[發(fā)明專利]虛擬葉片檢查

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711145884.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108072349B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.A.薩爾姆;O.巴斯;B.圖蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): G01B21/16
• 分類號(hào): G01B21/16;G01B21/32
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;劉春元

公開(kāi)了一種用于虛擬地檢查葉片級(jí)(154)的系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)可包括用于獲得葉片級(jí)(154)的各個(gè)葉片(140)的護(hù)罩(134,134A,134B,152)的三維模型(132)的數(shù)字化裝置(130)。一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可包括配置成運(yùn)行以下過(guò)程的至少一個(gè)模塊：從通過(guò)使用數(shù)字化裝置(130)數(shù)字化創(chuàng)建的葉片級(jí)(154)的各個(gè)葉片(140)的護(hù)罩(134,134A,134B,152)的三維模型(132)取得各個(gè)護(hù)罩(134,134A,134B,152)的多個(gè)參考點(diǎn)的幾何位置數(shù)據(jù)；基于幾何位置數(shù)據(jù)和葉片級(jí)(154)的已知大小生成葉片級(jí)(154)的護(hù)罩(134,134A,134B,152)的3D虛擬繪制(150)，三維虛擬繪制(150)包括各個(gè)護(hù)罩(134,134A,134B,152)的多個(gè)參考點(diǎn)的繪制；以及使用三維虛擬繪制(150)檢查葉片級(jí)(154)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)內(nèi)容大體上涉及機(jī)器檢查，且更具體地涉及虛擬葉片檢查，例如，包括軸向、徑向和/或扭轉(zhuǎn)變形。

背景技術(shù)

葉片用于從裝置(如渦輪機(jī))中的工作流體流生成動(dòng)力。具體而言，許多葉片可聯(lián)接到轉(zhuǎn)子上，以從其上的工作流體流將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)給予轉(zhuǎn)子。葉片最初基于產(chǎn)生高效葉片的理想模型定形。各個(gè)葉片均可包括在其外端處的護(hù)罩，其包括硬面(hard face)，硬面與相鄰葉片的護(hù)罩的匹配硬面相互作用。硬面是包括磨損材料且在基礎(chǔ)負(fù)載下與彼此接觸來(lái)緩沖振動(dòng)的護(hù)罩的部分。在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間，帶護(hù)罩的渦輪葉片經(jīng)歷高量的扭曲和扭轉(zhuǎn)。兩個(gè)相鄰葉片之間的接觸間隙對(duì)于在操作期間確保輪葉接合很關(guān)鍵。隨著葉片磨損，兩個(gè)相鄰葉片之間的接觸間隙增大，導(dǎo)致葉片接合不足。因此，葉片硬面通常需要在定期修理過(guò)程期間恢復(fù)。

在修理之后，執(zhí)行檢查，以便確保葉片已正確地恢復(fù)。作為檢查的一部分，特定級(jí)的所有葉片都通過(guò)使葉片沿軸向滑入轉(zhuǎn)子輪上的匹配聯(lián)接件上的位置來(lái)定位在轉(zhuǎn)子輪上的位置。一定數(shù)目的葉片可取決于葉片級(jí)改變，但通常是相對(duì)大的數(shù)目，例如，92、100等。此時(shí)，具有已知尺寸的墊片置于與硬面相互作用的相鄰各對(duì)葉片護(hù)罩之間。墊片的累積大小提供了轉(zhuǎn)子輪的硬面之間的所有接觸間隙的累積大小的量度。過(guò)大的累積接觸間隙指出了葉片不適合繼續(xù)使用。此外，不能將墊片置于某些相鄰葉片護(hù)罩之間的位置指出了一個(gè)或更多個(gè)葉片可能扭轉(zhuǎn)過(guò)大而不能使用，即，相鄰護(hù)罩的硬面之間沒(méi)有接觸間隙。此外，最大可允許間隙檢查也可在檢查期間執(zhí)行。一旦檢查完成，則葉片除去來(lái)運(yùn)輸且安裝就位。該檢查過(guò)程提出的挑戰(zhàn)在于，葉片加載到轉(zhuǎn)子輪上，對(duì)所有接觸間隙加墊片、測(cè)量接觸間隙/墊片，以及除去所有葉片是勞動(dòng)強(qiáng)度很大的且耗時(shí)的。

當(dāng)前的工藝也未解決其它結(jié)構(gòu)變形，如軸向變形。另外，徑向變形可導(dǎo)致護(hù)罩在輪內(nèi)的重疊，引起稱為疊蓋(shingling)的結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)內(nèi)容的第一方面提供了一種虛擬檢查葉片級(jí)的接觸間隙的計(jì)算機(jī)化的方法，葉片級(jí)具有已知大小，該方法包括：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中：從通過(guò)使用數(shù)字化裝置數(shù)字化而創(chuàng)建的葉片級(jí)的各個(gè)葉片的護(hù)罩的三維模型取得各個(gè)護(hù)罩的硬面平面的幾何位置數(shù)據(jù)；基于幾何位置數(shù)據(jù)和葉片級(jí)的已知大小生成葉片級(jí)的護(hù)罩的三維虛擬繪制(rendering)，三維虛擬繪制包括相鄰護(hù)罩之間的接觸間隙的繪制；以及使用三維虛擬繪制來(lái)檢查葉片級(jí)。

本公開(kāi)內(nèi)容的第二方面提供了一種用于虛擬地檢查葉片級(jí)的接觸間隙的系統(tǒng)，葉片級(jí)具有已知大小，該系統(tǒng)包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其包括配置成執(zhí)行以下步驟的至少一個(gè)模塊：從通過(guò)使用數(shù)字化裝置數(shù)字化而創(chuàng)建的葉片級(jí)的各個(gè)葉片的護(hù)罩的三維模型取得各個(gè)護(hù)罩的硬面平面的幾何位置數(shù)據(jù)；基于幾何位置數(shù)據(jù)和葉片級(jí)的已知大小生成葉片級(jí)的護(hù)罩的三維虛擬繪制，三維虛擬繪制包括相鄰護(hù)罩之間的接觸間隙的繪制；以及使用三維虛擬繪制來(lái)檢查葉片級(jí)。