Способ контроля технического состояния осевого компрессора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и) 987443

:У (6$) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 221081 (21) 3352591/25-0б.

Р )М g+ э

G 01 М 15/00 с присоединением заявки М—

Государствеиимй комитет

СССР

w делаю изабретеияй и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070198. Бюллетень М? (53) УДК 621. 438-55 (088. 8) Дата опубликования описания pjjj183

Ю.A.Êîðîñòåëåâ, Л.Е.-М.Ольштейн, (72) Авторы изобретения (П ) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА

Изобретение,относится к диагностике технического состояния газотур бинных двигателей и, в частности, к способам контроля состояния осевых компрессоров по газодинамическим параметрам.

Известен способ контроля технического состояния осевого компрессора газотурбинного двигателя путем измерения полного давления воздуха на среднем радиусе перед и эа группой ступеней компрессора и формирования. сигнала, характеризующего тех ническое состояние двигателя 1 ).

Недостатком способа является невозможность контроля радиальных.зазоров между лопатками ротора и корпусом компрессора во время его эксплуатации.

Бель изобретения — повышение точности способ(путем контроля радиальных зазоров между лопатками ротора- и корпусом компрессора.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют полное давление воздуха . на периферии лопаток sa группой ступеней, определяют величину отношения разности полных давлений, измеренных за группой ступеней на среднем радиусе и на периферии к разности полных давлений, измеренных на среднем радиусе за и перед группой ступеней, и в качестве сигнала, характеризующего техническое состояние компрессора двигателя, используют величину определенного отношения.

На чертеже представлено устройство (система) для реализации предлага" g емого способа.

Устройство содержит три датчика 1

3 для измерения полного давления потока воздуха, из которых два.датчика установлены эа компрессором в сечении J. (за группой .интересующих нас ступеней или. за отдельной ступенью компрессора), причем один as этих датчиков 1 расположен на радиусе

Х пе иФ е близком к периферии про точной части, второй датчик 2 расположен на среднем радиусе гс и третий датчйк З.установлен перед компрессором в сечении П (или перед интересующей нас группой ступеней) на среднем радиусе т.с

Устройство содержит также днф— ференциальный блок 4, к двум входам которого подключены датчики l и 2 полного давления, дифференциальный блок 5, которому подключены датчики 2 и 3 полного давления, решающий

9о7443 блок б для вычисления отношения вышеуказанных перепадов. Кроме того, устройстно содержит сравнивающий блок 7, запоминающий блок 8, н который заложена связь между режимом работы комтрессора (приведенной частотой враяения ротора и „ Рр и коэффициентом

5 расхода воздуха на входе в ротор c< } и величиной фактических радиальных зазоров между лопатками ротора и корпусом, а также индикатор 9 величины 1О радиальных зазоров.

Выходы дифференциальных блоков 4 и 5 соединены с входами решающего блока б, выход которого подключен к одному из входов сравнивающего

15 блока 7, к другому входу которого подключен выход запоминающего блока

8. Выхэд блока 7 соединен с индикатором 9 величины зазоров.

Устройство работает следующим образом.

Дифференциальные блоки 4 и 5 получают сигналы соответственно от датчиков 1 — 3 и передают свои сигналы в рЕШающий блок б, который вычисляет отношения этих сигналов и подает сиг- 25 нал на один из входов блока 7, на другой вход которого подается сигнал с блока 8 — информация о режиме работы компрессора. В сравнивающем блоке 7 происходит сопоставление величи- Щ ны сложного сигнала с заранее запрограммированным сигналом. Сигнал с блока

7 подается на индикатор 9 величины зазора.

Предлагаемый способ контроля па- 35 раметров работы, в частности, радйаль ных зазоров между лопатками ротора и корпусом при работе компрессора осуществляется следующим образом.

В каждой группе ступеней компрессора, относительно которой необходима информация об изменении радиальных зазоров, с помощью установленных датчиков 1 — 3 формируют сигналы, пропорциональные измеряеьым полными давлением. Сигналы от датчиков 1 и 2 и от датчиков 2 и 3 подаются соответственно в дифференциальные блоки 4 и

5 которые вырабатывают пиевматическйе или электрические сигналы пропорциональные разностям показаний -5О соответствующих дар .датчиков. эти сигналы подаются в решающий блок б, вычисляющий отношение этих сигналов

Jz/ д2и передающий его в сравиивающйй блок 7. SS

При экспериментальной отработке опытного экземпляра компрессора, оборудованного такой же системой измерений и решающих блоков, проводят, кроме того, прямые измерения радиаль-g) ных зазоров, например, с помощью емкостных импульсных датчиков, при различных режимах работы компрессора, которые после доводки опытного компрессора снимаются и s эксплуатации 5 не ставятся, а режнж раббты однозначно задаются только двумя критериями подобия, например, приведенной частотой вращения ротора компрессора

ПК яр и коэффициентом расхода воздуха на входе н ротор с 1„

По результатам этих экспериментов, для каждого из возможных режимов работы компрессора и эксплуатации, определяется по меньшей мере два значения фактического среднего по ступеням компрессора радиального зазора и соответствующие отношения, по которым восстананлинается линейная снязь.

71/72=А+В Урод-при р<: без.е равд при рс боте рад при рсюбатегде с "ре, — относительный средний по по ступеням компрессора радиальный зазор на данном режиме работы;

A и  — коэффициенты, н общем случае зависящие от конкрет-, ных параметров компрессо ра;

Ь „- высота лопатки.

Реальные пределы A и В следующие

A 0,01-0 2у В= 0,02-01:

Укаэанная линейная связь и значения коэффициентов А и В при различных режимах работы записываются н запбми- найкцем блоке 8 и они передаются н сравнивающий .блок 7. В пс=леднем по величинам A и В и величине J1/J2,. поступившей иэ решающего блока б во время эксплуатации компрессора этого типа, вычисляется величина радиального зазора на данном режиме работы по формуле

Э., P -A рад ори рс боте В

Соответствующий сигнал передается на индикатор 9 величины радиального зазора.

Таким. образом предлагаемый способ контроля технического состояния осевого коМпрессора газотурбинного двигателя путем контроля радиальных зазоров между лопатками ротора и кориусом компрессора позволяет получить инфор» мацию о выработке радиальных зазоров в процессе эксплуатации и производить диагностику технического состояни газотурбинного двигателя.

Формула изобретения

Способ контроля технического состояния осевого компрессора газотурбинного двигателя путем измерения полного давления воздуха на среднем

987443

Составитель Г,Бубеков.

Редактор О.Юрковецкая Техред О. Неце

Корректор С. Шекмар

Заказ 10282/28 Тираа 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Уигород, ул. Проектная, 4 радиусе перед и за, группой ступеней и формирования сигнала, характеризующего техническое состояние двигателя, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения точности путем контроля радиальных зазоров меж» ду лопатками ротора и корпусом компрессора, измеряют полное давление воздуха на периферии лопаток эа группой ступеней, определяют величину отношения разности полных давлений, измеренных за группой ступеней на

Э среднем радиусе и на периферии, к разности полных давлений, измеренных на среднем радиусе за и перед группой ступеней, и в качестве сигнала, характеризующего техническое состояние компрессора двигателя, используют величину определенногоотношения.

Источники информациИ, принятые во внимание при экспертизе

1. Кеба И.В. Диагностика авиациоиных газотурбинных двигателей. M., Транспорт, 1980 с..53.