AT220397B - - Google Patents

Description

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  Einrichtung zur Schaufelschwingungsmessung an Turbomaschinen 
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schaufelschwingungsmessung an Turbomaschinen, insbe- sondere Axialturbomaschinen. Diese Einrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass ge- genüber den Schaufelenden eines Laufschaufelkranzes auf dem Umfang am   Turbomaschinengehäuse   ein feststehender elektrischer Leiter angeordnet ist, der abwechselnd quer zur möglichen Schwingungsrich- tung der Laufschaufeln dieses Kranzes in einer Richtung und nach Umbiegung in der entgegengesetzten
Richtung   gefUhrt   ist, an einer schwingenden Laufschaufel dieses Kranzes mindestens das Schaufelende magnetisch ist und an den beiden Leiterenden die bei Schwingung dieser Laufschaufel im Leiter auftre- tende Wechselspannung abgenommen wird. 



   Es ist bereits bekannt, an umlaufenden Maschinenteilen eine induktive Schwingungsmessung vorzu- nehmen, indem an einem Träger auf dessen Umfang gleichmässig verteilt angeordnete und befestigte
Magnete und oben genannte, an einem weiteren Träger fest eingespannte, an ihrer der Einspannung fernen Spitze magnetische, zu prüfende Maschinenteile durch Relativdrehbewegung der beiden Träger aneinander vorbei rotieren. Dabei bewegen sich die eine Eigenfrequenz aufweisenden genannten Maschinenteile, z. B. an einem Ende fest eingespannten Stäbe, durch die Magnetfelder der genannten Magnete. 



  Die Relativgeschwindigkeit wird unter Berücksichtigung der Anzahl der Magnete so gewählt, dass die Maschinenteile in Resonanz schwingen. Die bis zum Ermüdungsbruch verstrichene Zeit wird gemessen. Das hieraus zu entnehmende Messprinzip wird gemäss der Erfindung in der oben angegebenen Art zur Schaufelschwingungsmessung an Turbomaschinen angewendet. 



   Die Grösse der Amplituden der Wechselspannung im Leiter oder an seinen Abnahmeenden ist abhängig von der Geschwindigkeit des genannten Schaufelendes in Umfangsrichtung. Diese Geschwindigkeit setzt sich aus der Umfangsgeschwindigkeit dieses Laufschaufelendes und der Schwinggeschwindigkeit dieses Endes (in Umfangsrichtung) zusammen. Im Schwingungsfall, in dem also dieses Schaufelende insbesondere in Umfangsrichtung schwingt, sind die Grössen der genannten Amplituden, aber auch die axialen Spannungsspitzenabstände im Zeit-Amplituden-Diagramm, verändert gegenüber dem Fall der nicht schwingenden Schaufel. Diese Veränderungen können pro Umdrehung des Kranzes bzw. der Schaufel ein oder mehrere Male auftreten, je nachdem, welche Eigenfrequenz die Schaufel hat. 



   Das ursprüngliche Diagramm mit sinusartigem Schwingungsverlauf ist also amplituden- und frequenzmoduliert. Der Verlauf der abgenommenen Wechselspannung während der Umdrehungen ist ein Mass dafür, ob die Schaufel Resonanzschwingungen durchführt. 



   Vorzugsweise ist der Leiter auf dem gesamten Umfang vorgesehen. Es genügt aber auch in vielen Fällen ein auf einem Teil des Umfangs vorgesehener Leiter gemäss der Erfindung, denn im Minimum treten pro Umdrehung meist nicht weniger als drei Bereiche mit Schwingungen grosser Amplituden und drei Bereiche mit Schwingungen kleiner Amplituden auf. 



   Die Querteile des Leiters folgen aufeinander in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander, der von der Grösse der zu messenden Eigenfrequenzen abhängig ist. Vorzugsweise ist der Leiter um einen elektrisch isolierenden, in Umfangsrichtung verlaufenden Streifen gewickelt, der direkt oder indirekt am Maschinengehäuse befestigt ist. Hiebei ist es zweckmässig, wenn der Streifen an den beiden Rändern Ausnehmungen für den Leiter aufweist, die an jedem Rand in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander folgen, und der Leiter derart um den Streifen gewickelt ist, dass er abwechselnd von einer Ausnehmung 

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 EMI2.1 

Claims (1)

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   5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Leiter (13) auf der einen Seite eines elektrisch isolierenden, in Umfangsrichtung (24) verlaufenden Streifens (12) angeordnet ist.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (13) auf diese Streifenseite geklebt ist.

   7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leiter (13) und den Laufschaufelenden (15) eine nicht magnetische, elektrisch isolierende, nicht rotierende Leiterabdeckung gegenüber dem Treib- bzw. Arbeitsmittelströmungsraum vorgesehen ist.

   8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter. (13) oder die Leiter-Streifen-Einrichtung (12,13) vollständig in einer elektrisch isolierenden, nicht magnetischen Einbettung (11), vorzugsweise aus Kunststoff, angeordnet ist.

   9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbettwerkstoff wärmefest ist und Temperaturen bis zu 3000C aushält.