赵亚英　陈长秀　赵熹

摘要：根据汽轮机叶片外形特点，在3D建模软件Solidworks中建立Z型叶冠单叶、成组叶片及整圈叶片的实体模型，通过ALGOR软件的机械运动仿真（MES）功能，计算带冠叶片组在不同冠间间隙、不同激励频率和幅值下的碰摩减振规律特性，并对所得结果进行分析。结果表明：通过冠间相互碰摩可有效减小叶片振动，当冠间间隙介于0.2 mm到0.5 mm之间时，碰摩减振效果最好；外部激振力对旋转产生的动应力影响较小，在特定的间隙值下，随激振力的变化叶片应力峰值变化较小。这些结论对汽轮机末级叶片的设计有重要的指导意义。

关键词：带冠阻尼叶片；阻尼减振；冠间间隙；优化设计

中图分类号：TK262 文献标志码：A

文章编号：1672-1098（2014）01-0061-06

运行中的汽轮机末级叶片受到交变激振力的作用，产生振动响应和动应力。为有效避免叶片与激振力发生共振，通过拉筋将叶片连接，形成组叶片或整圈叶片有效避开共振。随着汽轮机负荷的大幅提高，拉筋结构有时多达3道，严重影响了蒸汽的流动，产生了很大的流动损失。带冠叶片利用冠间间隙对叶片进行限幅、调频。当前，含间隙运动副的结构减振研究受到人们的重视，已有的研究结果表明，通过碰撞能大大减小叶片的振动幅值，起到限幅作用，同时消耗和分散碰撞能量，防止激振力输入能量过大[1-2]。

目前，针对碰摩减振机理和减振效果的研究还处于初步探索阶段。基于此，本文在已有研究成果的基础上，以弹性力学、振动力学为理论基础，建立碰撞运动的力学模型，并对建立的组叶片冠间接触非线性动力学模型进行数值计算，分析冠间碰撞的非线性动力学特性。……