[發明專利]確定機器中運動部件與靜止部件之間間隙的方法和裝置

無效

• 申請號: 200910128810.4
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN101532398A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: S·F·辛普森;G·M·吉爾克里斯特;W·M·格諾韋斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D1/02
• 分類號: F01D1/02;G01S11/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;曹 若

技術領域

本發明涉及機器領域，且更具體地涉及用于確定機器的運動部件與靜止部件之間間隙的方法與裝置。

背景技術

在旋轉機器領域中，常常需要測量運動構件或旋轉構件與靜止構件之間的間隙。沒有恰當的間隙，旋轉構件會接觸靜止構件。接觸且尤其是高速接觸可導致損壞旋轉構件與靜止構件的其中一個或另一個。在有些情況下，測量間隙是極小地具有侵害性的步驟。然而，在多數情況下測量間隙要求一定程度地拆解或拆卸機器。當機器在運轉時，間隙由于熱、離心力等而有所變化。因此，靜止間隙必須設有一定程度的適應性以允許可能發生的任意變化。熱、疲勞以及其它情況足以改變運動構件與靜止構件之間的運行間隙。為了保證機器在公差內運轉，要求定期維護以測量和調整間隙。在多數情況下，假定需要至少部分地拆解來測量間隙，維護要求機器停機。機器停機是耗時和花費成本的過程，這將對設備的產量有消極影響。

在一些情況下，使用微波來測量渦輪機構件之間的運行或運動間隙。在這種情況下，在渦輪機中，微波發送器安裝在運動構件上而接收器安裝在靜止構件上。然后微波在接收器與發送器之間傳遞以確定間隙。多數情況下這是有效的，但微波受水的影響。考慮到微波與水之間的交互作用，用于檢測間隙的微波系統對于在其中的工作流體具有高含水量的渦輪機如蒸汽渦輪機，將不會特別有效。

發明內容

通過提供根據本發明示例性實施例所構成的機器，克服了背景技術的缺點并提供了額外的優點。該機器包括：靜止部件以及相對該靜止部件可旋轉地安裝的運動部件。該運動部件包括中央輪轂以及至少一個運動構件。該至少一個運動構件包括固定連接到中央輪轂的第一端部，以及第二端部和中間部分。該運動部件的第二端部與靜止部件隔開以形成間距。至少一個發送元件安裝到靜止部件與運動部件的其中一個上。該至少一個發送元件發出經過該間距具有預定頻率的聲波。至少一個接收元件安裝到靜止部件與運動部件中的另一個上。該至少一個接收元件接收來自發送元件的聲波。該機器還包括可操作地連接到該至少一個發送元件與該至少一個接收元件中的至少一個上的控制器。該控制器基于經過該間距的聲波來確定在運動部件與靜止部件之間延伸的間隙距離。

根據本發明的另一示范性實施例，一種確定機器的運動部件與靜止部件之間間隙的方法，包括：從設置在機器的運動部件與靜止部件的其中一個上的至少一個發送元件生成具有預定頻率的聲波，以及引導聲波經過在運動部件與靜止部件之間延伸的間距。該方法還包括從安裝到運動部件與靜止部件中的另一個上的至少一個接收元件接收聲波，以及基于經過該間距的聲波信號來確定運動部件與靜止部件之間的間隙。

通過本發明示范性實施例的技術認識到另外的特征及優點。本文詳細描述了本發明的其它示范性實施例及其它方面，并將其視作為要求保護的本發明的一部分。為了更好地理解本發明的優點及特征，請參照描述及附圖。

附圖說明

圖1是根據本發明示范性實施例的包括用于確定運動部件與靜止部件之間間隙的系統的渦輪機的局部截面視圖；

圖2是圖1所示的渦輪機的一部分的詳細視圖，顯示了根據本發明另一示范性實施例的發送元件及接收元件；

圖3是根據本發明示范性實施例的用于確定運動部件與靜止部件之間間隙的系統的示意圖；

圖4是根據本發明示范性實施例的具有已定位的無源發送元件的旋轉部件的尖端部的局部透視圖；以及

圖5是根據本發明另一示范性實施例的具有已定位的無源發送元件的旋轉部件發尖端部的局部透視圖。

零件清單

2??????渦輪機

4??????燃燒部

6??????渦輪部

9??????靜止部件

10?????外殼

13?????護罩

18?????多個級

19?????多個級

20?????多個級

23?????渦輪風扇組件/運動部件

28?????中央輪轂

29?????運動構件

30?????多個旋轉構件

31?????部件/渦輪葉片

35?????主體

37?????第一端部

38?????第二端部

39?????中間部分

44?????間距

50?????系統

60??????發送元件

64??????揚聲器

70??????接收元件

74??????麥克風

80??????控制器