JPH0137567B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タービン羽根の振動監視に関し、特
に、かかる監視を行なうための細ビームレーダの
取り付けに関するものである。

回転するタービン羽根を監視して、該羽根が振
動しているかどうか測定する装置は種々のものが
提案されてきた。かかる振動は、羽根並びにター
ビンの損傷に到る変動応力の原因になりうる。

タービン羽根の振動を測定する方法として提案
されたものの中には、ミリ波レーダを使用して電
磁ネルギーの細いビームを回転中の羽根列に当
て、しかる後羽根からの反射信号を解析して異常
信号を検出する方法がある。タービン内部は外部
とは異なる圧力の極度に悪い環境になつている。
羽根の振動検出器としてミリ波レーダを使用する
ことは、かかる悪条件の下でのその据付けの点で
問題がある。本発明はこの問題を解決するもので
ある。

本発明の細ビームレーダ装置は、タービンの外
側ケーシングの外部に配設される細ビームユニツ
ト即ちレーダ発信器／受信器ユニツトを備える。
このレーダユニツトには、発信信号及び反射信号
を伝達するための導波管が接続されている。該導
波管は、監視すべき羽根の近くの場所ままで前記
外側ケーシングにある穴を通つて延び、そしてそ
の長さの大部分が比較的に剛な細長い支持部材内
に位置決めされている。この支持部材を前記穴の
近く且つタービン内の所定位置で支持するために
支持装置が設けられている。タービンの内部及び
外部間には外側ケーシングを挾んで圧力差が存在
するので、前記の穴と、信号の伝達を可能にしな
がら導波管の内部とを封止するために封止装置が
設けられている。

本発明は種々のタービン装置に応用可能である
が、一例として、第１図に示した低圧蒸気タービ
ンに設置する場合について説明することにする。

電気エネルギーの発生用に使用される発電機１
０は円筒カバー即ち外側ケーシング１４を有する
低圧タービン１２によつて駆動され、該外側ケー
シング１４に適数のミリ波レーダセンサ１６〜１
９が装着されている。センサ１６は、第２Ａ図に
示すように、その細ビームレーダ信号を角度θで
最終羽根列２４に向けるように配設され、一方、
センサ１７は第２Ｂ図に示すように、その細ビー
ムレーダ信号を最終羽根列２４にほぼ接線方向に
向けるように配設されている。タービンの発電機
側にある羽根列２４′はセンサ１８及び１９によ
つて監視され、これ等のセンサ１８及び１９は第
２Ａ図及び第２Ｂ図に示したのと同様の角度で羽
根列２４′にそれぞれ細ビームレーダ信号を発信
する。

第３図において、外側ケーシング１４に装着さ
れたセンサ１６は、溶接等により外側ケーシング
１４に取着されたブラケツト３２によつて該外側
ケーシングに関して所定位置に保持されるレーダ
ユニツト３０を備える。

発信レーダ信号は、外側ケーシング１４にある
穴を貫通して監視中の羽根列２４近くの場所まで
延びる導波管３４によつて伝達され、反射レーダ
信号は該導波管３４に入る。タービン内において
は導波管は導波管支持部材３６内にある。この導
波管支持部材３６は、タービン内の支持装置３８
と外側ケーシング１４にある穴４１を封止するの
に使用される封止装置４０との間に延在し、該支
持装置３８及び封止装置４０によつて支持されて
いる。支持装置３８はデイフユーザ４２のような
タービン内の構造部材に取着する。導波管の装着
構造の詳細は第４図に記載されており、これにつ
いて次に説明する。

導波管支持部材３６は、タービン運転中におけ
る導波管３４の動きを可及的に小さくするように
該導波管を収容すると共に、該導波管を形成溝内
で動かないように保持する止めねじ４８のような
取着装置を収容するべく機械加工その他の手段で
形成されたリジツドな棒であることが好ましい。
導波管支持部材３６の一端５０には、ボルト５５
及び５６によりＡ軸、Ｂ軸に関して調節可能な、
内部にねじを切つた受容部材５２からなる支持装
置３８と係合するため、ねじが切られている。

導波管支持部材３６の他端は封止装置４０によ
つて穴４１の近くで支持されている。即ち、導波
管支持部材３６のねじを切つた端６０が穴を貫通
する封止スリーブ６２の内側ねじ部に係合する。
該封止スリーブ６２を囲んでいるのはグランドシ
ール部材６４であつて、穴４１を通つて延び溶接
部６６により外側ケーシング１４に取着されてい
る。フランジ６８は、パツキン材７０を中に入れ
て、ボルト６９によりグランドシール部材６４に
取着されている。

封止スリーブ６２の上端は継手７６との係合の
ため符号７４で示すようにねじが切られており、
該継手はその上端に導波管封止用のねじを切つた
ボデー７８を受け容れている。

このボデー７８内には導波管クランプ部材８０
及び導波管外側の封止装置８２が、圧縮デイスク
８４とボデー７８にねじ係合する圧縮キヤツプ８
６とにより所定位置に保持されて、配設されてい
る。このように、上述した封止装置４０は外側ケ
ーシング１４の内外に通常存在する圧力差を維持
するように機能する。しかし、導波管３４は中空
であるから、それもまた封止して圧力差を維持す
る必要がある。この封止は導波管内に入る導波管
内側の封止装置９０によつて行なう。封止装置９
０は発信レーダ信号及び反射レーダ信号が通過で
きる材料で形成されている。前述した諸構成要素
の幾つかは第７図、第８Ａ図〜第８Ｃ図に更に詳
細に図示されており、これ等の図については後か
ら説明する。

封止装置９０の詳細を第５図に示す。この図に
見られるように、導波管は２つの部分に分かれて
おり、符号３４で示した導波管はタービン内に延
入し、符号３４′で示した導波管はレーダユニツ
トに接続している。導波管３４及び３４′は、固
着具９６の入る整合穴９４及び９４′を有する対
称形状のフランジ部材９２及び９２′をそれぞれ
備える。封止装置９０は穴９４及び９４′に整合
する穴１０１を有する矩形部１００を備えてお
り、該矩形部には、フランジ部材９２及び９２′
内の溝に嵌合する大きさの２つの突出部材１０２
及び１０３がある。封止装置９０はレーダ信号を
透過するゴム状部材で造られており、タービン運
転中に導波管３４，３４′間に存在する圧力差を
維持するのに十分な可撓性を持つている。

第６図に示すようにに、導波管外側の封止装置
８２は、導波管３４を収容する大きさの溝１１２
及び１１２′をそれぞれ備えた対称形状の２つの
分割片１１０及び１１０′から形成されている。
封止装置８２はゴムのような比較的可撓性の材料
で形成してよいが、導波管３４外側に嵌合する溝
１１４及び１１４′を有する圧縮デイスク８４は
金属又は比較的に硬いプラスチツクで形成する。

第７図に示す導波管クランプ部材は、導波管３
４をクランプする大きさの溝１２２及び１２２′
をそれぞれ有する金属又は硬質プラスチツクの分
割片１２０及び１２１を備える。該分割片１２０
及び１２１は導波管をしつかり把持するように固
着具１２４によつて一体に固定される。

導波管支持部材３６は穴４１（第４図参照）か
ら支持装置３８まで延び、タービン運転中に導波
管３４に加わつてセンサの適正な作動に影響する
振動を可及的に減少させる機能を持つ。

この機能を与えるために、導波管支持部材３６
は、どんな特別の導波管でも収容するように例え
ば圧延しうる剛な金属棒で形成するのが好まし
い。例えば、第８Ａ図〜第８Ｃ図はそのような３
種の導波管支持部材を示す。導波管支持部材３６
は、第８Ａ図においては六角形の導波管を収容す
るように形成されており、第８Ｂ図において前述
した通りの矩形導波管を収容するように圧延され
ており、第８Ｃ図ににおいては長円形の導波管を
収容するように加工さている。３種の形状を示し
たが、これ等はその他の可能な形状を代表するも
のに過ぎない。

前述した構造は第１図のセンサ１６又はは１８
の通りに配置された別のセンサに適用できる。第
１図のセンサ１７及び１９の方向通りに配置され
たセンサについては、第９図に示したような構造
を使用することができる。

第９図は最終の羽根列２４を軸方向から見た、
デイフユーザ４２の断面を取つた図である。外側
ケーシング１４に対する装着、封止装置は第９図
に示してないが、該装置は前述したものと同様で
よいことを理解されたい。しかし、導波管支持部
材３６のねじ端の支持は、該ねじ端が溶接部１３
２によりデイフユーザ４２に取着され内部にねじ
を切つたボス部材１３０内に入つている点で、若
干異なつている。導波管３４を収容すると共にセ
ンサが適正に動作するように、適当に穴がデイフ
ユーザ４２に穿孔されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は数個のレーダセンサの配置を説明する
ため一部破断して示すタービン装置の斜視図、第
２Ａ図及び第２Ｂ図は本発明に従つてタービンの
羽根列に関して配置される複数のレーダセンサの
配列図、第３図は代表的なレーダセンサの装着を
説明するため第１図に示したような低圧タービン
の一部を切断した断面図、第４図は第３図の装着
構造を更に詳細に一部破断して示す斜視図、第５
図〜第７図は第４図に示した封止構造を更に詳細
に示す分解配列図、第８Ａ図〜第８Ｃ図は本発明
において利用しうる種々の導波管と導波管支持部
材とを示す斜視図、第９図は第２Ｂ図に示したよ
うな配列のレーダセンサに対する装着の代表例を
示す断面図である。 図中、１２はタービン、１４は外側ケーシン
グ、１６〜１９はセンサ、２４及び２４′は羽根
列、３０はレーダユニツト、３４は導波管、３６
は導波管支持部材、３８はタービン内の第１支持
装置、４０は穴の近くの第２支持装置兼穴の封止
装置、４１は穴である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外側ケーシングを有するタービンの羽根を監
   視するための細ビームレーダ装置であつて、 前記外側ケーシングの外部に配設される細ビー
   ムレーダユニツトと、 前記タービン内にに配設される、比較的剛な細
   長い、導波管支持部材と、 発信レーダ信号及び反射レーダ信号を導くため
   に前記レーダユニツトに接続されると共に、前記
   支持部材内に配設され、監視すべき羽根の近くの
   場所まで前記外側ケーシングにある穴を通つて延
   びる導波管と、 タービン内の所定位置で前記支持部材を支持す
   る第１支持装置と、 前記穴の近くで前記支持部材を支持する第２支
   持装置と、 前記導波管の周りで前記穴を封止する封止装置
   と、 を備える細ビームレーダ装置。