[发明专利]涡轮叶片测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮叶片测量装置。

背景技术

涡轮发动机普遍用于电力发生行业中。这样的涡轮发动机包括压缩机区段，在压缩机区段中，已被吸入涡轮发动机中的空气被压缩。压缩空气与燃料在燃烧器区段中混合且燃烧。然后热的膨胀燃烧气体被路由到涡轮区段中，涡轮区段提供涡轮发动机产生的原动力。

涡轮发动机的压缩机区段包括交替的定子导叶排和压缩机叶片排。压缩机叶片安装在涡轮发动机的旋转轴上。定子导叶附连到压缩机的壳体上。各定子导叶排有助于以设计成帮助压缩进入的空气的角度来将流过压缩机的空气引导到下一压缩机叶片排中。

发动机的涡轮区段也包括多个交替的定子导叶排和涡轮叶片排。涡轮叶片也附连到发动机的轴上。定子导叶附连到发动机的涡轮区段的壳体上。各定子导叶排有助于以帮助涡轮区段产生动力的角度来将热的燃烧气体引导到下一涡轮叶片排上。

虽然定子导叶、压缩机叶片和涡轮叶片由耐用性高的材料制成，但是经过延长的时段，在叶片的上面以高速和高量流动的空气和水份可使叶片的材料受腐蚀。在一些情况下，穿过涡轮的空气中的小颗粒(例如灰尘和沙子)也可增加叶片的腐蚀。类似地，热的燃烧气体也可使涡轮区段中的涡轮叶片受腐蚀。在压缩机区段中，可将水或水蒸气喷射到穿过压缩机的空气流中，以帮助清洁压缩机区段，以及/或者冷却空气。空气流内的水滴或水蒸气可使叶片受腐蚀。

压缩机和涡轮叶片的过度腐蚀可使叶片变弱，这可导致涡轮发动机过早失效。另外，叶片的腐蚀可改变叶片的形状，从而导致涡轮发动机有不那么高效的运行。

可惜的是，难以在不直接测量叶片的情况下确定叶片的腐蚀程度。而且接近压缩机和涡轮叶片来进行这样的测量是非常困难的。因此，运营商和制造商通过分析计算来估计叶片的使用寿命。如果这样的估计太保守，则这可导致过早地更换叶片，这会浪费时间和金钱。如果这样的估计太不严格，则这可导致涡轮发动机失效，这个的代价甚至更大。

发明内容

根据本发明的第一方面的一种涡轮叶片测量装置包括构造成可移除地夹到涡轮叶片上的夹具、能够可移除地安装在夹具上的导向件，以及能够可动地安装在导向件上的测量装置。该测量装置构造成测量涡轮叶片的方面。

根据本发明的另一方面的一种涡轮叶片测量系统包括构造成可移除地夹到涡轮叶片的基部上的夹具、能够可移除地安装在夹具上的支承柱，其中支承柱包括沿着支承柱的长度而定位的多个定位孔口。测量系统还包括安装在支承柱上的测量头，测量头包括定位孔口，定位孔口构造成接收支承柱，使得测量头可沿着支承柱滑动。测量头中的定位销接合支承柱上的定位孔口。测量头还包括可动地安装在测量头上的至少一个接触臂，其中，测量头构造成测量涡轮叶片的方面。

附图说明

图1是涡轮发动机的简图；

图2是在基部上的涡轮叶片的立视图；

图3是图2中示出的涡轮叶片和基部的俯视图；

图4是沿着截面线4-4得到的图2中示出的涡轮叶片和基部的横截面图；

图5是沿着截面线5-5得到的图2中示出的涡轮叶片和基部的横截面图；

图6是涡轮叶片的立视图，测量装置的部分安装在叶片上；

图7是沿着截面线7-7得到的图6中示出的涡轮叶片和测量装置的横截面图；

图8是涡轮叶片测量装置的俯视图；

图9是图8中示出的涡轮叶片测量装置的正视图；

图10是显示了具有安装在涡轮叶片上的测量装置的涡轮叶片的立视图；

图11是沿着截面线11-11得到的图10中示出的涡轮叶片和测量装置的横截面图；

图12示出了夹到涡轮叶片上的测量装置的一个备选实施例的类似于图7的横截面图；

图13是示出了夹到涡轮叶片上的测量装置的另一个备选实施例的类似于图7的横截面图；

图14可用来测量涡轮叶片的厚度的另一个测量装置的俯视图；

图15是涡轮叶片测量装置的一个备选实施例的夹具和支承柱的立视图；以及

图16是示出了涡轮叶片测量装置和数据记录装置的元件的方框图。

部件列表

1涡轮发动机

10压缩机区段

20燃烧器

30涡轮区段

100叶片

102前缘

104后缘

105基部

107顶部

110安装基部

120、170、221第一夹具部分