汽轮机的旋转部分通称转子，它是由主轴、叶轮、叶片和其它零件组成。大型汽轮机的转轴，好似一把打开了一半的雨伞。

叶片是镶到叶轮上去的，汽轮机是靠高压高温蒸汽冲动叶片带动转轴旋转的。因此叶片的质量要求很高，要用高级合金钢来做原料。

【资料图】

一、为什么整个转子的形状，像一把半打开的雨伞呢?

原来，十二万五千瓦中间再热汽轮机，它一共有四千八百片叶片。这些叶片的大小很不一样，最小的只有大拇指的一半长(23毫米) 而最大的比手臂还要长(700毫米)。

那么，为什么叶片要做的大小不一呢?

一圈喷嘴和一圈叶片称为一级，十二万五千瓦中间再热汽轮机共有二十五级。各级的蒸气压力是不相同的，第一级受到的是蒸汽进口压力，因此它的压力最高，而最末一级是汽轮机的排汽压力，压力最低。

汽轮机的叶片排列正好和蒸汽压力相反，第一级最小，以后各级的叶片逐渐增大，到最末一级叶片就最大，因此整个转子看上去就像一把半打开的雨伞。

二、为什么蒸汽压力高，叶片反而要做的小呢?

这是为了使汽轮机转轴各部分受到的蒸汽冲击力大小能够一致的缘故。我们知道，蒸汽的压力和容积的关系是成反比的。第一级蒸汽压力最大，而这时的蒸汽容积最小，因此叶片就做得最小;当蒸汽一级一级通下去时，它的压力逐渐减低，随之它的容积也逐渐增大，于是蒸汽的通导面积就得增大，因此叶片就得做得大一些。

如果把每一级叶片都做成同样大小的话，那么转轴各个部分受到蒸汽的冲击力，就有大有小，转轴旋转起来就不平稳了。这就是汽轮机叶片从小到大的道理。

叶片是转子的重要部件。叶片的工作条件是非常艰巨的，温度高而且还在经常变化，还要受着相当大的离心力和弯曲力的作用。在运行中，如果叶片折断，就会引起设备的严重损坏。

因此，叶片的材料以及制造工艺，都有相当高的要求，像十二万五千瓦中间再热汽轮机的叶片，加工时精密度的误差就不能超过头发丝的三分之一。

三、汽轮机高压段为什么采用等截面叶片?

一般在汽轮机高压段，蒸汽容积流量相对较小，叶片短，叶高比d/L(d为叶片平均直径，L为叶片高度)较大，沿整个叶高的圆周速度及汽流参数差别相对较小。此时依靠改变不同叶高处的断面型线，不能显著地提高叶片工作效率，所以多将叶身断面型线沿叶高做成相同的，即做成等截面叶片。这样做虽使效率略受影响，但加工方便，制造成本低，而强度也可得到保证，有利于实现部分级叶片的通用化 。

四、汽轮机低压部分叶片为什么要设计为扭叶片?

大机组为增大功率，往往叶片做得很长。随着叶片高度的增加，当叶高比具有较小值(一般为小于10)时，不同叶高处圆周速度与汽流参数的差异已不容忽视。此时叶身断面型线必须沿叶高相应变化，使叶片扭曲变形，以适应汽流参数沿叶高的变化规律，减小流动损失;同时，从强度方面考虑，为改善离心力所引起的拉应力沿叶高的分布，叶身断面面积也应由根部到顶部逐渐减小。