[發明專利]用于識別摩擦事件的方法及系統

有效

• 申請號: 201810209977.2
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108571346B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: L.K.布萊克曼;B.F.內斯蒂科;P.T.吉布斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;李建新

提供了用于識別燃氣渦輪發動機的摩擦事件的方法及系統。在一個示例性方面，從發動機操作數據來識別渦輪發動機的一個或多個功率水平變化。對于具體識別的功率水平變化，計算了功率水平變化的大小和功率水平變化的速率。給定的功率水平變化的計算的大小和速率限定了數據點，其繪制在功率水平變化的大小對速率的圖表上。數據點基于一個或多個操作參數(如，飛行階段)來過濾，以獲得執行功率水平變化時的發動機/飛行器的操作狀態特有的嚴重性閾值。一個或多個數據點然后與嚴重性閾值相比較來識別可能的摩擦事件。

技術領域

本主題大體上涉及燃氣渦輪發動機。更具體而言，本主題涉及識別操作期間由燃氣渦輪發動機的構件經歷的摩擦事件。

背景技術

在操作期間，飛行器的燃氣渦輪發動機控制成極緊的葉片末梢間隙，尤其是在巡航操作期間。以此方式，可達到較好的發動機性能和效率。除了緊間隙的益處，發動機的渦輪機可能在緊間隙構造中更易受摩擦事件，因為熱和機械負載在瞬變操作期間使發動機構件膨脹和收縮。當旋轉渦輪機構件抵靠另一物體接觸或摩擦時，發生摩擦事件，如，渦輪轉子葉片末梢接觸護罩時。摩擦事件可導致葉片末梢損耗、護罩破壞和密封件退化，這降低發動機性能和效率。

通常，摩擦事件以復雜的模型、以人工檢查、以傳感器系統和它們的組合來識別。這些常規方法可在計算和勞動方面的強度很大，且可對發動機增加重量。此外，這些常規方法大體上不可靠且實施起來昂貴。此外，并非所有發動機都包括能夠識別摩擦事件的傳感器系統或模型。

因此，用于識別摩擦事件的改進的方法和系統將是期望的。具體而言，在不需要計算強度大的模型或不對發動機或飛行器增加額外重量的情況下識別摩擦事件的方法和系統將是有益的。

發明內容

本公開內容的示例性方面針對用于識別燃氣渦輪發動機的摩擦事件的方法及系統。本發明的方面和優點將在以下描述中部分地闡釋，或可從描述中清楚，或可通過實踐本發明而學習到。

在一個示例性方面，本公開內容針對一種用于識別渦輪發動機的摩擦事件的方法。該方法包括將一個或多個數據點與嚴重性閾值相比較，各個數據點指示操作期間由渦輪發動機執行的功率水平變化的大小和速率。

在一些各種實施例中，在比較期間，如果具體數據點低于嚴重性閾值，則篩選出數據點作為非摩擦事件，且如果具體數據點超過嚴重性閾值，則該數據點識別為可能的摩擦事件。

在一些各種實施例中，該方法還可包括確定識別為可能的摩擦事件的一個或多個數據點是否是實際摩擦事件。該方法還可包括至少部分地基于確定為實際摩擦事件的數據點來更新嚴重性閾值。

在其他各種實施例中，在比較期間，如果具體數據點低于嚴重性閾值且不在嚴重閾值的大約預定裕度內，則篩選出數據點作為非摩擦事件。

在其他各種實施例中，該方法還可包括至少部分地基于指示與具體數據點相關聯的功率水平變化期間的渦輪發動機的狀態的一個或多個操作參數來過濾一個或多個數據點，以確定對應于操作參數的特定嚴重性閾值，其中在具體數據點與嚴重性閾值相比較時，特定嚴重性閾值用作嚴重性閾值。

在又一些各種實施例中，一個或多個操作參數包括以下至少一者：執行功率水平變化之前的停留時間、高度、馬赫數、絕對功率水平、飛行階段、飛行器姿態或飛行器姿態變化速率，以及發動機利用率。

在又一些各種實施例中，在過濾期間，至少部分地基于指示與具體數據點相關聯的功率水平變化期間的渦輪發動機的狀態的渦輪發動機的兩個或更多個操作參數來過濾一個或多個數據點，各個操作參數具有對應的特定嚴重性閾值。該方法還可包括：至少部分地基于對應于其相應操作參數的特定嚴重性閾值來計算所得的嚴重性閾值，其中在具體數據點與嚴重性閾值相比較時，所得的嚴重性閾值用作嚴重性閾值。

在一些各種實施例中，該方法還包括確定一個或多個數據點是否在一個或多個預定操作參數內。此外，該方法還包括如果具體數據點不在一個或多個預定操作參數內，則篩選出數據點作為非摩擦事件。