[发明专利]用于检查叶片尖部间隙的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2008年10月31日提交的序列号为No.12/262,815的美国专利申请的部分延续申请，序列号为No.12/262,815的美国专利申请通过引用而以其整体结合在本文中。

技术领域

本公开的领域大体涉及转子叶片尖部的检查，并且更具体而言，涉及用于检查涡轮发动机中的叶片尖部间隙的方法和系统。

背景技术

至少一些已知的涡轮发动机包括包含多排转子叶片的转子组件。各个转子叶片从叶片平台沿径向向外延伸到尖部，而流径壳体在转子组件的周围基本沿周向延伸，使得在各个相应的转子叶片尖部和壳体之间限定尖部间隙。尖部间隙设计成最小，同时大小设置成为足够大来促进发动机在一定范围的可用的发动机工作条件下无摩擦地运行。在运行期间，发动机性能可受转子叶片尖部和壳体之间的尖部间隙的影响。具体而言，如果间隙增大，则跨过转子叶片尖部的泄漏可不利于限制发动机的性能。

因此，检查涡轮发动机中的壳体和转子叶片尖部之间的间隙往往是合乎需要的，以评价发动机的性能特性。在至少一些已知的间隙检查系统中，以人工的方式测量各个转子叶片的尖部间隙。这样的检查技术耗时且可能不可靠，因为由于不同的测量装置和/或不同的间隙检查技术的原因，不同的操作员的测量结果有差异。

此外，由于人工检查发动机需要增加的时间，以及由于不同的操作员在执行间隙测量时可能会有高度的差异，所以至少一些已知的发动机性能数据的质量可能不足作出优化发动机性能和能量输出需要的根本的工程决策。在那一点上，以不那么佳的性能运行发动机可不利地影响运营收入，而且可增加维护成本。

发明内容

在一方面，提供了一种用于检查叶片尖部间隙方法。该方法包括提供包括尖部的多个转子叶片，其中，该多个转子叶片可旋转地安装在壳体内，使得在转子叶片尖部和壳体之间限定叶片尖部间隙。该方法还包括提供一种系统，其用于通过朝尖部发射电磁能以及检测由尖部反射的电磁能来检查叶片尖部间隙。该方法进一步包括：定位该系统，以促进检查叶片尖部间隙；在壳体内旋转该多个转子叶片，并且同时使用调配(blending)设备来调配尖部；以及使用该系统来检查叶片尖部间隙。

在另一方面，提供了一种用于检查转子叶片的叶片尖部的系统。该系统包括探头保持器组件和包括电磁探头的探头组件。电磁探头大小设置成插入到探头保持器组件中，并且构造成从探头保持器组件中发射电磁能，以用于检查限定在转子叶片和在转子叶片外侧延伸的壳体之间的尖部间隙。探头保持器组件可移除地联接到壳体上，以促进使用电磁探头来检查叶片尖部间隙。

在另一方面，提供了一种用于组装叶片尖部间隙检查系统的方法。该方法包括提供探头保持器组件，以及提供包括电磁探头的探头组件，其中，电磁探头大小设置成插入到探头保持器组件中，并且构造成在叶片尖部间隙检查期间从探头保持器组件中发射电磁能。该方法进一步包括可移除地将探头保持器组件联接到在转子叶片的周围延伸的壳体上，以使得电磁探头能够检查叶片尖部间隙。

附图说明

图1是一个示例性燃气轮机发动机的示意图；

图2是用于图1中显示的燃气轮机发动机中的一个示例性压缩机的横截面图；

图3是可用来检查图2中显示的压缩机中的叶片尖部间隙的一个示例性系统的局部横截面图；

图4是可用来检查图2中显示的压缩机中的叶片尖部间隙的一个备选系统的透视图；

图5是图4中显示的系统的俯视图；

图6是可用于图4中显示的系统的一个示例性探头组件的透视图；

图7是图6中显示的探头组件的后视图；

图8是图7中显示的探头组件的沿着线8-8得到的横截面图；

图9是可用于图4中显示的系统的一个示例性探头保持器组件的透视图；

图10是图9中显示的探头保持器组件的俯视图；

图11是图9中显示的探头保持器组件的仰视图；

图12是图9中显示的探头保持器组件的后视图；

图13是图9中显示的探头保持器组件的侧视图；以及

图14是图5中显示的系统的沿着线14-14得到的横截面图，并且该系统联接到图2中显示的压缩机的壳体上。

部件列表

A距离

D′第一直径

D″第二直径

L纵向轴线

L₁长度

L₂长度

L₃长度