[實(shí)用新型]一種汽輪機(jī)動(dòng)葉片固有頻率的測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920848546.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209707051U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛海亮;趙英英;馬義良;胡炳南;潘邵平;丁懷臣;朱小明;劉鑫;鄒成倫;郭振宇;王冬梅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱汽輪機(jī)廠(chǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01M7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M7/02
• 代理公司: 23109 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 牟永林<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

一種汽輪機(jī)動(dòng)葉片固有頻率的測(cè)量裝置，屬于汽輪機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本實(shí)用新型是為了解決因無(wú)法精確測(cè)量動(dòng)葉片的固有頻率，導(dǎo)致實(shí)際加工出的動(dòng)葉片容易發(fā)生低節(jié)徑共振而使葉片斷裂造成汽輪機(jī)事故，無(wú)法保證汽輪機(jī)機(jī)組長(zhǎng)期安全運(yùn)行的問(wèn)題。汽輪機(jī)動(dòng)葉片固有頻率的測(cè)量裝置包括無(wú)線(xiàn)電遙測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示分析系統(tǒng)、壓縮空氣激振系統(tǒng)和轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)，無(wú)線(xiàn)電遙測(cè)系統(tǒng)用于發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示分析系統(tǒng)用于記錄并分析葉片的固有頻率值，壓縮空氣激振系統(tǒng)用于激振動(dòng)葉片，轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的數(shù)值，無(wú)線(xiàn)電遙測(cè)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示分析系統(tǒng)相連接。本實(shí)用新型主要用于汽輪機(jī)動(dòng)葉片固有頻率的測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種汽輪機(jī)動(dòng)葉片固有頻率的測(cè)量裝置。屬于汽輪機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

汽輪機(jī)動(dòng)葉片是汽輪機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵部件，在設(shè)計(jì)動(dòng)葉片時(shí)不僅要考慮動(dòng)葉片的靜強(qiáng)度，還要考慮動(dòng)葉片的動(dòng)強(qiáng)度，其中動(dòng)強(qiáng)度考核的關(guān)鍵是掌握動(dòng)葉片的振動(dòng)特性。動(dòng)葉片的振動(dòng)特性在設(shè)計(jì)中主要表現(xiàn)為葉片的固有頻率計(jì)算。在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中，最終加工成型的動(dòng)葉片和有限元理論建模所使用的動(dòng)葉片模型始終有偏差，并且有限元理論計(jì)算是基于理想狀態(tài)模擬動(dòng)葉片的運(yùn)行和真實(shí)的運(yùn)行狀態(tài)還是有較大差別的，這就導(dǎo)致了計(jì)算結(jié)果和實(shí)際測(cè)量結(jié)果肯定是不同的。由于動(dòng)葉片在運(yùn)行過(guò)程中始終處于振動(dòng)狀態(tài)，為了保證動(dòng)葉片的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，根據(jù)我公司動(dòng)葉片調(diào)頻標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)葉片的固有頻率與工作頻率的整數(shù)倍在低節(jié)徑下(k<12)必須有一定的避開(kāi)率，這就要求精確測(cè)量動(dòng)葉片的固有頻率。由于汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)是高速旋轉(zhuǎn)的，所以對(duì)汽輪機(jī)動(dòng)葉片進(jìn)行固有頻率的測(cè)量只能采用非接觸測(cè)量。我公司采用非接觸測(cè)量主要是采用無(wú)線(xiàn)電遙測(cè)技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了解決因無(wú)法精確測(cè)量動(dòng)葉片的固有頻率，導(dǎo)致實(shí)際加工出的動(dòng)葉片容易發(fā)生低節(jié)徑共振而使葉片斷裂造成汽輪機(jī)事故，無(wú)法保證汽輪機(jī)機(jī)組長(zhǎng)期安全運(yùn)行的問(wèn)題。現(xiàn)提供一種汽輪機(jī)動(dòng)葉片固有頻率的測(cè)量裝置。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

所述的汽輪機(jī)動(dòng)葉片固有頻率的測(cè)量裝置包括無(wú)線(xiàn)電遙測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示分析系統(tǒng)、壓縮空氣激振系統(tǒng)和轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)，無(wú)線(xiàn)電遙測(cè)系統(tǒng)用于發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示分析系統(tǒng)用于記錄并分析葉片的固有頻率值，壓縮空氣激振系統(tǒng)用于激振動(dòng)葉片，轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的數(shù)值，無(wú)線(xiàn)電遙測(cè)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示分析系統(tǒng)相連接。

進(jìn)一步地，所述的壓縮空氣激振系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)13、儲(chǔ)氣罐14、空氣過(guò)濾器15、調(diào)壓器16、氣動(dòng)閥12、激振噴嘴9、電源10和控制器11，空氣壓縮機(jī)13的出氣口連接在儲(chǔ)氣罐14的進(jìn)氣口上，儲(chǔ)氣罐14的出氣口連接在空氣過(guò)濾器15的進(jìn)氣口上，空氣過(guò)濾器 15的出氣口通過(guò)氣體管道連接在激振噴嘴9的進(jìn)氣口上，在空氣過(guò)濾器15與激振噴嘴9 之間的管道上沿氣流方向依次設(shè)置有調(diào)壓器16和氣動(dòng)閥12，控制器11通過(guò)電源10控制氣動(dòng)閥12的啟閉。

進(jìn)一步地，所述的無(wú)線(xiàn)電遙測(cè)系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)射機(jī)1、天線(xiàn)接收裝置2、應(yīng)變片17和信號(hào)接收機(jī)5，應(yīng)變片17粘貼在轉(zhuǎn)子的動(dòng)葉片上，信號(hào)發(fā)射機(jī)1固定在轉(zhuǎn)子上，應(yīng)變片17 通過(guò)兩根電線(xiàn)分別與信號(hào)發(fā)射機(jī)1的正端和負(fù)端連接，信號(hào)發(fā)射機(jī)1通過(guò)信號(hào)發(fā)射機(jī)1上的天線(xiàn)接線(xiàn)端子發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波，天線(xiàn)接收裝置2接收信號(hào)發(fā)射機(jī)1發(fā)射出來(lái)的無(wú)線(xiàn)電波，天線(xiàn)接收裝置2通過(guò)同軸電纜連接在信號(hào)接收機(jī)5的接收端上。

進(jìn)一步地，所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示分析系統(tǒng)包括磁帶記錄儀6、模擬示波器7和頻譜分析儀8，信號(hào)接收機(jī)5的輸出端通過(guò)同軸電纜與磁帶記錄儀6的輸入端相連接，磁帶記錄儀6的輸出端通過(guò)同軸電纜與模擬示波器7的輸入端相連接，模擬示波器7的輸出端通過(guò)同軸電纜與頻譜分析儀8的輸入端相連接。

進(jìn)一步地，所述的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)包括磁電傳感器3和轉(zhuǎn)速表4，轉(zhuǎn)子上設(shè)置有凸起或者凹槽，磁電傳感器3對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子上的凸起或者凹槽，磁電傳感器3的輸出端與轉(zhuǎn)速表4的輸入端相連接。