CN106703898B - 燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置及涡轮叶片检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置及涡轮叶片检测方法，该密封装置包括套管，套管的一端固接有用于与燃气轮机机匣连接且密封开设于机匣上的第一观察孔的盖板，套管的另一端内壁开设轴向延伸的盲孔，盲孔内设有延伸出套管之外的探针，探针的第一端与盲孔的底面之间设有用于对探针沿轴向施压的压缩弹性件，探针位于套管之外的本体上设有用于对设于封严罩支座上的第二观察孔密封的凸环部，探针的第二端为用于对设于低压导向器罩上的第三观察孔进行平滑过渡的倾斜面，保证发动机内部气流顺畅。实现了在发动机整机装配状态下，不需拆卸发动机大部件，可方便查看、探测燃气轮机涡轮叶片等关键零部件的状态。有效的提高维护人员的工作效率，提高了燃气轮机可维护性。

Description

燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置及涡轮叶片检测方法

技术领域

本发明涉及燃气轮机维护领域，特别地，涉及一种燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置。此外，本发明还涉及一种采用上述密封装置的燃气轮机涡轮叶片检测方法。

背景技术

燃气轮机的涡轮动叶处于高温之中，同时还处于转速极高的条件下工作，动叶的工作温度和应力都很高。同时，涡轮静叶虽然不是在高转速的条件下工作，但是静叶所处的温度却比动叶要高。在燃气轮机的定期维护中，通常都十分重视对动叶和静叶的检查。

现有的维护方法需要拆卸下燃气轮机的排气段，然后再通过目视或其他设备检查涡轮叶片，工作量较大，使燃气轮机可维护性差。故亟需设计一种新型的涡轮叶片检测方法，以满足燃气轮机的维护需求。

发明内容

本发明提供了一种燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置及涡轮叶片检测方法，以解决现有的燃气轮机的涡轮叶片的检查需要拆卸燃气轮机的排气段，导致工作量大、可维护性差的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置，用于对燃气轮机上开设的检测其内的涡轮叶片的观察孔进行密封，密封装置包括套管，套管的一端固接有用于与燃气轮机机匣连接且密封开设于机匣上的第一观察孔的盖板，套管的另一端内壁开设轴向延伸的盲孔，盲孔内设有延伸出套管之外的探针，探针的第一端与盲孔的底面之间设有用于对探针沿轴向施压的压缩弹性件，探针位于套管之外的本体上设有用于对设于封严罩支座上的第二观察孔密封的凸环部，探针的第二端为用于对设于低压导向器罩上的第三观察孔进行平滑过渡的倾斜面，保证发动机内部气流顺畅。

进一步地，盲孔的侧壁上开设轴向延伸的凹槽，探针上靠近第一端设有与凹槽配合的定位销。

进一步地，探针的第二端的倾斜面与低压导向器罩的内壁面在第三观察孔处的倾斜角度匹配。

进一步地，盲孔靠近其开口处的侧壁设有环形的挡圈槽，探针的外壁上设有与挡圈槽配合以限位的台阶部，台阶部与挡圈槽之间设有用于轴向定位的挡圈。

进一步地，凸环部与第二观察孔的抵靠面为平面，凸环部的外径大于第二观察孔的内径且小于第一观察孔的内径，套管的外径小于所述第一观察孔的内径。

进一步地，盖板上设有用于连接至机匣上的安装孔，盖板上设有用于安装时方位防反的缺口。

进一步地，盖板与机匣之间设有用于增强密封性能的密封垫。

根据本发明的另一方面，还提供一种燃气轮机涡轮叶片检测方法，燃气轮机对应涡轮叶片部位开设观察孔，观察孔包括设于机匣上的第一观察孔、设于封严罩支座上的第二观察孔及设于低压导向器罩上的第三观察孔，第一观察孔、第二观察孔及第三观察孔正对设置，且机匣上设置上述的密封装置密封观察孔，该涡轮叶片检测方法包括：

移除密封装置；

采用孔探仪依次伸入第一、第二及第三观察孔对燃气轮机内部的涡轮叶片进行检查；

检查完毕后，安装好密封装置。

本发明具有以下有益效果：

本发明燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置及涡轮叶片检测方法，通过在燃气轮机涡轮叶片对应处开设观察孔，且经本发明设计的密封装置对观察孔进行密封，实现了在发动机整机装配状态下，不需拆卸发动机大部件，可方便查看、探测燃气轮机涡轮叶片等关键零部件的状态。有效的提高维护人员的工作效率，提高了燃气轮机可维护性。且本发明密封装置结构简单，装配和拆卸方便，成本低。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置的结构示意图；

图2是本发明优选实施例中套管的结构示意图；

图3是本发明优选实施例中盖板的结构示意图；

图4是本发明优选实施例中探针的结构示意图；

图5是本发明优选实施例密封装置与燃气轮机装配的结构示意图。

附图标记说明：

1、套管；11、盲孔；12、凹槽；13、挡圈槽；

2、盖板；21、安装孔；22、缺口；

3、探针；31、第一端；32、第二端；33、凸环部；34、台阶部；

4、定位销；

5、挡圈；

6、压缩弹性件；

7、密封垫；

8、机匣；9、封严罩支座；10、低压导向器罩；

81、第一观察孔；91、第二观察孔；101、第三观察孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1至图4，本发明的优选实施例提供了一种燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置，用于对燃气轮机上开设的检测其内的涡轮叶片的观察孔进行密封，本实施例密封装置包括套管1，套管1的一端固接有用于与燃气轮机机匣8连接且密封开设于机匣8上的第一观察孔81的盖板2，套管1的另一端内壁开设轴向延伸的盲孔11，盲孔11内设有延伸出套管1之外的探针3，探针3的第一端31与盲孔11的底面之间设有用于对探针3沿轴向施压的压缩弹性件6，探针3位于套管1之外的本体上设有用于对设于封严罩支座9上的第二观察孔91密封的凸环部33，探针3的第二端32为用于对设于低压导向器罩10上的第三观察孔101进行平滑过渡的倾斜面，保证发动机内部气流顺畅。

本实施例密封装置，由于套管1内设置的压缩弹性件6对探针3施加轴向压紧力，从而使得探针3上的凸环部33与第二观察孔91紧密配合实现密封、探针3第二端的倾斜面与第三观察孔101配合实现平滑过渡，从而既有效防止了燃气轮机工作时燃气泄露，又满足了燃气轮机装配后对涡轮叶片进行在线检查及维护的需求。实现了在发动机整机装配状态下，不需拆卸发动机大部件，可方便查看、探测燃气轮机涡轮叶片等关键零部件的状态。有效的提高维护人员的工作效率，提高了燃气轮机可维护性。且本发明密封装置结构简单，装配和拆卸方便，成本低。

需要注意的是，本实施例燃气轮机工作时，密封装置不能对突出低压导向器罩的内圆面，以免阻挡燃气流动，且低压导向器罩的壁面并非平面结构。本实施例通过将探针3的第二端设置为倾斜面结构，且在压缩弹簧的预紧力作用下实现对开设于低压导向器罩上的第三观察孔平滑过渡，不干涉燃气工作时流动的需求。优选地，探针3的第二端32的倾斜面与低压导向器罩10的内壁面在第三观察孔101处的倾斜角度匹配。

为了确保探针3的第二端32的倾斜面的方位与第三观察孔101的方位匹配准确，优选地，参照图2及图4，盲孔11的侧壁上开设轴向延伸的凹槽12，探针3上靠近第一端31设有与凹槽12配合的定位销4。这样，探针3经与其固定连接的定位销4起导向作用，避免了压缩弹簧施加预压紧力过程中探针3第二端处倾斜面的角度发生位移，探针3只能沿凹槽12的导向下沿轴向移动，不能周向旋转，即确保探针3第二端的倾斜面与盖板的相对方位角度确定。

优选地，为了避免探针3的第二端32伸入低压导向器罩的内壁面，进而阻挡燃气流动，影响燃气轮机的正常工作，本实施例中，盲孔11靠近其开口处的侧壁设有环形的挡圈槽13，探针3的外壁上设有与挡圈槽13配合以限位的台阶部34，台阶部34与挡圈槽13之间设有用于轴向定位的挡圈5，经挡圈5与挡圈槽13的配合，对探针3沿轴向伸入的最大深度进行限位，有效避免了探针3的第二端伸入低压导向器罩的内壁面的缺陷，确保了工作过程中的可靠性及密封有效性。

本实施例中，凸环部33与第二观察孔91的抵靠面为平面，凸环部33的外径大于第二观察孔91的内径且小于第一观察孔81的内径，套管1的外径小于第一观察孔81的内径。这样，便于密封装置的装配与拆卸。

本实施例中，参照图3，盖板2上设有用于连接至机匣8上的安装孔21，盖板2上设有用于安装时方位防反的缺口22。燃气轮机的机匣8上装有定位销，与盖板2上的安装孔21相配合，且装配时，缺口22起到防错的作用，从而确保探针3第二端的倾斜面与第三观察孔处斜面匹配，确保低压导向器罩内壁的平滑过渡，发动机内部气流顺畅。

优选地，参照图5，盖板2与机匣8之间设有用于增强密封性能的密封垫7。本实施例中，盖板2与机匣8间装有柔性石墨板制成的垫片，起密封作用。同时，探针3上凸环部33的平端面与封严罩支座9相贴合，通过弹簧的弹力使探针上凸环部33的平端面贴紧封严罩支座的平面，对第二观察孔起密封作用。

本实施例中，套管1上端为台阶轴，盖板套进轴内，台阶起定位作用，然后整周氩氟焊。定位销4与探针3为过盈配合，压力压入后，形成一个整体。

根据本发明的另一方面，还提供一种燃气轮机涡轮叶片检测方法，参照图5，燃气轮机对应涡轮叶片部位开设观察孔，观察孔包括设于机匣8上的第一观察孔81、设于封严罩支座9上的第二观察孔91及设于低压导向器罩10上的第三观察孔101，第一观察孔81、第二观察孔91及第三观察孔101正对设置，且机匣8上设置上述的密封装置密封观察孔，该涡轮叶片检测方法包括：

移除密封装置；在进行维护检查时，取下可拆卸的密封装置；

采用孔探仪依次伸入第一观察孔81、第二观察孔91及第三观察孔101对燃气轮机内部的涡轮叶片进行检查；

检查完毕后，安装好密封装置。即复装好可拆卸的密封装置，封住机匣和涡轮封严壳体上的观察孔，防止燃气轮机工作时燃气泄漏。

从以上的描述可以得知，本实施例通过在燃气轮机涡轮叶片对应处开设观察孔，且经本发明设计的密封装置对观察孔进行密封，实现了在发动机整机装配状态下，不需拆卸发动机大部件，可方便查看、探测燃气轮机涡轮叶片等关键零部件的状态。有效的提高维护人员的工作效率，提高了燃气轮机可维护性。且本发明密封装置结构简单，装配和拆卸方便，成本低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置，其特征在于，用于对燃气轮机上开设的检测其内的涡轮叶片的观察孔进行密封，所述密封装置包括套管(1)，所述套管(1)的一端固接有用于与燃气轮机机匣(8)连接且密封开设于所述机匣(8)上的第一观察孔(81)的盖板(2)，所述套管(1)的另一端内壁开设轴向延伸的盲孔(11)，所述盲孔(11)内设有延伸出所述套管(1)之外的探针(3)，所述探针(3)的第一端(31)与所述盲孔(11)的底面之间设有用于对所述探针(3)沿轴向施压的压缩弹性件(6)，所述探针(3)位于所述套管(1)之外的本体上设有用于对设于封严罩支座(9)上的第二观察孔(91)密封的凸环部(33)，所述探针(3)的第二端(32)为用于对设于低压导向器罩(10)上的第三观察孔(101)进行平滑过渡的倾斜面，保证发动机内部气流顺畅；所述探针(3)的第二端(32)的倾斜面与所述低压导向器罩(10)的内壁面在所述第三观察孔(101)处的倾斜角度匹配；所述盲孔(11)的侧壁上开设轴向延伸的凹槽(12)，所述探针(3)上靠近所述第一端(31)设有与所述凹槽(12)配合的定位销(4)；所述探针(3)经与其固定连接的定位销(4)起导向作用，避免了压缩弹簧件(6)施加预紧压力过程中所述探针(3)第二端处倾斜面的角度发生位移，所述探针(3)只能沿所述凹槽(12)的导向下沿轴向移动，不能周向旋转；所述盖板(2)上设有用于连接至机匣(8)上的安装孔(21)，所述盖板(2)上设有用于安装时方位防反的缺口(22)。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置，其特征在于，

所述盲孔(11)靠近其开口处的侧壁设有环形的挡圈槽(13)，所述探针(3)的外壁上设有与所述挡圈槽(13)配合以限位的台阶部(34)，所述台阶部(34)与所述挡圈槽(13)之间设有用于轴向定位的挡圈(5)。

3.根据权利要求2所述的燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置，其特征在于，

所述凸环部(33)与所述第二观察孔(91)的抵靠面为平面，所述凸环部(33)的外径大于所述第二观察孔(91)的内径且小于所述第一观察孔(81)的内径，所述套管(1)的外径小于所述第一观察孔(81)的内径。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮叶片内窥用密封装置，其特征在于，

所述盖板(2)与所述机匣(8)之间设有用于增强密封性能的密封垫(7)。

5.一种燃气轮机涡轮叶片检测方法，其特征在于，所述燃气轮机对应涡轮叶片部位开设观察孔，所述观察孔包括设于机匣(8)上的第一观察孔(81)、设于封严罩支座(9)上的第二观察孔(91)及设于低压导向器罩(10)上的第三观察孔(101)，所述第一观察孔(81)、第二观察孔(91)及第三观察孔(101)正对设置，且机匣(8)上设置如权利要求1至4任一所述的密封装置密封所述观察孔，该涡轮叶片检测方法包括：

移除所述密封装置；

采用孔探仪依次伸入第一、第二及第三观察孔(81、91、101)对燃气轮机内部的涡轮叶片进行检查；

检查完毕后，安装好所述密封装置。