CN106884681B - 一种大型高温高压透平泵用叶片及制造方法 - Google Patents

一种大型高温高压透平泵用叶片及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种大型高温高压透平泵用叶片及制造方法，能有效提高叶片在高温高压工况下的使用效率，保证,透平泵在各种工况下能够稳定运行。所述大型高温高压透平泵用叶片，包括主翼、翼尖和翼尾，所述翼尖、主翼和翼尾依次连接，并在翼尖、主翼和翼尾之间形成一个空腔。本发明能有效提高叶片在高温高压工况下的使用效率，在同等材料下机械载荷更大，保证了透平泵在各种工况下能够稳定运行。

Description

一种大型高温高压透平泵用叶片及制造方法
技术领域
本发明涉及一种透平泵用叶片，尤其适用于高温高压环境。
背景技术
目前国内所公开的透平泵用叶片主要是实心结构，而且现有的透平叶片在高温高压环境下使用效率普遍不理想。
专利申请号03107501.0公开的一种透平叶片，它具有沿叶片轴线延伸的成型叶片，同时使用冷却剂承受一部分热负荷和机械负荷。但通过冷却剂对热负荷和机械负荷的提高有限，特别是在大流量、工作环境差时的效果并不理想。专利申请号201010607192.4公开了一种薄壁空心叶片的制造方法，通过对轮廓曲率半径及层数进行调整激光功率来制造叶片，其缺陷是过于复杂，无法大批量生产制造。专利申请号201480002515.3公开了一种泵用叶片，即能够部分消除或减少径向载荷，又可以在高压环境下使用，其缺陷是不适用于高温环境。专利申请号201510855675.9公开的一种透平叶片，可以兼顾根部区域，中部区域，顶部区域等不同的主要损失来源，能有效的提高叶片的气动性能，降低损失，其缺陷是在高温高压工况下并不理想。
发明内容
针对上述缺陷，本发明采用一种大型高温高压透平泵用叶片制造方法及制造过程，可以有效提高叶片在高温高压工况下的使用效率，在同等材料下机械载荷更大，保证了透平泵在各种工况下能够稳定运行。
本发明的技术方案：
一种大型高温高压透平泵用叶片，包括主翼、翼尖和翼尾，所述翼尖、主翼和翼尾依次连接，并在翼尖、主翼和翼尾之间形成一个空腔；
所述翼尖为轴对称结构，所述翼尖包括翼尖工作面的外表面、翼尖背面的外表面、翼尖前表面和翼尖后表面，所述翼尖前表面的最前端为叶片前部，所述叶片前部为圆弧面；所述翼尖后表面位于翼尖的后端，所述翼尖工作面的外表面和翼尖背面的外表面均位于翼尖前表面和翼尖后表面之间；
所述翼尾的截面为直角梯形，所述翼尾的厚度自前端到后端逐渐变小；所述翼尾包括翼尾工作面、翼尾背面、翼尾前表面和翼尾后表面，所述翼尾工作面位于非直角腰的一面，所述翼尾背面位于直角腰的一面；所述翼尾前表面位于翼尾的前端，所述翼尾后表面位于翼尾的后端；
所述主翼包括主翼工作面和主翼背面，主翼工作面和主翼背面关于所述翼尖的对称轴对称，所述主翼工作面包括一个主翼工作面的内表面，所述主翼背面包括一个主翼背面的内表面；所述主翼工作面由弯曲部分a和线性部分a组成，所述线性部分a的后端连接所述翼尾的前端靠近翼尾工作面的部分；所述线性部分a的前端连接所述弯曲部分a的后端，所述弯曲部分a的前端连接所述翼尖的后端靠近翼尖工作面的外表面的部分；所述主翼背面由弯曲部分b和线性部分b组成，所述线性部分b的后端连接所述翼尾的前端靠近翼尾背面的部分；所述线性部分b的前端连接所述弯曲部分b的后端，所述弯曲部分b的前端连接所述翼尖的后端靠近翼尖背面的外表面的部分；
在所述空腔内设有一个加强肋，所述加强肋与所述主翼工作面的内表面和主翼背面的内表面连接，所述加强肋将所述空腔分隔成叶片前腔和叶片后腔，在所述叶片前腔开有一个冷却气体入口，在所述叶片后腔开有一个冷却气体出口；所述加强肋与所述空腔的内壁之间还有一个气体通道。
进一步，所述主翼工作面还包括一个主翼工作面的外表面，所述弯曲部分a的外表面长度至少为主翼工作面的外表面的长度的四分之一；所述主翼背面还包括一个主翼背面的外表面，所述弯曲部分b的外表面长度至少为主翼背面的外表面的长度的四分之一。
进一步，所述加强肋与所述弯曲部分a的后端和弯曲部分b的后端连接。
进一步，所述主翼、翼尖和翼尾的长度比为24∶3∶8。
进一步，所述主翼工作面与主翼背面的厚度相同，翼尖与翼尾的最厚处均大于主翼工作面厚度的三倍。
进一步，所述翼尾还包括一个翼尾工作面的前部和一个翼尾背面的前部，所述翼尾工作面的前部是沿翼尾前表面到翼尾后表面的方向铣削切割而成；所述翼尾背面的前部是沿翼尾前表面到翼尾后表面的方向铣削切割而成；所述翼尾工作面的前部和翼尾背面的前部之间形成一个翼尾突出部，所述翼尾突出部位于所述空腔内；
所述翼尖还包括一个翼尖工作面的后部和一个翼尖背面的后部，所述翼尖工作面的后部是沿翼尖后表面到翼尖前表面的方向铣削切割而成，所述翼尖背面的后部是沿翼尖后表面到翼尖前表面的方向铣削切割而成；所述翼尖工作面的后部和翼尖背面的后部之间形成一个翼尖突出部，所述翼尖突出部位于所述空腔内；
所述线性部分a的后端与所述翼尾工作面的前部固接，所述弯曲部分a的前端与所述翼尖工作面的后部固接；
所述线性部分b的后端与所述翼尾背面的前部固接，所述弯曲部分b的前端与所述翼尖背面的后部固接。
一种大型高温高压透平泵用叶片的制造方法，步骤如下：
S1、设定所述叶片包括主翼、翼尖和翼尾，所述翼尖、主翼和翼尾依次连接，并且在翼尖、主翼和翼尾之间形成一个空腔；
S2、由第一块扁平板压制成具有一定曲率的主翼工作面，由第二块扁平板压制成具有一定曲率的主翼背面；使主翼工作面和主翼背面的凹面相对设置，以使叶片具有弯曲的水翼状；将第三块扁平板成形为翼尖，所述翼尖具有对应的翼尖工作面和翼尖背面及所述叶片前部的圆弧面前端；将第四块扁平板成形为翼尾，所述翼尾具有对应的翼尾工作面和翼尾背面，并且厚度分布从翼尾的前端向后端逐渐减小；
S3、在所述空腔内设置加强肋，并在所述叶片前腔开设一个冷却气体入口，在所述叶片后腔开设一个冷却气体出口。
进一步，制作主翼工作面和主翼背面时，所使用的扁平板的加热处理温度均为1010℃～1063℃。
有益效果：
本发明能有效提高叶片在高温高压工况下的使用效率，在同等材料下机械载荷更大，保证了透平泵在各种工况下能够稳定运行。
附图说明
图1是该透平泵叶片的剖面图。
图2是叶片沿A-A方向的截面图。
图3是图2叶片的部分放大图。
图4是叶片沿A-A方向的截面图。
其中：1.冷却气体入口；2.叶片前腔；3.气体通道；4.叶片后腔；5.冷却气体出口；6.主翼工作面；7.主翼背面；8.主翼工作面的外表面；9.主翼背面的外表面；10.主翼工作面的内表面；11.主翼背面的内表面；12.翼尖工作面的外表面；13.翼尖背面的外表面；14.叶片前部；15.翼尖；16.翼尾；17.翼尾工作面；18.翼尾背面；19.翼尖前表面；20.翼尖工作面的后部；21.翼尖背面的后部；22.翼尖后表面；23.翼尖突出部；24.翼尾工作面的前部；25.翼尾背面的前部；26.翼尾前表面；27.翼尾突出部；28.翼尾后表面；29.加强肋；
L1.主翼长度；L2.翼尖长度；L3.翼尾长度；b1.主翼工作面厚度；b2.主翼背面厚度；b3.翼尖厚度；b4.翼尾厚度。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
一种大型高温高压透平泵用叶片，包括主翼、翼尖15和翼尾16，所述翼尖15、主翼和翼尾16依次连接，并在翼尖15、主翼和翼尾16之间形成一个空腔；
所述翼尖15为轴对称结构，所述翼尖15包括翼尖工作面的外表面12、翼尖背面的外表面13、翼尖前表面19和翼尖后表面22，所述翼尖前表面19的最前端为叶片前部14，所述叶片前部14为圆弧面；所述翼尖后表面22位于翼尖15的后端，所述翼尖工作面的外表面12和翼尖背面的外表面13均位于翼尖前表面19和翼尖后表面22之间；
所述翼尾16的截面为直角梯形，所述翼尾16的厚度自前端到后端逐渐变小；所述翼尾16包括翼尾工作面17、翼尾背面18、翼尾前表面26和翼尾后表面28，所述翼尾工作面17位于非直角腰的一面，所述翼尾背面18位于直角腰的一面；所述翼尾前表面26位于翼尾16的前端，所述翼尾后表面28位于翼尾16的后端；
所述主翼包括主翼工作面6和主翼背面7，主翼工作面6和主翼背面7关于所述翼尖15的对称轴对称，所述主翼工作面6包括一个主翼工作面的内表面10，所述主翼背面7包括一个主翼背面的内表面11；所述主翼工作面6由弯曲部分a和线性部分a组成，所述线性部分a的后端连接所述翼尾16的前端靠近翼尾工作面17的部分；所述线性部分a的前端连接所述弯曲部分a的后端，所述弯曲部分a的前端连接所述翼尖15的后端靠近翼尖工作面的外表面12的部分；所述主翼背面7由弯曲部分b和线性部分b组成，所述线性部分b的后端连接所述翼尾16的前端靠近翼尾背面18的部分；所述线性部分b的前端连接所述弯曲部分b的后端，所述弯曲部分b的前端连接所述翼尖15的后端靠近翼尖背面的外表面13的部分；
在所述空腔内设有一个加强肋29，所述加强肋29与所述主翼工作面的内表面10和主翼背面的内表面11连接，所述加强肋29将所述空腔分隔成叶片前腔2和叶片后腔4，在所述叶片前腔2开有一个冷却气体入口1，在所述叶片后腔4开有一个冷却气体出口5；所述加强肋29与所述空腔的内壁之间还有一个气体通道3。
所述主翼工作面6还包括一个主翼工作面的外表面8，所述弯曲部分a的外表面长度至少为主翼工作面的外表面8的长度的四分之一；所述主翼背面7还包括一个主翼背面的外表面9，所述弯曲部分b的外表面长度至少为主翼背面的外表面9的长度的四分之一。
所述加强肋34与所述弯曲部分a的后端和弯曲部分b的后端连接。
所述主翼、翼尖15和翼尾16的长度比为24∶3∶8。
所述主翼工作面6与主翼背面7的厚度相同，翼尖15与翼尾16的最厚处均大于主翼工作面厚度的三倍。
所述翼尾16还包括一个翼尾工作面的前部24和一个翼尾背面的前部25，所述翼尾工作面的前部24是沿翼尾前表面26到翼尾后表面28的方向铣削切割而成；所述翼尾背面的前部24是沿翼尾前表面26到翼尾后表面28的方向铣削切割而成；所述翼尾工作面的前部24和翼尾背面的前部25之间形成一个翼尾突出部27，所述翼尾突出部27位于所述空腔内；
所述翼尖15还包括一个翼尖工作面的后部20和一个翼尖背面的后部21，所述翼尖工作面的后部20是沿翼尖后表面22到翼尖前表面19的方向铣削切割而成，所述翼尖背面的后部21是沿翼尖后表面22到翼尖前表面19的方向铣削切割而成；所述翼尖工作面的后部20和翼尖背面的后部21之间形成一个翼尖突出部23，所述翼尖突出部23位于所述空腔内；
所述线性部分a的后端与所述翼尾工作面的前部24固接，所述弯曲部分a的前端与所述翼尖工作面的后部20固接；
所述线性部分b的后端与所述翼尾背面的前部28固接，所述弯曲部分b的前端与所述翼尖背面的后部21固接。
一种大型高温高压透平泵用叶片的制造方法，步骤如下：
S1、设定所述叶片包括主翼、翼尖15和翼尾16，所述翼尖15、主翼和翼尾16依次连接，并且在翼尖15、主翼和翼尾16之间形成一个空腔；
S2、由第一块扁平板压制成具有一定曲率的主翼工作面6，由第二块扁平板压制成具有一定曲率的主翼背面7；使主翼工作面6和主翼背面7的凹面相对设置，以使叶片具有弯曲的水翼状；将第三块扁平板成形为翼尖15，所述翼尖15具有对应的翼尖工作面和翼尖背面及所述叶片前部14的圆弧面前端；将第四块扁平板成形为翼尾16，所述翼尾具有对应的翼尾工作面和翼尾背面，并且厚度分布从翼尾的前端向后端逐渐减小；
S3、在所述空腔内设置加强肋29，并在所述叶片前腔2开设一个冷却气体入口1，在所述叶片后腔4开设一个冷却气体出口5。
制作主翼工作面6和主翼背面7时，所使用的扁平板的加热处理温度均为1010℃～1063℃。
本发明所述的叶片主要包括主翼工作面6和主翼背面7，翼尖15，翼尾16三大部分，图1是该透平泵叶片的剖面图，冷却气体从冷却气体入口1流经叶片前腔2，由气体通道3流入叶片后腔4，最后从冷却气体出口5排出。
主翼工作面6由弯曲部分和线性部分组成，弯曲部分应至少包括主翼工作面的外表面8的四分之一，更好地情况是包括主翼工作面的外表面8的一半，最好的情况是包括主翼工作面的外表面8的四分之三，甚至可以包括整个主翼工作面的外表面8。
主翼背面7由弯曲部分和线性部分组成，弯曲部分应至少包括主翼背面的外表面9的四分之一，更好地情况是包括主翼背面的外表面9的一半，最好的情况是包括主翼背面的外表面9的四分之三，甚至可以包括整个主翼背面的外表面9。
主翼工作面的内表面10和主翼背面内表面11按比例分成前腔2和后腔4。
如图3所示，叶片包括翼尖15和翼尾16，翼尖具有翼尖工作面外表面12和翼尖背面外表面13，及翼尖前表面19和翼尖后表面22。翼尖前表面19主要是以圆为主，并且包括叶片前部14。所述弯曲部分a的前端固定到翼尖工作面的后部20上。同样，所述弯曲部分b的前端被固定到翼尖背面的后部21上。更好地，翼尖工作面的后部20和翼尖背面的后部21被切口以形成一个向后延伸的翼尖突出部23，翼尖后表面22位于其上。当叶片各构件6,7,15,16固定在一起时，翼尖突出部23在主翼工作面的内表面10和主翼背面的内表面11间向后延伸，以提高叶片强度。
翼尾16具有翼尾工作面的前部24和翼尾背面的前部25及翼尾前表面26和翼尾后表面28。翼尾16的厚度分布大致从翼尾前表面26朝向翼尾后表面28逐渐减少。所述线性部分a的后端固定到翼尾工作面的前部24上。同样，所述线性部分b的后端固定到翼尾背面的前部25上。而翼尾工作面的前部24和翼尾背面的前部25被切口以形成有着一个向前延伸的翼尾突出部32的翼尾16，翼尾前表面26位于所述翼尾突出部27上。最后叶片的各个构件6,7,15,16固定在一起时，翼尾突出部27在主翼工作面的内表面10和主翼背面的内表面11间向前延伸，以提高叶片的强度。
如图3所示，加强肋29分别与主翼工作面6和主翼背面7的内表面连接，加强肋应处于主翼工作面6和主翼背面7的内表面上开始弯曲的部位，以提高叶片的强度，同时将叶片内分割成两个内腔，分别是叶片前腔2和叶片后腔4。
如图4所示，为了保证透平泵稳定的运行，叶片主翼工作面6和主翼背面7、翼尖15和翼尾16的长度和厚度应控制在一个合理范围内，叶片主翼工作面6和主翼背面7、翼尖15和翼尾16的长度L1、L2、L3之间的比例控制在24∶3∶8左右。主翼工作面6和主翼背面7的厚度b1和b2相同，翼尖和翼尾的厚度b3和b4应达到主翼工作面厚度的三倍以上。
本发明制造叶片的具体实施方式如下：
主翼部分的主翼工作面6和主翼背面7由扁平板开始制造，厚度应基本均匀。通过合适的方法(例如通过等离子弧)将扁平板切割成工作面和背面所需的正常轮廓形状(即长度和宽度)。合适的扁平板包括不锈钢板等，也可以由本领域技术人员选择已知的最为合适的材料。
将具有所需轮廓形状的工作面板均匀地加热至1010℃和1063℃之间。并在液压压力机(未示出)中的阳半模和阴半模之间压成主翼工作面6，最终形成弯曲水翼形状。具有所需轮廓形状的背面板也是如此。根据所形成材料的组成，尺寸和形状，可以在其它温度下或甚至不加热板来进行压制操作。
弯曲的主翼工作面6和主翼背面7在压力模型中被冷却。并进行回火，可以让所选材料的韧性和延展性更好。
翼尖14，也是由扁平板开始制造，厚度应基本均匀。首先扁平板应被切割成期望的长度和宽度，然后将其铣削成具有期望的圆形翼尖前表面19。此外，翼尖工作面的后部20和翼尖背面的后部21再次通过铣削切割，从而形成向后延伸的翼尖突出部23。
翼尾16，也是由扁平板开始制造，厚度应基本均匀。扁平板应先被切割成期望的长度和宽度，然后再对其进行加工，使翼尾从其翼尾前表面26朝向翼尾后表面28逐渐减少。此外，翼尾工作面的前部24和翼尾背面的前部25再次通过铣削切口，从而形成向前延伸的翼尾突出部27。
加强筋34，也是由扁平板开始制造，厚度应基本均匀。扁平板应先被切割成期望的长度和宽度，然后再对其进行加工，确保其表面光滑。
最后把构件6,7,14,16，29组装成图2所示的成品叶片的步骤。首先，翼尖14在夹具(未示出)中对准。然后主翼背面7固定在翼尖14下方的固定装置中。所述弯曲部分b的前端在翼尖突出部23的下面滑动并沿着翼尖14的背面进入翼尖背面的后部21铣削的凹口。然后，翼尾16被放置到固定装置中并定位，以使得翼尾突出部27在主翼背面的内表面11上延伸，并且所述线性部分b的后端延伸到沿着翼尾背面的前部25铣削的凹口中。
叶片背面各个部件7,14,16通过焊接被接合在一起。使用夹具将加强筋摆放在主翼背面的内表面11上开始弯曲的部位，并与部件7,14,16通过焊接被接合在一起。接下来，将主翼工作面6置于组装的背面上以完成叶片的整体形状，然后通过焊接将叶片各部件6,7,14,16，29固定在一起。在该状态下，主翼工作面的内表面10和主翼背面的内表面11彼此面对。此外，主翼工作面的内表面10和主翼背面的内表面11彼此间隔开形成叶片前腔2和叶片后腔4。
以上，为本发明专利参照实施例做出的具体说明，但是本发明并不限于上述实施例，也包含本发明构思范围内的其他实施例或变形例。

Claims (8)

1.一种大型高温高压透平泵用叶片，其特征在于，包括主翼、翼尖(15)和翼尾(16)，所述翼尖(15)、主翼和翼尾(16)依次连接，并在翼尖(15)、主翼和翼尾(16)之间形成一个空腔；
所述翼尖(15)为轴对称结构，所述翼尖(15)包括翼尖工作面的外表面(12)、翼尖背面的外表面(13)、翼尖前表面(19)和翼尖后表面(22)，所述翼尖前表面(19)的最前端为叶片前部(14)，所述叶片前部(14)为圆弧面；所述翼尖后表面(22)位于翼尖(15)的后端，所述翼尖工作面的外表面(12)和翼尖背面的外表面(13)均位于翼尖前表面(19)和翼尖后表面(22)之间；
所述翼尾(16)的截面为直角梯形，所述翼尾(16)的厚度自前端到后端逐渐变小；所述翼尾(16)包括翼尾工作面(17)、翼尾背面(18)、翼尾前表面(26)和翼尾后表面(28)，所述翼尾工作面(17)位于非直角腰的一面，所述翼尾背面(18)位于直角腰的一面；所述翼尾前表面(26)位于翼尾(16)的前端，所述翼尾后表面(28)位于翼尾(16)的后端；
所述主翼包括主翼工作面(6)和主翼背面(7)，主翼工作面(6)和主翼背面(7)关于所述翼尖(15)的对称轴对称，所述主翼工作面(6)包括一个主翼工作面的内表面(10)，所述主翼背面(7)包括一个主翼背面的内表面(11)；所述主翼工作面(6)由弯曲部分a和线性部分a组成，所述线性部分a的后端连接所述翼尾(16)的前端靠近翼尾工作面(17)的部分；所述线性部分a的前端连接所述弯曲部分a的后端，所述弯曲部分a的前端连接所述翼尖(15)的后端靠近翼尖工作面的外表面(12)的部分；所述主翼背面(7)由弯曲部分b和线性部分b组成，所述线性部分b的后端连接所述翼尾(16)的前端靠近翼尾背面(18)的部分；所述线性部分b的前端连接所述弯曲部分b的后端，所述弯曲部分b的前端连接所述翼尖(15)的后端靠近翼尖背面的外表面(13)的部分；
在所述空腔内设有一个加强肋(29)，所述加强肋(29)与所述主翼工作面的内表面(10)和主翼背面的内表面(11)连接，所述加强肋(29)将所述空腔分隔成叶片前腔(2)和叶片后腔(4)，在所述叶片前腔(2)开有一个冷却气体入口(1)，在所述叶片后腔(4)开有一个冷却气体出口(5)；所述加强肋(29)与所述空腔的内壁之间还有一个气体通道(3)。
2.如权利要求1所述的一种大型高温高压透平泵用叶片，其特征在于，所述主翼工作面(6)还包括一个主翼工作面的外表面(8)，所述弯曲部分a的外表面长度至少为主翼工作面的外表面(8)的长度的四分之一；所述主翼背面(7)还包括一个主翼背面的外表面(9)，所述弯曲部分b的外表面长度至少为主翼背面的外表面(9)的长度的四分之一。
3.如权利要求1所述的一种大型高温高压透平泵用叶片，其特征在于，所述加强肋(29)与所述弯曲部分a的后端和弯曲部分b的后端连接。
4.如权利要求1所述的一种大型高温高压透平泵用叶片，其特征在于，所述主翼、翼尖(15)和翼尾(16)的长度比为24∶3∶8。
5.如权利要求1所述的一种大型高温高压透平泵用叶片，其特征在于，所述主翼工作面(6)与主翼背面(7)的厚度相同，翼尖(15)与翼尾(16)的最厚处均大于主翼工作面厚度的三倍。
6.如权利要求1～5任意一项所述的一种大型高温高压透平泵用叶片，其特征在于，所述翼尾(16)还包括一个翼尾工作面的前部(24)和一个翼尾背面的前部(25)，所述翼尾工作面的前部(24)是沿翼尾前表面(26)到翼尾后表面(28)的方向铣削切割而成；所述翼尾背面的前部(25)是沿翼尾前表面(26)到翼尾后表面(28)的方向铣削切割而成；所述翼尾工作面的前部(24)和翼尾背面的前部(25)之间形成一个翼尾突出部(27)，所述翼尾突出部(27)位于所述空腔内；
所述翼尖(15)还包括一个翼尖工作面的后部(20)和一个翼尖背面的后部(21)，所述翼尖工作面的后部(20)是沿翼尖后表面(22)到翼尖前表面(19)的方向铣削切割而成，所述翼尖背面的后部(21)是沿翼尖后表面(22)到翼尖前表面(19)的方向铣削切割而成；所述翼尖工作面的后部(20)和翼尖背面的后部(21)之间形成一个翼尖突出部(23)，所述翼尖突出部(23)位于所述空腔内；
所述线性部分a的后端与所述翼尾工作面的前部(24)固接，所述弯曲部分a的前端与所述翼尖工作面的后部(20)固接；
所述线性部分b的后端与所述翼尾背面的前部(25)固接，所述弯曲部分b的前端与所述翼尖背面的后部(21)固接。
7.一种如权利要求1所述的大型高温高压透平泵用叶片的制造方法，其特征在于，步骤如下：
S1、设定所述叶片包括主翼、翼尖(15)和翼尾(16)，所述翼尖(15)、主翼和翼尾(16)依次连接，并且在翼尖(15)、主翼和翼尾(16)之间形成一个空腔；
S2、由第一块扁平板压制成具有一定曲率的主翼工作面(6)，由第二块扁平板压制成具有一定曲率的主翼背面(7)；使主翼工作面(6)和主翼背面(7)的凹面相对设置，以使叶片具有弯曲的水翼状；将第三块扁平板成形为翼尖(15)，所述翼尖(15)具有对应的翼尖工作面和翼尖背面及所述叶片前部(14)的圆弧面前端；将第四块扁平板成形为翼尾(16)，所述翼尾具有对应的翼尾工作面和翼尾背面，并且厚度分布从翼尾的前端向后端逐渐减小；
S3、在所述空腔内设置加强肋(29)，并在所述叶片前腔(2)开设一个冷却气体入口(1)，在所述叶片后腔(4)开设一个冷却气体出口(5)。
8.如权利要求7所述的大型高温高压透平泵用叶片的制造方法，其特征在于，制作主翼工作面(6)和主翼背面(7)时，所使用的扁平板的加热处理温度均为1010℃～1063℃。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3964841A (en) * 1974-09-18 1976-06-22 Sigma Lutin, Narodni Podnik Impeller blades
EP0798447A2 (de) * 1996-03-28 1997-10-01 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union MàœNchen Gmbh Schaufelblatt für Strömungsmaschinen
CN104763473A (zh) * 2015-02-12 2015-07-08 溧阳市超强链条制造有限公司 一种翼型件
CN204805151U (zh) * 2015-07-02 2015-11-25 江苏德华泵业有限公司 双向轴流泵

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060018753A1 (en) * 2004-07-20 2006-01-26 Menian Harry H High pressure tandem turbine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3964841A (en) * 1974-09-18 1976-06-22 Sigma Lutin, Narodni Podnik Impeller blades
EP0798447A2 (de) * 1996-03-28 1997-10-01 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union MàœNchen Gmbh Schaufelblatt für Strömungsmaschinen
CN104763473A (zh) * 2015-02-12 2015-07-08 溧阳市超强链条制造有限公司 一种翼型件
CN204805151U (zh) * 2015-07-02 2015-11-25 江苏德华泵业有限公司 双向轴流泵

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