[發明專利]葉片異常檢測裝置、葉片異常檢測系統、旋轉機械系統以及葉片異常檢測方法

有效

• 申請號: 201880021202.0
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN110462364B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 佐部利誠司;中庭彰宏;佐藤隆
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉建

一種葉片異常檢測裝置、葉片異常檢測系統、旋轉機械系統以及葉片異常檢測方法，葉片異常檢測裝置具有：振動取得部(52)，其在轉子的轉速變化時與所述轉速一起取得蒸汽渦輪的振動；頻率解析部，其基于振動取得部(52)的取得結果進行頻率解析，而取得動葉片列的各轉速下的固有振動頻率；接觸轉速取得部(54)，其基于頻率解析部的解析結果取得成為臨界的接觸轉速，該臨界為相鄰的動葉片的護罩彼此相互接觸的狀態和相互離開的狀態的臨界；以及判斷部(55)，其基于由該接觸轉速取得部(54)取得的接觸轉速判斷動葉片列是否異常。

技術領域

本發明涉及葉片異常檢測裝置、葉片異常檢測系統、旋轉機械系統以及葉片異常檢測方法。

本申請基于2017年3月28日向日本申請的特愿2017-063267號而主張優先權，并在此援引其內容。

背景技術

例如蒸汽輪機、燃氣輪機等旋轉機械具有：旋轉軸；以及動葉片列組，其包括設置于該旋轉軸的外周的多個動葉片列。在旋轉機械運轉時，測量旋轉的動葉片列的振動。通過進行這種測量，能夠驗證動葉片列的振動特性是否依照設計計劃。另外，能夠確認由運轉條件的變化引起的動葉片的振動特性的變化，從而能夠實現渦輪制品的可靠性的提高。

例如，在專利文獻1中公開有如下技術：在不與動葉片接觸的靜止部設置位移傳感器，通過該位移傳感器監視動葉片的振動。

特別是，在動葉片的葉片高度大的低壓級多應用非接觸監視器，該非接觸監視器從靜止側測量各動葉片的通過時間并運算該結果而計算動葉片的振動方式以及振動量。

另外，在專利文獻2中公開有在與轉子滑動接觸的靜止部設置振動檢測部的技術。例如，通過將作為振動檢測部的加速度計設置于軸承箱，由該加速度計檢測傳遞到該軸承箱的來自葉片列組的振動。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開2003-177059號公報

專利文獻2：日本特開昭53-28806號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，在上述專利文獻1所記載的技術中，特別是在動葉片的葉片高度小的高壓級，位移傳感器的設置環境惡劣，并且動葉片的振動振幅小，因此不能夠適當地監視振動。另外，存在如下情況：由于蒸汽或燃燒氣體等工作流體的性質狀態而位移傳感器的檢測值產生誤差，不能夠適當地檢測振動。

另外，在上述專利文獻2所記載的技術中，振動從動葉片列組傳遞至軸承箱，因此需要經由軸承油膜、軸承、軸承殼體等振動衰減要素。因此，信號本身的品質差，另外，由于暗振動使信號被屏蔽的可能性高。因而，任一項技術都難以容易地檢測動葉片列的異常。

本發明提供能夠容易地檢測動葉片列的異常的葉片異常檢測裝置、葉片異常檢測系統、旋轉機械系統以及葉片異常檢測方法。

用于解決課題的方案

本發明的第一方式涉及旋轉機械的葉片異常檢測裝置，該旋轉機械具備：旋轉軸，其繞軸線旋轉；轉子，其具有由多個動葉片構成的動葉片列，該多個動葉片從該旋轉軸呈放射狀延伸并在前端具有護罩，所述葉片異常檢測裝置具有：振動取得部，其與所述轉子的轉速一起取得所述轉速變化時的所述旋轉機械的振動；頻率解析部，其基于所述振動取得部的取得結果進行頻率解析，而取得所述動葉片列的各轉速下的固有振動頻率；接觸轉速取得部，其基于所述頻率解析部的解析結果取得成為臨界的接觸轉速，該臨界為相鄰的所述動葉片的護罩彼此相互接觸的狀態和相互離開的狀態的臨界；以及判斷部，其基于由該接觸轉速取得部所取得的接觸轉速判斷所述動葉片列是否異常。