Способ диагностики состояния поверхности ротора турбомашины

 

Изобретение относится к способам диагностики состояния поверхностей ротора турбомашин, в частности бандажированных рабочих лопаток, в аэродромных условиях и позволяет повысить надежность определения дефектов. Способ заключается в том, что перпендикулярно проверяемой поверхности рабочей лопатки 2 направляют кольцевую струю с образованием внутри нее замкнутой полости 9 с постоянным давлением в ней, которое отбирают и регистрируют измерительным прибором 8. Затем перемещают замкнутую полость 9 вдоль поверхности и по изменению давления на измерительном приборе 8 судят о наличии деформации на проверяемой поверхности и величине радиального зазора между ротором и статором турбомашины. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 М 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2I) 4664355/06; 4664354/06 (22) 21.03.89 (46) 30.10.91. Бюл. № 40 (71) Казанский авиационный институт им. А. Н. Туполева (72) М., Ш. Гилязов, Ф. М. Валиев, Л. П. Домрачева, К. В. Каховский и А. Е. Сергеев (53) 62! .438-55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 282340, кл. F 01 D 5/20, 1970. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ (57) Изобретение относится к способам диагностики состояния поверхностей ротора,Л0„„1688142 А 1

2 турбомашин, в частности бандажированных рабочих лопаток, в аэродромных условиях и позволяет повысить надежность определения дефектов. Способ заключается в том, что перпендикулярно проверяемой поверхности рабочей лопатки 2 направляют кольцевую струю с образованием внутри нее замкнутой полости 9 с постоянным давлением в ней, которое отбирают и регистрируют измерительным прибором 8. Затем перемещают замкнутую полость 9 вдоль поверхности и по изменению давления на измерительном приборе 8 судят о наличии деформации на проверяемой поверхности и величине радиального зазора между ротором и статором турбомащины. 2 ил.!

688142

10

Формула изобретения

Изобретение относится к турбостроению, в частности к способам предварительной, диагностики состояния поверхностей ротора турбомашин в аэродромных условиях или на стендах.

Целью изобретения является повышение надежности определения дефектов и упрощение.

На фиг. 1 представлена турбомашина с датчиком для определения дефекта по по" верхности бандажированных лопаток турбомашин, поперечный разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1.

На корпусе 1 турбомашины над рабочей лопаткой 2 установлен датчик 3 давления.

Датчик 3 давления содержит цилиндрический корпус 4, на торце которого по его периферии выполнена кольцевая щель 5, ссюбщенная с источником 6 высокого давления.

В центре по оси датчика 3 выполнено отверстие 7, сообщенное с измерительным прибором 8, например пьезометром, связанным с замкнутой полостьк> 9.

Способ реализуют следующим образом.

Датчик 3 давления устанавливают над рабочей лопаткой 2. В кольцевую щель 5 подают воздух высокого давления от источника 6. Кольцевая струя 5 образует сплошную воздушную завесу, внутри которой создается замкнутая полость 9 с постоянным давлением. Установившееся давление в полости 9 замеряется через отверстие 7 в центре датчика 3 измерительным прибором 8, на п р. мер пьезометром. Перемещают ротор турбомашины в окружном направлении и замеряют давление в замкнутой полости на всех бандажированных лопатках 2. Если замкнутая полость попадает в место трещины или дефекта на поверхности бандажной

Полки, то давление на измерительном приборе 8 резко падает. По изменению давления судят о наличии трещины или деформации на проверяемой поверхности.

Для того, чтобы внутри кольцевой струи, натекающей на поверхность, гарантированно образовывалась замкнутая полость с постоянным давлением (при отсутствии дефекта), должно соблюдаться соотношение

h ,0,5« — 1, где b — ширина кольцевой щели;

h — ширина канала между корпусом турбомашины и бандажными полками и лопаток.

При значениях b/h)(1,5 независимо от значений b/D, где D — внутренний диаметр кольцевой струи, давление внутри замкнутой полости распределяется равномерно. При значениях b/h<0,5 давление внутри замкнутой полости распределяется неравномерно, так как при увеличении расстояния h размеры зоны повышенного давления уменьшаются и кольцевая струя, еще не дойдя до поверхности, может слиться в одну общую струю, что и происходит при попадании полости внутри кольцевой струи в место дефектаа.

Однако значение Ь/Ь не должно превышать 1, так как увеличение ширины кольцевой щели b приводит к увеличению расхода воздуха высокого давления, не улучшая качества проводимой операции, а также к увеличению неравномерности течения в самой струе.

Кроме того, представляется возможным предварительно оттарировать датчик 3 давления по номинальному зазору между ротором и статором турбомашины при постоянных параметрах выдуваемой струи (давление, расход, температура), а по измеренному давлению определить по тарировочной зависимости величину зазора между ротором и статором по всему периметру обода ротора турбомашины. Особенно эффективно применение данного способа в аэродромных условиях, так как не требуется использования сложной электронной аппаратуры и высокой квалификации обслуживающего персонала.

Способ диагностики состояния поверхности ротора турбомашины путем измерения давления в канале радиального зазора между ротором и статором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения дефектов и упрощения, в канал радиального зазора перпендикулярно проверяемой поверхности направляют кольцевую струю под давлением, превышающем давление в канале радиального зазора, с образованием замкнутой полости, ограниченной сверху корпусом турбомашины, снизу — поверхностью ротора, а с боков — кольцевой струей, с постоянным давлением в ней, которое отбирают и регистрируют, перемешают замкнутую полость вдоль поверхности ротора и по изменению зарегистрированного давления судят о наличии дефекта в проверяемой поверхности.

1688142

9ие г

Составитель A. Щеткин

Редактор А. Лежи и на Техред А. Кравчук Корректор Н. Ревская

Заказ 3704 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенияч и откргятпям прп ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, l01