DE1915930C

DE1915930C - Vorrichtung an Turbomaschinen zum frühzeitigen Erkennen von Schaufelschäden

Info

Publication number: DE1915930C
Authority: DE
Inventors: Axel 8000 München Roßmann
Original assignee: Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München
Publication date: 1972-01-13

Description

Die Erfindung hc/ieht sich auf cine Vorrichtung an Tiirliomaschinen -'um frühzeitigen Erkennen von Schaufelschäden, die durch das Anreilkn von Schaufeln entstehen, wobei der Schaufel ein elektrischer Signnlkreis zugeordnet ist, dessen Widerstand durch eine Beeinflussung des Signalkreises wahrnehmbar verändert wird.

Eine derariige Vorrichtung ist aus der Zeitschrift »Power«, September 1%4, S. 78/79 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden mit Hilfe von auf der Schaufel örtlich angebrachten Dehnmeßstreifen die Schaufelspannungen und -schwingungen durch die in den Dehnmeßstreifen hervorgerufene Widerstandsänderung angezeigt. Mit einer derartigen Vorrichtung können zwar außergewöhnliche Schaufelschwingungen, jedoch nicht die normalerweise vorhandenen Schaufelschwingungen geringer Amplitude erkannt werden. Diese normalen Schaufelschwingungen können aber auch zu Schaufelanrissen führen, wenn eins örtliche Schwächung der Schaufel, z. B. durch Material fehler, Korrosionskerben, Fremdkörpereinschläge, vorliegt. Abgesehen davon, daß die Dehnungsmeßstreifen den Strömungswiderstand ungünstig beeinflussen, muß ferner berücksichtigt werden, daß infolge ihrer begrenzten Abmessungen nur ein sehr kleiner, begrenzter Bereich auf der Schaufeloberfläche überwacht werden kann.

Es liegt die Aufgabe vor, die Nachteile der oben genannten Kontrollvorrichtung zu vermeiden und die Entstehung von Folgeschäden dadurch zu vermeiden, daß Anrisse in den Schaufeln zu einem möglichst frühen Zeitpunkt sicher erkennbar _tjmacht werden, auch wenn eine außergewöhnliche Schwingbelastung der Schaufel nicht vorliegt.

Diese Aufgabe wird bei Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaufel zumindest im anrißgefährdeten Bereich des Schaufelblattes ein Signaldraht inkorporiert ist, der im Falle eines Schaufelanrisses den Signalkreis unterbrichc und dadurch ein Signal aus- 4» löst.

Der mit der Erfindung erzielte technische Fortschritt besteht darin, daß durch die Länge und Lage des in das Schaufelblatt inkorporierten isolierten Signaldrahtes der gesamte Betriebsbereich einer Schaufel so zu überwachen ist, daß ein Schaufelschaden, der den Riß des Signaldrahtes und somit eine Widerstandserhöhung im Signalkreis zur Folge hat, rechtzeitig durch ein deutlich wahrnehmbares Signal erkennbar ist, auch wenn eine außergewöhnliehe Schwingbelastung der Schaufel nicht vorliegt. Durch die Inkorporierung des Signaldrahtes im Schaufelblatt ist dieser gegen äußere Beschädigungen g^chützt.

Es können nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung entweder mehrere Schaufeln einer Stufe oder alle Schaufeln einer Stufe oder Schaufeln mehrerer Stufen der Turbomaschine an einem gemeinsamen Sammelsignalkreis angeschlossen sein. Die Schaufeln können sowohl l.eitschaufeln als auch Laufschaufeln sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. I is zeigt

Fig. I die Ansicht einer Schaufel mil einem Signaldraht,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Schaufel gemäß Fig. 1,

F i g. 3 einen Signalkreis an Leitschaufeln,

Fig. 4 einen Signalkreis an Laufschaufeln.

im Schaufelblatt 1 ist ein Bereich 2, der durch die Schraffur gekennzeichnet ist, gegen Schaufelanrissc und Schaufelbrüche besonders gefährdet. Es ist des wegen dem Schaufelblatt 1 ein Signaldraht 3 inkorporiert, der durch den Bereich 2 hindurchgcführl ist. Der Signaldraht 3 ist durch den Schaufelfuß 4 hindurch aus der Schaufel herausgeführt und an den Anschlüssen 5, 6 an den elektrische Signalkreis 7 angeschlossen, in den das Anzeigegti a 8 eingeschaltet ist.

Zwischen dem isolierten Signaldraht 3 und dem Schaufelblatt 1 muß im Bereich 2 eine solche Verbindung bestehen, daii der Signaldraht 3 reißt, wenn im Bereich 2 sich ein Schaufelanriß einstellt. Tritt dieser Schaufelanriß 9 auf, so wird der Widerstand im Signalkreis plötzlich und erheblich vergrößert, so daß ein Signal ausgelöst wird.

Bei dem Beispiel nach Fig. 3 sind alle Schaufeln 1 eines Leitschaufelkranzes an den gemeinsamen Signalkreis 7 mit dem Anzeigegerät 8 angeschlossen, bei dem Beispiel nach Fi g. 4 sind alle Schaufeln 1 Laufschaufeln.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung an Turbomaschinen zum frühzeitigen Erkennen von Schaufelschäden, die durch Anreißen von Schaufeln entstehen, wobei der Schaufel ein elektrischei Signalkreis zugeordnet ist, dessen Widerstand durch eine Beeinflussung des Signalkreises wahrnehmbar verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufel (1,4) zumindest im anrißgefährdeten Bereich (2) des Schaufelblattes (1) ein Signaldraht (3) inkorporiert ist, der im Fall eines Schaufclanrisses (9) den Signalkreis (7) unterbricht und dadurch ein Signal auslöst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaufeln einer Stufe, oder alle Schaufeln einer Stufe oder Schaufeln mehrerer Stufen der Turbomaschine an einen gemeinsamen Signalkreis angeschlossen sind.