×
10.07.2015
216.013.60b4

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ ЗАЗОРОВ И ОСЕВЫХ СМЕЩЕНИЙ ТОРЦОВ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: для измерения зазоров и осевых смещений торцов рабочих лопаток турбины. Сущность изобретения заключается в том, что во взаимодействие с торцом контролируемой лопатки вводят распределенный кластер из двух высокотемпературных одновитковых вихретоковых преобразователей (ОВТП) с чувствительными элементами (ЧЭ) в виде линейного отрезка проводника, устанавливаемых на статорной оболочке с нормированным смещением друг относительно друга в направлении, параллельном оси рабочего колеса (ось X), на расстояние равное ожидаемому смещению торца лопатки Δх, причем кластер преобразователей устанавливают по оси Х левее выходной кромки лопатки на половину длины ЧЭ (λ/2), а также ЧЭ преобразователей ориентируют параллельно касательной к средней линии профиля торца лопатки в точке пересечения ее с плоскостью вращения, проходящей через геометрический центр кластера преобразователей (середина линии, соединяющей центры ЧЭ преобразователей); из совокупности результатов преобразования параметров первого ЧЭ с торцевыми кромками спинки и корыта каждой контролируемой лопатки выбирают наименьшее из экстремальных значений кодов, а из совокупности результатов преобразования параметров второго ЧЭ с торцевыми кромками спинки и корыта каждой контролируемой лопатки выбирают наибольшее из экстремальных значений кодов. Технический результат: повышение чувствительности ОВТП с ЧЭ в виде линейного отрезка проводника при измерении радиальных зазоров и осевых смещений торцов турбинных лопаток с большим углом изгиба профиля и U-образном продольном сечении ее пера. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения радиального зазора (РЗ) и осевого смещения (ОС) торца лопатки с большим углом изгиба профиля на рабочем колесе осевой турбины при U-образном продольном сечении пера.

Известны способы измерения координатных составляющих смещений торцов лопаток турбомашин [Кластерные методы и средства измерения деформаций статора и координат смещений торцов лопаток и лопастей в газотурбинных двигателях / Л.Б. Беленький, С.Ю. Боровик, Б.К. Райков и др. / Под общ. ред. Скобелева О.П. - М.: Машиностроение, 2011. - 298 с.: ил.]. Недостатками подобных способов, как правило, являются аппаратная избыточность, ограниченное быстродействие, связанное с формированием синхросигналов, низкая чувствительность и информативность.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ, предложенный в патенте РФ №2457432 G01B 7/14 Способ измерения радиальных зазоров и осевых смещений торцов лопаток рабочего колеса турбины.

При реализации этого способа во взаимодействие с торцами лопаток вводят распределенный кластер из двух включенных в дифференциальную измерительную цепь (ДИЦ) высокотемпературных одновитковых вихретоковых преобразователей (ОВТП) с чувствительными элементами (ЧЭ) в виде линейного отрезка проводника, распределенных по статорной оболочке с нормированным смещением друг относительно друга. Расстояние между центрами ЧЭ в направлении оси Х (ось вращения лопаточного колеса) выбирается равным максимальному ожидаемому осевому смещению Δх0, а в направлении вращения (ось Z) - расстоянию:

где ΨЛ - угловой шаг установки лопаток контролируемого рабочего колеса;

L - длина направляющей внутренней поверхности статора;

Δх0 - смещение между центрами преобразователей вдоль оси рабочего колеса, равное максимальному ожидаемому осевому смещению;

α - угол между лежащими в плоскости развертки статора перпендикуляром к плоскости вращения передней точки входной кромки торцевого сечения пера лопатки и касательной к средней линии проекции профиля торцевого сечения пера лопатки в точке, делящей пополам отрезок средней линии пера, заключенный между параллельными отрезками, проходящими через центры чувствительных элементов и являющимися линиями пересечения упомянутых ранее плоскостей с плоскостью развертки статора.

Дополнительно преобразователи размещают так, чтобы центр проекции ЧЭ одного из них на развертке рабочего колеса лежал на линии пересечения развертки с плоскостью вращения точки пересечения средней линии торца с профилем входной кромки лопатки, ЧЭ ориентируют почти перпендикулярно средней линии профиля в этой части торца лопатки. ОВТП возбуждают импульсами, частота следования которых гораздо выше частоты вращения рабочего колеса турбины. Из массива кодов, соответствующих контролируемой лопатке, выбирают пару результатов, состоящую из максимального и минимального значения кодов, соответствующих взаимодействиям лопатки с каждым из ОВТП, и по этим кодам с помощью семейств градуировочных характеристик ОВТП для контролируемой лопатки получают координатные составляющие смещения ее торца.

В качестве начала системы координат 0XYZ выбрана точка О, размещенная в центре ЧЭ первого преобразователя.

Недостатком известного способа является низкая чувствительность ОВТП, обусловленная тем, что площади электромагнитного взаимодействия ЧЭ с торцом лопатки минимальны в связи с ориентацией ЧЭ перпендикулярно средней линии профиля торцевой поверхности пера лопатки.

Цель изобретения - повышение чувствительности ОВТП с ЧЭ в виде линейного отрезка проводника при измерении радиальных зазоров и осевых смещений торцов турбинных лопаток с большим углом изгиба профиля и U-образном продольном сечении ее пера.

Указанная цель достигается тем, что кластер ОВТП устанавливают по оси Х левее выходной кромки лопатки на половину длины ЧЭ (λЧЭ/2), а угловое положение ЧЭ преобразователей устанавливают параллельно касательной (линия b, Фиг.1) к средней линии профиля торца лопатки в точке пересечения ее с плоскостью вращения, проходящей через геометрический центр (г.ц.) кластера преобразователей (середина линии, соединяющей центры ЧЭ преобразователей).

При этом зависимость индуктивности ЧЭ от угла поворота рабочего колеса (перемещения по оси Z на развертке торцевой поверхности колеса) делится на две зоны, связанные с взаимодействием электромагнитного поля ЧЭ с торцевой кромкой спинки и торцевой кромкой корыта пера лопатки. В результате зависимость индуктивности ЧЭ при прохождении торца лопатки зоны чувствительности преобразователя имеет три экстремальные точки, а именно: минимум - максимум - минимум (Фиг.2, а, б). Выходной сигнал дифференциальной измерительной цепи в виде напряжения UДИЦ (Фиг.2, в) будет изменяться относительно среднего уровня, при этом при взаимодействии первого ЧЭ (ЧЭ1) с контролируемой лопаткой характер изменения UДИЦ по отношению к изменению ZЧЭ1 будет инверсным (максимум - минимум - максимум), а при взаимодействии со вторым ЧЭ (ЧЭ2) характер экстремальных значений повторится (минимум - максимум - минимум). Для последующих преобразований используются только цифровые коды Ci1Cn, Ci1K, соответствующие экстремальным значениям напряжения UДИЦ при прохождении контролируемой лопатки с номером i в зоне ЧЭ1, и коды Ci2Cn, Ci2K соответственно в зоне ЧЭ2 (Фиг.2, г).

Для регистрации однозначного результата преобразования заявляемый способ предлагает два варианта выбора экстремальных значений кодов для контролируемой лопатки, соответствующих первому и второму ЧЭ:

1) из совокупности результатов преобразования параметров первого ЧЭ с торцевыми кромками спинки и корыта контролируемой лопатки с номером i выбирают наибольшее из экстремальных значений кодов Ci1Cn, Ci1K, а из совокупности результатов преобразования параметров второго ЧЭ с торцевыми кромками спинки и корыта контролируемой лопатки с номером i выбирают наименьшее из экстремальных значений кодов Ci2Cn, Ci2K;

2) с целью упрощения процедуры выбора, для расчета координатных составляющих смещений берут либо первые экстремальные значения результатов преобразования Ci1Cn, Ci2K, соответствующие взаимодействию электромагнитного поля ЧЭ с торцевой кромкой спинки пера лопатки с номером i, либо вторые Ci1Cn, Ci2K, - соответствующие взаимодействию электромагнитного поля ЧЭ с торцевой кромкой корыта пера лопатки с номером i.

Те же правила соблюдаются и при снятии градуировочных характеристик.


СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ ЗАЗОРОВ И ОСЕВЫХ СМЕЩЕНИЙ ТОРЦОВ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ ЗАЗОРОВ И ОСЕВЫХ СМЕЩЕНИЙ ТОРЦОВ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ ЗАЗОРОВ И ОСЕВЫХ СМЕЩЕНИЙ ТОРЦОВ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 12.
20.06.2014
№216.012.d339

Способ уменьшения температурной погрешности измерения многокоординатных смещений торцов лопаток одновитковым вихретоковым преобразователем

Использование: для уменьшения температурной погрешности при измерении перемещений электропроводящих объектов в условиях воздействия высоких температур. Сущность: в одновитковом вихретоковом преобразователе во внутреннем проводнике его коаксиального токовода, соединяющего чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519844
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.08.2014
№216.012.e99e

Устройство для измерения многокоординатных смещений торцов лопаток

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения многокоординатных смещений торцов лопаток в турбомашинах. Устройство для измерения многокоординатных смещений торцов лопаток, содержащее источник постоянного напряжения, ключ, рабочий и компенсационный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525614
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.06.2016
№217.015.0364

Способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статорной оболочкой турбомашины

Использование: для измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статорной оболочкой. Сущность изобретения заключается в том, что фиксируется экстремальное значение кода с измерительного преобразователя при прохождении центра зоны чувствительности датчика торцом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587644
Дата охранного документа: 20.06.2016
29.12.2017
№217.015.f8f9

Способ измерения радиальных зазоров и скорости вращения ротора в турбомашинах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиальных зазоров и скорости вращения ротора в турбомашинах. С торцами лопаток работающей турбомашины вводят во взаимодействие вихретоковый преобразователь, возбуждаемый последовательностью импульсов питания....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639996
Дата охранного документа: 25.12.2017
04.04.2018
№218.016.368a

Способ обнаружения металлических частиц износа в потоке масла работающего газотурбинного двигателя

Использование: обнаружение и регистрация металлических частиц износа в потоке масла работающего ГТД. Для обнаружения металлических частиц износа в потоке масла работающего газотурбинного двигателя общий поток масла разделяют на N независимых потоков, суммарная площадь поперечного сечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646520
Дата охранного документа: 05.03.2018
10.05.2018
№218.016.3dc2

Способ измерения радиального зазора между торцами рабочих лопаток и статором газотурбинного двигателя

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиального зазора (РЗ) между торцами лопаток рабочего колеса (РК) и статорной оболочкой газотурбинного двигателя (ГТД). Предложен способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648284
Дата охранного документа: 23.03.2018
10.05.2018
№218.016.4aa3

Способ измерения с заданной точностью радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статорной оболочкой турбомашины при дискретном поступлении информации с датчика

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиальных зазоров и скорости вращения ротора в турбомашинах. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса в процессе его вращения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651628
Дата охранного документа: 23.04.2018
10.05.2018
№218.016.4b3d

Способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статорной оболочкой турбомашины

Использование: для измерения радиальных зазоров в компрессорах газотурбинных установок. Сущность изобретения заключается в том, что фиксируется экстремальное значение кода с измерительного преобразователя при прохождении центра зоны чувствительности датчика торцом контролируемой лопатки;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651622
Дата охранного документа: 23.04.2018
10.05.2018
№218.016.4b68

Способ идентификации номеров лопаток рабочего колеса при измерении радиальных зазоров между торцами лопаток и статорной оболочкой турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении радиальных зазоров в турбомашинах. Технический результат: устранение аппаратурной избыточности за счет удаления датчика синхронизации и замены его функций операциями обработки измерительной информации....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651623
Дата охранного документа: 23.04.2018
03.10.2018
№218.016.8df3

Способ обнаружения частиц металла в масле системы смазки узлов трения и определения скорости потока масла

Использование: обнаружение и регистрация металлических частиц износа в потоке масла работающего газотурбинного двигателя (ГТД) при прокачке масла системы смазки двигателя через проходной канал датчика; идентификация магнитного или немагнитного вида металла; формирование информационного сигнала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668513
Дата охранного документа: 01.10.2018
Показаны записи 1-10 из 19.
20.06.2014
№216.012.d339

Способ уменьшения температурной погрешности измерения многокоординатных смещений торцов лопаток одновитковым вихретоковым преобразователем

Использование: для уменьшения температурной погрешности при измерении перемещений электропроводящих объектов в условиях воздействия высоких температур. Сущность: в одновитковом вихретоковом преобразователе во внутреннем проводнике его коаксиального токовода, соединяющего чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519844
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.08.2014
№216.012.e99e

Устройство для измерения многокоординатных смещений торцов лопаток

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения многокоординатных смещений торцов лопаток в турбомашинах. Устройство для измерения многокоординатных смещений торцов лопаток, содержащее источник постоянного напряжения, ключ, рабочий и компенсационный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525614
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.06.2016
№217.015.0364

Способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статорной оболочкой турбомашины

Использование: для измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статорной оболочкой. Сущность изобретения заключается в том, что фиксируется экстремальное значение кода с измерительного преобразователя при прохождении центра зоны чувствительности датчика торцом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587644
Дата охранного документа: 20.06.2016
29.12.2017
№217.015.f8f9

Способ измерения радиальных зазоров и скорости вращения ротора в турбомашинах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиальных зазоров и скорости вращения ротора в турбомашинах. С торцами лопаток работающей турбомашины вводят во взаимодействие вихретоковый преобразователь, возбуждаемый последовательностью импульсов питания....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639996
Дата охранного документа: 25.12.2017
04.04.2018
№218.016.368a

Способ обнаружения металлических частиц износа в потоке масла работающего газотурбинного двигателя

Использование: обнаружение и регистрация металлических частиц износа в потоке масла работающего ГТД. Для обнаружения металлических частиц износа в потоке масла работающего газотурбинного двигателя общий поток масла разделяют на N независимых потоков, суммарная площадь поперечного сечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646520
Дата охранного документа: 05.03.2018
10.05.2018
№218.016.3dc2

Способ измерения радиального зазора между торцами рабочих лопаток и статором газотурбинного двигателя

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиального зазора (РЗ) между торцами лопаток рабочего колеса (РК) и статорной оболочкой газотурбинного двигателя (ГТД). Предложен способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648284
Дата охранного документа: 23.03.2018
10.05.2018
№218.016.4aa3

Способ измерения с заданной точностью радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статорной оболочкой турбомашины при дискретном поступлении информации с датчика

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиальных зазоров и скорости вращения ротора в турбомашинах. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса в процессе его вращения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651628
Дата охранного документа: 23.04.2018
10.05.2018
№218.016.4b3d

Способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статорной оболочкой турбомашины

Использование: для измерения радиальных зазоров в компрессорах газотурбинных установок. Сущность изобретения заключается в том, что фиксируется экстремальное значение кода с измерительного преобразователя при прохождении центра зоны чувствительности датчика торцом контролируемой лопатки;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651622
Дата охранного документа: 23.04.2018
10.05.2018
№218.016.4b68

Способ идентификации номеров лопаток рабочего колеса при измерении радиальных зазоров между торцами лопаток и статорной оболочкой турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении радиальных зазоров в турбомашинах. Технический результат: устранение аппаратурной избыточности за счет удаления датчика синхронизации и замены его функций операциями обработки измерительной информации....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651623
Дата охранного документа: 23.04.2018
03.10.2018
№218.016.8df3

Способ обнаружения частиц металла в масле системы смазки узлов трения и определения скорости потока масла

Использование: обнаружение и регистрация металлических частиц износа в потоке масла работающего газотурбинного двигателя (ГТД) при прокачке масла системы смазки двигателя через проходной канал датчика; идентификация магнитного или немагнитного вида металла; формирование информационного сигнала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668513
Дата охранного документа: 01.10.2018
+ добавить свой РИД