[發明專利]用于測量渦輪機中的葉片或導葉的幾何參數的工具

有效

• 申請號: 201510587812.5
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105423976B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: B.福爾拉德;E.沃格特;F.古貝曼恩;A.沃斯科博伊尼科夫
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源瑞士股份公司
• 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;傅永霄

用于測量渦輪機的導葉(15)或葉片(17)的幾何參數，特別用于測量導葉(15)或葉片(17)的末梢(3)與基準平面之間的距離的工具(1)，該工具(1)包括第一導板(4)和第二導板(5)，第一導板(4)和第二導板(5)在限定位置借助于至少兩個間隔件(6)與彼此間隔開，其中第一導板(4)和第二導板(5)中的各個均配備有第一通孔(7)和一個或多個第二通孔(8,8',8'',8''',8'''')，第一通孔(7)設計成穿過導葉(15)或葉片(17)的翼型件(2)，且各個第二通孔(8,8',8'',8''',8'''')設計成接納長度測量工具(9)，例如，深度計。

技術領域

本發明大體上涉及渦輪機的技術領域。更具體而言，本發明涉及一種用于測量渦輪機中的葉片或導葉的幾何參數(例如，翼型件的長度)的工具，其允許在葉片轉子或葉片定子以及獨立部件上進行測量。

背景技術

為了優化渦輪機(例如，壓縮機、燃氣輪機、汽輪機)的效率，導致損失的任何過程都可盡可能最小化。損失由泄漏流引起，泄漏流穿過渦輪機的旋轉構件和靜止構件之間的間隙。為了減少泄漏流，這些構件之間的空隙必須在操作期間設置為最小。

出于若干原因，在旋轉構件與靜止構件的表面之間的相互接觸在操作期間發生，結果是表面磨損且因此增大了間隙和泄漏流。

存在若干方法來確認渦輪機中的空隙預測。

一種確認方式在于通過測量構件處的摩擦來評估操作期間發生的摩擦，即，測量殼體摩擦和葉片磨損或軸摩擦和導葉磨損。

葉片末梢與定子之間的空隙的增大包括殼體摩擦和葉片磨損。考慮機器效率，靜止構件處的摩擦大體上相比于旋轉構件的磨損是優選的。即，殼體摩擦導致空間的局部增大，而葉片末梢處的磨損導致區段周圍的空隙增大。

測量葉片磨損給予發生在葉片處的摩擦比例的反饋。

用于監測渦輪機的構件處的磨損而不從機器除去該構件的已知解決方案包括向所述構件的相關表面提供標記。至少一個(優選一定數目)的確定深度的中空標記加工在待監測的構件的相關表面中。內窺鏡檢查連續地執行，以提供標記的圖像信號。

WO2013/050688中公開了用于使用標記來監測壓縮機葉片處的磨損的此方法。

不利的是該方法需要改變獨立構件，如，葉片或導葉。

根據WO2009/085430中公開的另一個方法，葉片末梢與燃氣渦輪發動機中的包繞殼體的內表面之間的間隙的高度由測量工具測量。該測量工具基本上由包括兩個構件的框架構成：支持部件和延伸部件。支持部件包括附接部件，其設計成將工具安裝在燃氣渦輪發動機的風扇殼體上。出于此目的，測量工具和風扇殼體配備有相應的緊固器件，例如，風扇殼體處的凸緣具有孔來接納來自框架的支持部件的螺釘。并且，延伸部件由傳感器的支承臂構成或保持該支承臂。支承臂的一端附接到支持部件上，且其另一端自由，且保持厚度測量傳感器。支承臂的長度和寬度設計成突出到葉片末梢與殼體的內表面之間的間隙中。傳感器為非接觸式傳感器，如，光學或電容位置傳感器。在測量工具鎖定在發動機處的其位置之后，風扇葉片旋轉且傳感器可獲得各個旋轉葉片的數據。通過支承臂的縱向調整，可進行不同縱向位置的末梢孔隙測量。

發明內容

本發明的目的在于以容易的方式提供一種用于測量導葉或葉片的幾何參數(例如，翼型件的長度)的工具。

根據另一個目的，工具必須以可再現的方式輸送測量數據。

最后，工具應當適用于獨立部件以及葉片轉子或定子。

這些及其它目的通過根據權利要求1的用于測量導葉或葉片的幾何參數的工具來獲得。