叶中叶冠的第一切割面与相邻带冠静叶中叶冠的第二切割面紧密贴合的情况下，使相邻两个带冠静叶的叶冠之间焊接连接。

16、本发明中，相邻两个圆弧段中的内环段接缝处通过密封键进行密封连接。这样通过密封键的设置能防止相邻两个圆弧段之间的漏气。

17、本发明中，部分圆弧段包括若干个调整静叶，调整静叶中叶身顶端部处的叶冠尺寸与带冠静叶的叶冠尺寸不同，相应圆弧段中的调整静叶布置于需要调整叶冠装配间隙的相邻两个带冠静叶之间的位置处，调整静叶中叶身根端部处的叶根与外环段可拆卸连接，调整静叶中叶冠的第一切割面与相邻带冠静叶中叶冠的第二切割面紧密贴合，调整静叶中叶冠的第二切割面与相邻带冠静叶中叶冠的第一切割面紧密贴合，调整静叶的叶冠与相邻带冠静叶的叶冠之间焊接连接。这样通过调整静叶的设置，能弥补燃气轮机压气机静叶环中带冠静叶的加工误差，确保焊接前调整静叶的叶冠与相邻带冠静叶的叶冠之间的装配间隙满足要求，并确保焊接前未设置调整静叶的相邻两个带冠静叶中叶冠之间的装配间隙满足要求。

18、本发明中，每个圆弧段中的外环段通过定位销用于与压气机的持环固定连接，相邻两个圆弧段中外环段之间的接缝形成第一热膨胀间隙，相邻两个圆弧段中内环段之间的接缝形成第二热膨胀间隙。这样每个圆弧段中的定位销作为相应圆弧段中外环段热膨胀的绝对死点，第一热膨胀间隙便于相应圆弧段中的外环段进行充分的热膨胀，第二热膨胀间隙便于相应圆弧段中的内环段进行充分的热膨胀。