RU2326362C1 - Способ диагностирования повреждений и дефектов рабочих лопаток турбомашин - Google Patents
Способ диагностирования повреждений и дефектов рабочих лопаток турбомашин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2326362C1 RU2326362C1 RU2006132220/06A RU2006132220A RU2326362C1 RU 2326362 C1 RU2326362 C1 RU 2326362C1 RU 2006132220/06 A RU2006132220/06 A RU 2006132220/06A RU 2006132220 A RU2006132220 A RU 2006132220A RU 2326362 C1 RU2326362 C1 RU 2326362C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- time intervals
- blade
- blades
- averaged
- defects
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для диагностирования повреждений и дефектов рабочих лопаток турбоагрегатов в процессе их эксплуатации и может быть использовано для индикации усталостной прочности материала лопаток, предупреждения повреждений или обрывов лопаток. Способ диагностирования повреждений рабочих лопаток заключается в том, что в корпусе турбомашины устанавливают импульсный бесконтактный датчик, на диске лопаточного колеса или роторе турбомашины располагают неподвижные возбудители, соответствующие корневым сечениям лопаток, напротив движения возбудителей на неподвижной части турбоагрегата устанавливают корневой импульсный бесконтактный датчик, в начале эксплуатационного режима для каждой лопатки измеряют временные интервалы между импульсами периферийного и корневого датчиков, измерения проводят в течение определенного времени, затем усредняют зафиксированные значения временных интервалов и получают для каждой лопатки усредненные базовые временные интервалы, которые и принимают за базовые или опорные положения периферийных частей (торцов) исправных лопаток, в последующий эксплуатационный период для каждой лопатки измеряют текущие значения временных интервалов между датчиками и усредняют соответственно для каждой лопатки полученные результаты, затем сравнивают усредненные текущие временные интервалы для каждой лопатки с соответствующими усредненными базовыми временными интервалами, после чего по величине и скорости расхождения результатов сравнения судят о возникновении и развитии повреждений или дефектов соответствующих лопаток. Такой способ позволит увеличить точность и повысить достоверность диагностирования повреждений и дефектов лопаток вращающихся колес турбомашин. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение предназначено для диагностирования дефектов и повреждений рабочих лопаток турбомашин в процессе их эксплуатации и может быть использовано в турбомашиностроении для индикации усталостной прочности материала лопаток, предупреждения повреждений или обрывов лопаток.
Известен способ определения повреждений рабочих лопаток турбомашин (Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978, с.185-188), заключающийся в том, что измеряют параметры спектра акустического излучения лопаток, регистрируют их изменения и по ним судят о возникновении дефектов или повреждений в лопатках.
Недостатками известного способа являются значительные трудности в выделении полезного сигнала на фоне помех и в однозначности идентификации диагностического признака.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ диагностирования повреждений рабочих лопаток турбомашины (патент РФ №2008438, МКИ F01D 5/12), заключающийся в том, что в корпусе турбомашины в плоскости вращения рабочего колеса устанавливают периферийный импульсный бесконтактный датчик, на диске лопаточного колеса или на роторе турбомашины располагают неподвижные возбудители, например штифты или отверстия, соответствующие корневым сечениям лопаток, напротив движения возбудителей на неподвижной части турбоагрегата (на направляющем аппарате ГТД или диафрагме паровой турбины) устанавливают корневой импульсный бесконтактный датчик, в начале эксплуатационного режима для каждой лопатки измеряют временные интервалы между импульсами периферийного и корневого датчиков и принимают их за базовые величины положений периферийных частей (торцов) лопаток, относительно которых в последующий эксплуатационный период сравнивают текущие значения временных интервалов между датчиками. Выявленные изменения временных интервалов по сравнению с базовыми величинами свидетельствуют о возникновении и развитии повреждений или дефектов соответствующих лопаток.
Недостатками известного способа являются методически обусловленная низкая точность и достоверность измерений, поскольку при определении базовых положений периферийных частей (торцов) лопаток не учитывается влияние динамических нагрузок, под действием которых лопатки всегда находятся в колебательном движении, что в свою очередь приводит к невозможности однозначного определения базовых положений торцов лопаток.
В основу изобретения поставлена задача увеличения точности и повышения достоверности диагностирования возникновения повреждений и дефектов лопаток вращающихся колес турбомашин.
Для достижения поставленной цели в способе диагностирования повреждений рабочих лопаток в корпусе турбомашины в плоскости вращения рабочего колеса устанавливают периферийный импульсный бесконтактный датчик, на диске лопаточного колеса или роторе турбомашины располагают неподвижные возбудители, например металлические штифты или отверстия, соответствующие корневым сечениям лопаток, напротив движения возбудителей на неподвижной части турбоагрегата (на направляющем аппарате ГТД или диафрагме паровой турбины) устанавливают корневой импульсный бесконтактный датчик, в начале эксплуатационного режима для каждой лопатки измеряют временные интервалы между импульсами периферийного и корневого датчиков, согласно изобретению, измерения проводят в течение определенного количества оборотов ротора турбоагрегата, затем усредняют зафиксированные значения временных интервалов и получают для каждой лопатки усредненные базовые временные интервалы, которые и принимают за базовые или опорные положения периферийных частей (торцов) исправных лопаток, в последующий эксплуатационный период для каждой лопатки измеряют текущие значения временных интервалов между датчиками и усредняют соответственно для каждой лопатки полученные результаты, затем сравнивают усредненные текущие временные интервалы для каждой лопатки с соответствующими усредненными базовыми временными интервалами, после чего по величине и скорости расхождения результатов сравнения судят о возникновении и развитии повреждений или дефектов соответствующих лопаток.
Предлагаемое техническое решение обладает новизной, т.к. авторам неизвестны признаки, фигурирующие в предлагаемом изобретении в качестве отличительных.
Увеличение точности и повышение достоверности диагностирования возникновения повреждений и дефектов лопаток вращающихся колес турбомашин в предлагаемом способе достигается за счет учета колебательного движения лопаток и в связи с этим объективно обоснованного нахождения базовых опорных положений периферийных частей (торцов) лопаток посредством усреднения для каждой лопатки необходимого количества измерений в начале эксплуатации турбомашины и последующего сравнения этих базовых уровней с усредненными текущими положениями торцов соответствующих лопаток в последующие периоды эксплуатации.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлены элементы, поясняющие способ диагностирования повреждений и дефектов рабочих лопаток турбомашин.
Диагностирование повреждений и дефектов рабочих лопаток вращающегося колеса турбомашины по предложенному способу осуществляется следующим образом.
В корпусе 1 турбомашины в плоскости вращения рабочего колеса устанавливают периферийный импульсный бесконтактный датчик 2, например, емкостного или индуктивного типа, а на диске 3 лопаточного колеса или на роторе турбомашины располагают неподвижные возбудители 4, например штифты или отверстия, соответствующие корневым сечениям лопаток. Напротив движения возбудителей на неподвижной части турбоагрегата (на направляющем аппарате ГТД или диафрагме паровой турбины) устанавливают корневой импульсный бесконтактный датчик 5, например, емкостного или индуктивного типа. Регистрируют электрические импульсы, получаемые в результате взаимодействия возбудителей и торцов лопаток с импульсными датчиками. В начале эксплуатационного режима для каждой лопатки измеряют временные интервалы между электрическими импульсами периферийного и корневого датчиков, а т.к. на лопатки, кроме статических сил, действуют и динамические нагрузки, то они находятся в постоянном колебательном движении, поэтому на каждом обороте ротора турбомашины торцы лопаток будут проходить под периферийным датчиком каждый раз в иной фазе по сравнению с предыдущим оборотом, в результате значения временных интервалов между импульсными датчиками для одних и тех же лопаток будут разными. Объективным критерием выбора базового временного интервала в отсутствие каких-либо априорных статистических характеристик такого процесса, очевидно, может служить некоторая усредненная оценка разброса измеренных временных интервалов, поэтому измерения проводят в течение определенного количества (например, 1000) оборотов ротора турбоагрегата, затем усредняют зафиксированные значения временных интервалов и получают для каждой лопатки усредненные базовые временные интервалы, которые соответствуют базовым или опорным положениям периферийных частей (торцов) исправных лопаток, в последующий эксплуатационный период для каждой лопатки измеряют текущие значения временных интервалов между датчиками и усредняют соответственно для каждой лопатки полученные результаты, затем сравнивают усредненные текущие временные интервалы для каждой лопатки с соответствующими усредненными базовыми временными интервалами, после чего по величине Δ и скорости расхождения результатов сравнения судят о возникновении и развитии повреждений или дефектов соответствующих лопаток.
Claims (1)
- Способ диагностирования повреждений и дефектов рабочих лопаток турбомашин, заключающийся в том, что в корпусе турбомашины в плоскости вращения рабочего колеса устанавливают периферийный импульсный бесконтактный датчик, на диске лопаточного колеса или роторе турбомашины располагают неподвижные возбудители, например металлические штифты или отверстия, соответствующие корневым сечениям лопаток, напротив движения возбудителей на неподвижной части турбоагрегата (на направляющем аппарате ГТД или диафрагме паровой турбины) устанавливают корневой импульсный бесконтактный датчик, в начале эксплуатационного режима для каждой лопатки измеряют временные интервалы между импульсами периферийного и корневого датчиков, отличающийся тем, что измерения проводят в течение определенного количества оборотов ротора турбоагрегата, затем усредняют зафиксированные значения временных интервалов и получают для каждой лопатки усредненные базовые временные интервалы, которые и принимают за базовые или опорные положения периферийных частей (торцов) исправных лопаток, в последующий эксплуатационный период для каждой лопатки измеряют текущие значения временных интервалов между датчиками и усредняют, соответственно для каждой лопатки, полученные результаты, затем сравнивают усредненные текущие временные интервалы для каждой лопатки с соответствующими усредненными базовыми временными интервалами, после чего по величине и скорости расхождения результатов сравнения судят о возникновении и развитии повреждений или дефектов соответствующих лопаток.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132220/06A RU2326362C1 (ru) | 2006-09-07 | 2006-09-07 | Способ диагностирования повреждений и дефектов рабочих лопаток турбомашин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132220/06A RU2326362C1 (ru) | 2006-09-07 | 2006-09-07 | Способ диагностирования повреждений и дефектов рабочих лопаток турбомашин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2326362C1 true RU2326362C1 (ru) | 2008-06-10 |
Family
ID=39581452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006132220/06A RU2326362C1 (ru) | 2006-09-07 | 2006-09-07 | Способ диагностирования повреждений и дефектов рабочих лопаток турбомашин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2326362C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9341511B2 (en) | 2008-06-18 | 2016-05-17 | Rolls-Royce Plc | Timing analysis |
-
2006
- 2006-09-07 RU RU2006132220/06A patent/RU2326362C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9341511B2 (en) | 2008-06-18 | 2016-05-17 | Rolls-Royce Plc | Timing analysis |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110346591B (zh) | 基于振动频谱图确定机器转速 | |
Zielinski et al. | Noncontact vibration measurements on compressor rotor blades | |
CN107076640B (zh) | 通过平衡位置测量来监视飞机发动机叶轮的方法及设备 | |
EP2949879B1 (en) | Rotating machinery monitoring system | |
CA2679320A1 (en) | Blade shroud vibration monitor | |
KR20100131389A (ko) | 로터다이내믹 시스템의 측방향, 각도 방향 및 비틀림 진동 측정 | |
JP6239491B2 (ja) | 回転機械の状態監視装置、回転機械、及び回転機械の状態監視方法 | |
Procházka et al. | Contactless diagnostics of turbine blade vibration and damage | |
JP2010503831A (ja) | エンジンローターの一回転運動を検出する計測装置とその方法 | |
US9689660B2 (en) | Method and device for monitoring status of turbine blades | |
US10670452B2 (en) | Method and device for determining the vibration of rotor blades | |
CN111397877A (zh) | 一种旋转机械拍振故障检测与诊断方法 | |
RU2451279C1 (ru) | Способ диагностики резонансных колебаний лопаток рабочего колеса в составе осевой турбомашины | |
CN110662948B (zh) | 叶片振动监视装置、叶片振动监视***、动叶及旋转机械 | |
Szczepanik et al. | Tip-timing and tip-clearance for measuring rotor turbine blade vibrations | |
RU2326362C1 (ru) | Способ диагностирования повреждений и дефектов рабочих лопаток турбомашин | |
US20230016039A1 (en) | Method for monitoring a turbomachine, device, system, aircraft and computer program product | |
KR101662125B1 (ko) | 배기가스 터보차저 마찰 베어링의 베어링 유극을 확인하는 방법 | |
JP2006189333A (ja) | 軸受の異常診断装置 | |
JP6815489B2 (ja) | 振動検出装置および異常判定システム | |
CN113358210B (zh) | 一种基于压力脉动的增压器涡轮叶片振动监测方法 | |
Strnad et al. | Diagnostic methods of a bladed disc mode shape evaluation used for shrouded blades in steam turbines | |
RU2614908C1 (ru) | Способ вибрационной диагностики подшипниковых опор в составе газотурбинных двигателей по изменению размаха амплитуды роторных частот | |
RU2008438C1 (ru) | Способ диагностирования повреждений рабочих лопаток турбомашины | |
RU2133951C1 (ru) | Способ выявления повреждений рабочих лопаток турбомашины |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090908 |