[發明專利]用于校準扭矩測量的方法和設備

無效

• 申請號: 201210052769.9
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102778331A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: P·P-L·許;L·B·法爾二世;D·R·威爾遜
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術領域

本文中公開的本主題涉及渦輪，并且更尤其地涉及測量可旋轉軸的角位移以確定扭矩。

背景技術

諸如燃氣渦輪和/或蒸汽渦輪的各種機器可用于驅動諸如功率發生器的負荷。尤其地，燃氣渦輪和/或蒸汽渦輪可用于旋轉定子內的磁體以生成電功率。功率發生器包括軸，其連接到旋轉磁體并且其自身連接到通過一個或多個渦輪旋轉的大的連接軸(也稱作負荷聯接軸)。連接軸典型地大并且硬，由此當扭矩施加在連接軸上時導致非常小的扭轉位移(應變)。進行對通過連接軸傳輸的扭矩的測量以確定使連接軸旋轉的渦輪的功率輸出。

在實例中，通過構造成在軸中的選定位置處測量角位移的傳感器或測量儀器確定扭矩測量。角度測量的值典型地非常小，通常低于1度。因此，對于傳感器和角位移與相應的扭矩的測量的改進的精度還改進用于渦輪的功率輸出的確定。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供用于校準用于可旋轉對象的扭矩測量的方法，其中方法包括：聯接可旋轉對象到結構，結構包括沿可旋轉對象的表面的長度延伸的部件；聯接可旋轉對象到適配器；并且經由適配器施加已知扭矩到可旋轉對象。方法還包括：經由第一傳感器測量第一旋轉位移，第一傳感器在可旋轉對象的第一軸向位置處聯接到部件；經由第二傳感器測量第二旋轉位移，第二傳感器在可旋轉對象的第二軸向位置處聯接到部件；并且基于第一旋轉位移和第二旋轉位移確定可旋轉對象的第一角位移和第二角位移。

根據本發明的另一方面，提供用于校準可旋轉對象的扭矩測量的設備，其中設備包括：聯接到可旋轉對象的結構，結構包括沿可旋轉對象的表面的長度延伸的部件；聯接到可旋轉對象的適配器，其中適配器構造成施加已知扭矩到可旋轉對象。該設備還包括第一傳感器，其聯接到部件并且定位成在可旋轉對象的第一軸向位置處測量可旋轉對象的第一旋轉位移；和第二傳感器，其聯接到部件并且定位成在可旋轉對象的第二軸向位置處測量可旋轉對象的第二旋轉位移。

從結合附圖的以下描述中這些和其它優點和特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

視為本發明的本主題在說明書的結尾處的權利要求中特別地指出并且明確地主張權利。前述和其它特征以及本發明的優點從結合附圖的以下詳細描述中顯而易見，其中：

圖1是渦輪機系統的實施例的示意圖；

圖2是示范校準設備的側視圖；并且

圖3是待放置在示范校準設備中的軸的示意端視圖。

詳細描述經由參考附圖的實例解釋了本發明的實施例，連同優點和特征。

部件列表

100????燃氣渦輪系統

102????壓縮器

104????燃燒器

106????渦輪

108????軸

110????噴嘴

112????燃料供應

113????負荷

114????軸

200????校準設備

202????結構

204????適配器

206????軸的第一端

207????軸的第二端

208????第一部件

210????第二部件

211????表面

212????齒

214????第一傳感器

216????第二傳感器

218????齒

220????第三傳感器

221????距離

222????第四傳感器

224????長度

226????直徑

228????軸線

230????第一位置

232????第二位置

234????控制器

300????扭矩

302????角位移

304????半徑

306????線性位移

具體實施方式

圖1是諸如燃氣渦輪系統100的渦輪機系統的實施例的示意圖。系統100包括壓縮器102、燃燒器104、渦輪106、軸108和燃料噴嘴110。在實施例中，系統100可包括多個壓縮器102、多個燃燒器104、多個渦輪106、多個軸108和多個燃料噴嘴110。壓縮器102和渦輪106通過軸108聯接。軸108可為單一軸或聯接在一起以形成軸108的多個軸段。