CN112097974A

CN112097974A - 一种汽轮机动叶片的力矩测试方法及装置

Info

Publication number: CN112097974A
Application number: CN202010989341.1A
Authority: CN
Inventors: 魏丽蓉; 曹祖善; 周玲; 倪声涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2020-12-18

Abstract

一种汽轮机动叶片的力矩测试方法及装置，包括如下步骤：1)测量确定动叶片安装配合面至叶轮旋转中心的距离；2)在两台高精度电子秤上安装尖端触点构件，安装完成后记录此时电子秤的示数；3)测量确定两台高精度电子秤上尖端触点构件之间的距离；4)将需要秤力矩的动叶片平放至两触点之间；5)待电子秤显示数值稳定后，记录两台高精度电子秤的数值。6)通过相应的公式计算得到汽轮机动叶片的力矩。采用本发明能够针对现场检修汽轮机转子动叶片的需要，快速测量出汽轮机动叶片的力矩，为汽轮机动叶片的现场安装和叶片排序工作提供直接的数据支持。

Description

一种汽轮机动叶片的力矩测试方法及装置

技术领域

本发明涉及火力发电机组现场测试技术领域，具体是一种汽轮机动叶片的力矩测试方法及装置。

背景技术

汽轮机转子动叶片由于现场检修的需要，有时需要将断裂、有裂纹或者变形严重的动叶片进行更换。汽轮机转子每级动叶片由几十只至一百多只单个动叶片组成，而在现场检修中根据需要很可能只需更换一只或者少数几只有问题的动叶片。由于生产工艺和生产批次的不同新动叶片必然和被替代的动叶片质量和重心位置存在差异，即动叶片力矩不相同，作为高速旋转的汽轮机转子这些差异会导致转子的不平衡质量和位置出现变化，进而导致转子振动发生变化。因此在现场检修中如果能够快速测量新叶片的力矩，则能够通过调整力矩值的大小，进而大大降低新叶片安装后对转子不平衡质量产生的影响，提高安装质量，降低更换新叶片风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽轮机动叶片的力矩测试方法及装置，能够针对现场检修汽轮机转子动叶片的需要，快速测量汽轮机动叶片的力矩。

本发明的技术方案是：一种汽轮机动叶片的力矩测试方法，包括如下步骤：

1)测量确定汽轮机动叶片的安装配合面至叶轮旋转中心的距离半径A；

2)将两台测量精度小于0.1％的电子秤放置到水平台上，调整电子秤至水平状态。将两个尖端触点固定至电子秤平台上，并调整两个尖端触点至水平状态；

3)测量并记录电子秤的两个尖端触点之间的水平距离B；

4)分别记录此时远离动叶片配合面的电子秤原始示数X1和靠近配合面的电子秤原始示数Y1；

5)将汽轮机动叶片沿辐射线方向轻放置至两台电子秤的尖端触点之间，确保汽轮机动叶片的辐射线加工面与电子秤除了尖端触点以外其他位置不接触；

6)分别记录此时远离配合面的电子秤原始示数X2和靠近配合面的电子秤原始示数Y2；

7)测量并记录此时动叶片安装配合面与靠近配合面处电子秤尖端触点的距离C；

8)根据公式a可以快速的计算得到汽轮机动叶片的力矩FL。

所述的汽轮机动叶片的力矩测试装置，组成元件包括汽轮机动叶片1、远离动叶片安装配合面的电子秤3、靠近动叶片安装配合面的电子秤4、远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点5、靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点6以及水平台7，组成元件的具体结构和连接关系为：

1)水平台7作为基础作用于地面，为整个测量装置提供水平基础平台；

2)远离动叶片安装配合面的电子秤3和靠近动叶片安装配合面的电子秤4，作为整个测量装置的数据读取设备，电子秤3和电子秤4均放置在水平台7上；

3)远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点5和靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点6，作为测量装置的受力基准点，确保被测试汽轮机动叶片1除了尖端触点以外没有与电子秤的其他位置发生接触和作用力，尖端触点5和尖端触点6分别放置在电子秤3和电子秤4上；

4)汽轮机动叶片1作为被测试的物体放置在尖端触点5和尖端触点6之上；

所述水平台7上放置有远离动叶片安装配合面的电子秤3和靠近动叶片安装配合面的电子秤4，远离动叶片安装配合面的电子秤3和靠近动叶片安装配合面的电子秤4上分别固定有远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点5和靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点6，汽轮机动叶片1沿辐射线方向放置在远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点5和靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点6的尖端触点之间。

本发明的突出优点在于：

1、能够针对现场检修汽轮机转子动叶片的需要，快速测量汽轮机动叶片的力矩。

2、通过较常用的测量仪器和设备装置，完成对汽轮机动叶片的力矩测量。

3、测量得到的汽轮机动叶片的力矩值数据精度，完全满足现场安装和汽轮机转子平衡动叶片力矩的精度等级需求。

附图说明

图1是本发明所述的汽轮机动叶片的力矩测试装置的结构示意图。

图中标记为：汽轮机动叶片1、动叶片安装配合面2、远离动叶片安装配合面的电子秤3、靠近动叶片安装配合面的电子秤4、远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点5、靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点6、水平台7、汽轮机转子旋转中心线8、动叶片安装配合面至汽轮机转子旋转中心线的距离A、两个尖端触点的水平距离B、动叶片安装配合面至靠近动叶片安装配合面的尖端触点的距离C。

具体实施方式

以下通过附图和现场实施案例对本发明的技术方案作进一步描述。

实施例1

如图1所示，本发明所述的汽轮机动叶片的力矩测试装置，包括汽轮机动叶片1、远离动叶片安装配合面的电子秤3、靠近动叶片安装配合面的电子秤4、远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点5、靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点6以及水平台7。具体结构和连接关系为：

1)水平台7作为基础作用于地面，为整个测量装置提供水平基础平台。

2)远离动叶片安装配合面的电子秤3和靠近动叶片安装配合面的电子秤4，作为整个测量装置的数据读取设备。电子秤3和电子秤4均放置在水平台7上。

3)远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点5和靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点6，作为测量装置的受力基准点，确保被测试汽轮机动叶片1除了尖端触点以外没有与电子秤的其他位置发生接触和作用力。尖端触点5和尖端触点6分别放置在电子秤3和电子秤4上。

4)汽轮机动叶片1作为被测试的物体放置在尖端触点5和尖端触点6之上。

实施例2

本发明所述的汽轮机动叶片的力矩测试方法的一个具体实例，包括如下步骤：

1)测量确定汽轮机动叶片安装配合面至叶轮旋转中心的距离半径A，也可以通过测量动叶片安装配合面的直径，进而求得半径A；

2)将两台测量精度小于0.1％的电子秤放置到水平台7上，通过电子秤高度调节螺钉将电子秤调整至水平状态；

3)将远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点5和靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点6固定在电子秤平台上，并通过电子秤高度调节螺钉调整两个尖端触点至水平状态；

4)测量并记录电子秤的远离动叶片安装配合面电子秤尖端触点5和靠近动叶片安装配合面电子秤尖端触点6之间的水平距离B；

5)分别记录此时远离动叶片安装配合面的电子秤3原始示数X1和靠近动叶片安装配合面的电子秤4原始示数Y1；

6)将汽轮机动叶片1沿辐射线方向轻放置至两台电子秤的尖端触点之间，确保汽轮机动叶片的辐射线加工面与电子秤除了尖端触点以外其他位置不接触；

7)分别记录此时远离动叶片安装配合面的电子秤3原始示数X2和靠近动叶片安装配合面的电子秤4原始示数Y2；

8)测量并记录此时动叶片安装配合面2与靠近动叶片安装配合面处的电子秤尖端触点6的距离C；

9)根据公式a计算得到汽轮机动叶片的力矩。

实施例3

本实施例是本发明所述的汽轮机动叶片的力矩测试方法的一个应用实例，包括如下步骤：

针对某电厂135MW机组在现场通过双称法测量汽轮机动叶片力矩，平衡更换下来损伤动叶片的实例描述如下：

1)2019年8月12日某135MW机组电厂在大修时发现其高压第8级动叶片中第36只动叶片的表面存在损伤并且存在穿透性裂纹。因为现场工期较短，无法返回制造厂进行更换动叶片和重新进行动平衡试验，故需要进行现场更换此受损的动叶片。

2)2019年8月18日制造厂发来新的动叶片到电厂，且将受损伤的旧动叶片取下来。

3)在现场按照双称法的要求测量的汽轮机动叶片力矩结果如表1所示。经过对新采购的动叶片进行两次去除材料调整后的力矩值与拆卸下来的旧叶片基本相同时，再将调整后的新叶片安装至叶轮中。

4)经过动叶片力矩平衡后使得新更换上去的动叶片力矩和拆卸下来的损伤动叶片的力矩基本相同。使得机组在检修完成后冲转至额定转速时振动幅值与停机检修前的振动幅值基本相同。

表1按照双称法现场测量的汽轮机动叶片力矩结果

从表1的测试结果看出：

1)通过本发明能够在现场精确的测量出汽轮机动叶片的力矩。

2)通过本发明的力矩测量结果能够有效指导新汽轮机动叶片的力矩调整。

3)通过本发明使得经过汽轮机动叶片力矩调整，新汽轮机动叶片的力矩和损伤动叶片的力矩基本相同时，能够有效解决汽轮机转子由于更换动叶片带来振动变化的问题。

Claims

1.一种汽轮机动叶片的力矩测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)测量确定汽轮机动叶片安装配合面至叶轮旋转中心的距离半径A；

2)在两台精度等级小于0.1％的电子秤上分别安装一个尖端触点，调整两电子秤至水平并且使两个电子秤的尖端触点在同一水平面上；

3)记录两电子秤尖端触点之间的水平距离B；

4)分别记录此时两台电子秤的示数X1和Y1；

6)分别记录此时两台电子秤的示数X2和Y2；

7)记录此时动叶片安装配合面与靠近配合面处的电子秤尖端触点距离C；

8)根据公式a得到汽轮机动叶片的力矩FL：

2.权利要求1所述的汽轮机动叶片的力矩测试方法的装置，其特征在于，组成元件包括汽轮机动叶片(1)、远离动叶片安装配合面的电子秤(3)、靠近动叶片安装配合面的电子秤(4)、远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点(5)、靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点(6)以及水平台(7)，组成元件的具体结构和连接关系为：

1)水平台(7)作为基础作用于地面，为整个测量装置提供水平基础平台；

2)远离动叶片安装配合面的电子秤(3)和靠近动叶片安装配合面的电子秤(4)作为整个测量装置的数据读取设备，电子秤(3)和电子秤(4)均放置在水平台(7)上；

3)远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点(5)和靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点(6)作为测量装置的受力基准点，确保被测试汽轮机动叶片(1)除了尖端触点以外没有与电子秤的其他位置发生接触和作用力，尖端触点(5)和尖端触点(6)分别放置在电子秤(3)和电子秤(4)上；

4)汽轮机动叶片(1)作为被测试的物体放置在尖端触点(5)和尖端触点(6)之上；

所述水平台(7)上放置有远离动叶片安装配合面的电子秤(3)和靠近动叶片安装配合面的电子秤(4)，远离动叶片安装配合面的电子秤(3)和靠近动叶片安装配合面的电子秤(4)上分别固定有远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点(5)和靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点(6)，汽轮机动叶片(1)沿辐射线方向放置在远离动叶片安装配合面的电子秤尖端触点(5)和靠近动叶片安装配合面的电子秤尖端触点(6)的尖端触点之间。