JP2013512446A - タービンエンジンの回転軸のねじれ振動を監視する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
タービンエンジンの静止部品に配置されたセンサから、搬送波周波数によって特徴付けられる振動加速度信号を取得するステップ(E10)と、
振動信号の周波数スペクトルを評価するステップ(E20)と、
少なくとも第1の閾値より大きい振幅のスペクトル線であって、振動信号の搬送波周波数の両側のスペクトルに分布し、軸のねじれ周波数だけ搬送波周波数から離間したスペクトル線の組を探索するステップ(E30)と、
必要に応じて、警告メッセージを出すステップと
を含む。
Description
タービンエンジンの静止部品に配置されたセンサから、搬送周波数によって特徴付けられる振動加速度信号を取得するステップと、
振動信号の周波数スペクトルを評価するステップと、
少なくとも第1の閾値より大きい振幅のスペクトル線であって、振動信号の搬送波周波数の両側のスペクトルに分布し、軸のねじれ周波数だけ搬送波周波数から離間したスペクトル線の組を探索するステップと、
必要に応じて、警告メッセージを出すステップと
を含む方法によって達成される。
搬送周波数によって特徴付けられる振動加速度信号をタービンエンジンの静止部品に配置されるセンサから取得するための取得手段と、
振動信号の周波数スペクトルを評価するための評価手段と、
少なくとも第1の閾値より大きい振幅のスペクトル線であって、振動信号の搬送波周波数の両側のスペクトルに分布し、軸のねじれ周波数だけ搬送波周波数から離間したスペクトル線の組を探索するための探索手段と、
必要に応じて、作動された警告メッセージを出すための発行手段と
を備える監視装置を提供する。
振動信号のエンベロープ信号を評価するステップと、
エンベロープ信号の周波数スペクトルを評価するステップと、
第2の閾値より大きい振幅を有し、軸のねじれ周波数の倍数で存在するエンベロープ信号のスペクトル内の少なくとも1つのスペクトル線を探索する探索ステップと、
探索ステップの結果に応じて、警告メッセージに関連付けられた信頼度を推定するステップと
を含む。
振動信号のエンベロープ信号を評価するための評価手段と、
エンベロープ信号の周波数スペクトルを評価するための評価手段と、
第2の閾値より大きい振幅を有し、軸のねじれ周波数の倍数で存在するエンベロープ信号のスペクトル内の少なくとも1つのスペクトル線を探索するための探索手段と、
探索の結果に応じて、警告メッセージに関連付けられた信頼度を推定するための推定手段とを備える。
搬送波周波数の両側の振動信号のスペクトルに分布し、軸のねじれ周波数の倍数だけ搬送波周波数から離間したスペクトル線の少なくとも他の組を探索するための探索ステップと、
警告メッセージに関連付けられた深刻度であって、探索ステップで発見されたスペクトル線の組で、少なくとも第3の閾値を超える振幅のスペクトル線の組の数に応じて決まる深刻度を推定するステップと
を含む。
搬送波周波数の両側の振動信号のスペクトルに分布し、軸のねじれ周波数の倍数だけ搬送波周波数から離間したスペクトル線の少なくとも他の組を探索するための探索手段と、
警告メッセージに関連付けられた深刻度であって、探索手段で発見され、少なくとも第3の閾値を超える振幅の組の数に応じて決まる深刻度を推定するための推定手段と
を備える。
本発明の監視装置と、
タービンエンジンの静止部品に配置され、監視装置に振動加速度信号を送るように構成された加速度計と
を含むタービンエンジンを提供する。
Ωpは、振動信号x(t)を伝送する搬送波角周波数を指し、軸の回転速度を表わす。
ここで、Fpは、振動信号を伝送する搬送波周波数を指す。
Ωmは、回転軸のねじれの角周波数を指す。
ここで、Fmは、回転軸のねじれ周波数を指すことに留意されたい。このねじれ周波数は、周知であり、回転軸の特徴に応じて決まる。
θmFおよびθmTは、それぞれファン面およびタービン面におけるねじれ振動の振幅を指す。
FおよびTは、加速度計によって送られる振動信号x(t)のピーク振幅を表わす。振幅Fは、ファン面のアンバランスベクトル
φFは、基準角度に対するファン面のアンバランスベクトル
φTは、前記基準角度に対するタービン面のアンバランスベクトル
回転軸ABPのねじれ振動の存在が検出され、必要に応じて、前記振動の振幅が監視され、その深刻度が評価される第1の段階P1(図3Aに示されている)と、
この例では、段階P1で過振幅のねじれ振動が検出された場合のみに実行され、信頼度が検出に関連付けられる第2の段階P2(図3Bに示されている)と
の2つの段階を含む。
図4Aは、タービン面のアンバランスがゼロまたは疑似ゼロ(すなわち、T≒0)である時に得られる信号で、小さい振幅(この場合、少しの程度)のねじれ振動に対する信号x(t)を示す。
図4Bは、タービン面のアンバランスがゼロまたは疑似ゼロ(すなわち、T≒0)である時に得られる信号で、大きい振幅のねじれ振動に対する信号x(t)を示す。
図4Cは、タービン面のアンバランスおよびファン面のアンバランスの存在下で得られる信号x(t)を示す。
すなわち、
Claims (10)
- タービンエンジン(TR)の回転軸(ABP)のねじれ振動を監視するための方法であって、
タービンエンジンの静止部品に配置された加速度計(3A)から、搬送波周波数によって特徴付けられる振動加速度信号を取得するステップ(E10)と、
振動信号の周波数スペクトルを評価するステップ(E20)と、
少なくとも第1の閾値より大きい振幅のスペクトル線であって、振動信号の搬送波周波数の両側のスペクトルに分布し、軸のねじれ周波数だけ搬送波周波数から離間したスペクトル線の組を探索するステップ(E30、E40)と、
必要に応じて、警告メッセージを出すステップ(E160)と
を含む監視方法。 - 振動信号のエンベロープ信号を評価するステップ(E100)と、
エンベロープ信号の周波数スペクトルを評価するステップ(E110)と、
第2の閾値より大きい振幅を有し、軸のねじれ周波数の倍数で存在するエンベロープ信号のスペクトル内の少なくとも1つのスペクトル線を探索するための探索ステップ(E120)と、
探索ステップ(E120)の結果に応じて、警告メッセージに関連付けられた信頼度を推定するステップ(E130、E150)と
をさらに含む、請求項1に記載の監視方法。 - エンベロープ信号を評価するステップで、エンベロープ信号は振動信号のヒルベルト変換から得られることを特徴とする、請求項2に記載の監視方法。
- 搬送波周波数の両側の振動信号のスペクトルに分布し、軸のねじれ周波数の倍数だけ搬送波周波数から離間したスペクトル線の少なくとも他の組を探索するための探索ステップ(E70)と、
警告メッセージに関連付けられた深刻度であって、探索ステップ(E70)で発見されたスペクトル線の組で、少なくとも第3の閾値を超える振幅のスペクトル線の組の数に応じて決まる深刻度を推定するステップ(E90)と
をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の監視方法。 - コンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータによって実行される時に請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の監視方法のステップを実行するための命令を含む、コンピュータプログラム。
- 請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の監視方法のステップを実行するための命令を含むコンピュータプログラムが記録された、コンピュータ可読記録媒体。
- タービンエンジン(TR)の回転軸(ABP)のねじれ振動を監視するための監視装置(1)であって、
搬送周波数によって特徴付けられる振動加速度信号をタービンエンジンの静止部品に配置される加速度計(3A)から取得するための取得手段(11)と、
振動信号の周波数スペクトルを評価するための評価手段(11)と、
少なくとも第1の閾値より大きい振幅のスペクトル線であって、振動信号の搬送波周波数の両側のスペクトルに分布し、軸のねじれ周波数だけ搬送波周波数から離間したスペクトル線の組を探索するための探索手段(11)と、
必要に応じて、警告メッセージを出すための発行手段(14、15)と
を備える監視装置(1)。 - 振動信号のエンベロープ信号を評価するための評価手段(11)と、
エンベロープ信号の周波数スペクトルを評価するための評価手段と(11)、
第2の閾値より大きい振幅を有し、軸のねじれ周波数の倍数で存在するエンベロープ信号のスペクトル内の少なくとも1つのスペクトル線を探索するための探索手段(11)と、
探索ステップの結果に応じて作動される、警告メッセージに関連付けられた信頼度を推定するための推定手段(11)と
をさらに備える、請求項7に記載の監視装置(1)。 - 搬送波周波数の両側の振動信号のスペクトルに分布し、軸のねじれ周波数の倍数だけ搬送波周波数から離間したスペクトル線の少なくとも他の組を探索するための探索手段と、
警告メッセージに関連付けられた深刻度であって、探索手段で発見されたスペクトル線の組で、少なくとも第3の閾値を超える振幅のスペクトル線の組の数に応じて決まる深刻度を推定するための推定手段(11)と
をさらに備える、請求項7または請求項8のいずれかに記載の監視装置(1)。 - 請求項7から9のうちのいずれか一項に記載の監視装置(1)と、
タービンエンジンの静止部品に配置され、監視装置に振動加速度信号を送るように構成された加速度計(3A)と
を含むタービンエンジン(TR)。
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