[發明專利]渦輪葉片測量裝置

有效

• 申請號: 201210027788.6
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN102620696A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: B·P·漢森;C·G·泰勒;W·E·小麥克萊里
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;譚祐祥

技術領域

本發明涉及渦輪葉片測量裝置。

背景技術

渦輪發動機普遍用于電力發生行業中。這樣的渦輪發動機包括壓縮機區段，在壓縮機區段中，已被吸入渦輪發動機中的空氣被壓縮。壓縮空氣與燃料在燃燒器區段中混合且燃燒。然后熱的膨脹燃燒氣體被路由到渦輪區段中，渦輪區段提供渦輪發動機產生的原動力。

渦輪發動機的壓縮機區段包括交替的定子導葉排和壓縮機葉片排。壓縮機葉片安裝在渦輪發動機的旋轉軸上。定子導葉附連到壓縮機的殼體上。各定子導葉排有助于以設計成幫助壓縮進入的空氣的角度來將流過壓縮機的空氣引導到下一壓縮機葉片排中。

發動機的渦輪區段也包括多個交替的定子導葉排和渦輪葉片排。渦輪葉片也附連到發動機的軸上。定子導葉附連到發動機的渦輪區段的殼體上。各定子導葉排有助于以幫助渦輪區段產生動力的角度來將熱的燃燒氣體引導到下一渦輪葉片排上。

雖然定子導葉、壓縮機葉片和渦輪葉片由耐用性高的材料制成，但是經過延長的時段，在葉片的上面以高速和高量流動的空氣和水份可使葉片的材料受腐蝕。在一些情況下，穿過渦輪的空氣中的小顆粒(例如灰塵和沙子)也可增加葉片的腐蝕。類似地，熱的燃燒氣體也可使渦輪區段中的渦輪葉片受腐蝕。在壓縮機區段中，可將水或水蒸氣噴射到穿過壓縮機的空氣流中，以幫助清潔壓縮機區段，以及/或者冷卻空氣。空氣流內的水滴或水蒸氣可使葉片受腐蝕。

壓縮機和渦輪葉片的過度腐蝕可使葉片變弱，這可導致渦輪發動機過早失效。另外，葉片的腐蝕可改變葉片的形狀，從而導致渦輪發動機有不那么高效的運行。

可惜的是，難以在不直接測量葉片的情況下確定葉片的腐蝕程度。而且接近壓縮機和渦輪葉片來進行這樣的測量是非常困難的。因此，運營商和制造商通過分析計算來估計葉片的使用壽命。如果這樣的估計太保守，則這可導致過早地更換葉片，這會浪費時間和金錢。如果這樣的估計太不嚴格，則這可導致渦輪發動機失效，這個的代價甚至更大。

發明內容

根據本發明的第一方面的一種渦輪葉片測量裝置包括構造成可移除地夾到渦輪葉片上的夾具、能夠可移除地安裝在夾具上的導向件，以及能夠可動地安裝在導向件上的測量裝置。該測量裝置構造成測量渦輪葉片的方面。

根據本發明的另一方面的一種渦輪葉片測量系統包括構造成可移除地夾到渦輪葉片的基部上的夾具、能夠可移除地安裝在夾具上的支承柱，其中支承柱包括沿著支承柱的長度而定位的多個定位孔口。測量系統還包括安裝在支承柱上的測量頭，測量頭包括定位孔口，定位孔口構造成接收支承柱，使得測量頭可沿著支承柱滑動。測量頭中的定位銷接合支承柱上的定位孔口。測量頭還包括可動地安裝在測量頭上的至少一個接觸臂，其中，測量頭構造成測量渦輪葉片的方面。

附圖說明

圖1是渦輪發動機的簡圖；

圖2是在基部上的渦輪葉片的立視圖；

圖3是圖2中示出的渦輪葉片和基部的俯視圖；

圖4是沿著截面線4-4得到的圖2中示出的渦輪葉片和基部的橫截面圖；

圖5是沿著截面線5-5得到的圖2中示出的渦輪葉片和基部的橫截面圖；

圖6是渦輪葉片的立視圖，測量裝置的部分安裝在葉片上；

圖7是沿著截面線7-7得到的圖6中示出的渦輪葉片和測量裝置的橫截面圖；

圖8是渦輪葉片測量裝置的俯視圖；

圖9是圖8中示出的渦輪葉片測量裝置的正視圖；

圖10是顯示了具有安裝在渦輪葉片上的測量裝置的渦輪葉片的立視圖；

圖11是沿著截面線11-11得到的圖10中示出的渦輪葉片和測量裝置的橫截面圖；

圖12示出了夾到渦輪葉片上的測量裝置的一個備選實施例的類似于圖7的橫截面圖；

圖13是示出了夾到渦輪葉片上的測量裝置的另一個備選實施例的類似于圖7的橫截面圖；

圖14可用來測量渦輪葉片的厚度的另一個測量裝置的俯視圖；

圖15是渦輪葉片測量裝置的一個備選實施例的夾具和支承柱的立視圖；以及

圖16是示出了渦輪葉片測量裝置和數據記錄裝置的元件的方框圖。

部件列表

1渦輪發動機

10壓縮機區段

20燃燒器

30渦輪區段

100葉片

102前緣

104后緣

105基部

107頂部

110安裝基部

120、170、221第一夾具部分