陈涛， 周显丁， 喻敏

（东方电气集团东方汽轮机有限公司， 四川 德阳， 618000）

0 前言

随着国民经济的高速增长， 能源结构政策调整和环境保护需要， 汽轮机不断向高参数、 大容量方向发展， 其低压末几级叶片越来越长， 刚性越来越低， 抗振能力不断降低。 用整圈自锁结构提高叶片的安全性在低压长叶片结构设计中得到广泛应用。

汽轮机在高速运行时， 整圈自锁叶片在离心力作用下发生扭转变形， 使其相邻围带或拉筋工作面相接触并产生一定紧力， 实现整圈连接， 增加叶片刚性； 同时可以通过围带或拉筋接触面的摩擦， 增大叶片振动过程中的阻尼， 耗散振动能量， 大幅降低叶片的动应力水平[1]； 并可使叶片呈现整圈振动特性， 有利于改善其振动特性[2]。

本文通过有限元分析得到叶片的动频率特性，并根据不同转速下的频率值绘制出整圈振动的坎贝尔图。 通过调整围带厚度对叶片的频率特性进行优化， 使其有效避开共振区域。 最后根据分析结果对整圈实物叶片进行动调频试验， 并将试验数据与分析数据进行对比， 验证有限元分析结果的可靠性， 使该叶片的动频率特性满足设计要求，完成调频优化工作。

1 计算模型和分析方法

本文的分析对象为某汽轮机低压次末级动叶片， 其单只叶片三维模型如图1 所示， 该级叶片围带为典型的整圈自锁结构。 随着转速升高， 相邻叶片围带工作面连接状态呈现“有初始间隙—接触—完全锁紧” 的过程。……