JPS5920843B2 - タ−ビン動翼の異常検出装置 - Google Patents
タ−ビン動翼の異常検出装置Info
- Publication number
- JPS5920843B2 JPS5920843B2 JP17460080A JP17460080A JPS5920843B2 JP S5920843 B2 JPS5920843 B2 JP S5920843B2 JP 17460080 A JP17460080 A JP 17460080A JP 17460080 A JP17460080 A JP 17460080A JP S5920843 B2 JPS5920843 B2 JP S5920843B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor blade
- vibration
- blade
- casing
- turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタービン動翼の異常検出装置に関する。
蒸気タービン、ガスタービン等の動翼は、高温雰囲気中
で遠心応力、熱応力を受け、更に流体加振による振動応
力も作用する。
で遠心応力、熱応力を受け、更に流体加振による振動応
力も作用する。
そのため、翼にクラックが生じる等の異常が発生するこ
とがしばしばある。
とがしばしばある。
従来、このような動翼の異常はタービンを停止し、ケー
シング等を分解して点検しなければ検出されなかった。
シング等を分解して点検しなければ検出されなかった。
このような点検はタービンプラントの停止なしには行い
得す、かつケーシングの分解、組立等に多大の労力、費
用及び時間を要するので、頻繁に点検を行うことができ
ないという欠点がある。
得す、かつケーシングの分解、組立等に多大の労力、費
用及び時間を要するので、頻繁に点検を行うことができ
ないという欠点がある。
このような欠点を改善するため、タービンが回転してい
る状態で動翼の振動を測定する装置が、特開昭５３−９
５６７８号公報に開示されている。
る状態で動翼の振動を測定する装置が、特開昭５３−９
５６７８号公報に開示されている。
この装置は、タービン動翼羽根に向けてレーダ波を発信
し、かつ反射波を受信する送受器をそなえたものである
が、単に動翼の回転中の振動を測定するだけであり、翼
の異常を検出することが困難である。
し、かつ反射波を受信する送受器をそなえたものである
が、単に動翼の回転中の振動を測定するだけであり、翼
の異常を検出することが困難である。
なぜならば、通常、タービン回転中の動翼の振動値は小
さな値に抑えるように設計されているため、翼にクラッ
ク等の異常が生じても、振動の変化が少なく、正常な翼
との比較が困難であるからである。
さな値に抑えるように設計されているため、翼にクラッ
ク等の異常が生じても、振動の変化が少なく、正常な翼
との比較が困難であるからである。
この目的を達成するため、本発明においては、動翼の振
動を測定しようとする回転数において丁度翼の固有振動
数に加振振動数が一致又は近くなるように、加振用流体
をタービン動翼に向けて噴出する特別のノズル装置をケ
ーシングに設けたことを特徴とする。
動を測定しようとする回転数において丁度翼の固有振動
数に加振振動数が一致又は近くなるように、加振用流体
をタービン動翼に向けて噴出する特別のノズル装置をケ
ーシングに設けたことを特徴とする。
即ち本発明は次の原理による。
一般にタービン装置では動翼の上流側に動翼と相対向し
て静翼が配列されている。
て静翼が配列されている。
今、この静翼の数をＮとし、タービンの毎秒の回転数を
ｎとすると、回転中の動翼に衝突する流体からの力は毎
秒Ｎ−ｎ回変動することは明らかである。
ｎとすると、回転中の動翼に衝突する流体からの力は毎
秒Ｎ−ｎ回変動することは明らかである。
動翼の健全な状態における固有振動数をｆとすると、ｎ
＝ ｆ ／ Ｎなる回転数では流体からの力の振動数
が翼の固有振動数と一致して共振状態となるため、翼の
振動振幅が大きくなることが知られている。
＝ ｆ ／ Ｎなる回転数では流体からの力の振動数
が翼の固有振動数と一致して共振状態となるため、翼の
振動振幅が大きくなることが知られている。
しかしタービン装置において、このような共振状態が発
生することは、振動及び強度の上から絶対に避けなけれ
ばならない。
生することは、振動及び強度の上から絶対に避けなけれ
ばならない。
そこで本発明においては、通常の静翼のほかに、動翼の
異常を検出する場合にのみ用いられ、しかも流体からの
加振振動数が丁度動翼の固有振動数に一致するように配
列された特別なノズル装置を設けた。
異常を検出する場合にのみ用いられ、しかも流体からの
加振振動数が丁度動翼の固有振動数に一致するように配
列された特別なノズル装置を設けた。
以下本発明の詳細を図面に示す一実施例により説明する
。
。
図示の実施例においては、ガスタービンのタービン部分
に本発明を適用した例について示している。
に本発明を適用した例について示している。
ロータディスク３に取付けた動翼１の半径方向外側に相
対向したケーシング４の一部に周方向に連続した空洞５
を設ける。
対向したケーシング４の一部に周方向に連続した空洞５
を設ける。
ケーシング４には、その外部から空洞５内に加振用流体
を導入する通路８を１本以上設け、さらに空洞５の動翼
１と相対向する面には、周方向にＮ個の吹出し孔７を等
間隔に設けたノズル６を取付ける。
を導入する通路８を１本以上設け、さらに空洞５の動翼
１と相対向する面には、周方向にＮ個の吹出し孔７を等
間隔に設けたノズル６を取付ける。
一方、ケーシング４及び静翼２には、振動検出器９を挿
入しかつ該振動検出器９を動翼１に対向して設置しうる
ように、計測孔１０を開けてお６次にこの装置の用法及
び動作について説明する。
入しかつ該振動検出器９を動翼１に対向して設置しうる
ように、計測孔１０を開けてお６次にこの装置の用法及
び動作について説明する。
ガスタービンを、その本来の目的のために運転する場合
は、通路８はプラグ等で閉じ、振動検出器９は取り外し
、計測孔１０もプラグ等で閉じておく。
は、通路８はプラグ等で閉じ、振動検出器９は取り外し
、計測孔１０もプラグ等で閉じておく。
動翼の異常を検出する場合は、停止状態において計測孔
１０を開き、振動検出器９を挿入して動翼１の振動を検
出できる位置に設置する。
１０を開き、振動検出器９を挿入して動翼１の振動を検
出できる位置に設置する。
次にディーゼルエンジン等の起動装置（図示せず）によ
り、タービンを比較的低速で回転させる。
り、タービンを比較的低速で回転させる。
この時の回転数を毎秒ｎ回転、動翼１０１次固有振動数
（Ｈｚ）をｆとすると、ノズル６に設ける吹出し孔γの
数Ｎはｆ／ｎに最も近い整数としておくことが、共振振
幅を大きくする上で望ましい。
（Ｈｚ）をｆとすると、ノズル６に設ける吹出し孔γの
数Ｎはｆ／ｎに最も近い整数としておくことが、共振振
幅を大きくする上で望ましい。
さて、この状態で通路８より圧縮空気を空洞５に送り込
んで吹出し孔７より吹出させれば、動翼には毎秒Ｎ−ｎ
回の断続した空気流が衝突し、これは動翼１の固有振動
数ｆにほぼ一致しているので、動翼１は共振状態となる
。
んで吹出し孔７より吹出させれば、動翼には毎秒Ｎ−ｎ
回の断続した空気流が衝突し、これは動翼１の固有振動
数ｆにほぼ一致しているので、動翼１は共振状態となる
。
もし動翼１の中にクランク発生等の異常の生じている動
翼があればその翼の固有振動数は健全な翼のそれとは異
なった値となるので、共振状態にならない。
翼があればその翼の固有振動数は健全な翼のそれとは異
なった値となるので、共振状態にならない。
従って、振動検出器９によって各動翼の振動を測定すれ
ば、異常の生じている翼を容易に検出することができる
。
ば、異常の生じている翼を容易に検出することができる
。
本実施例によれば、起動装置による比較的低い回転数で
翼に共振状態を発生させることができるので、振動の測
定精度が高く、しかも高温流体中に振動検出器を挿入す
る必要がないため振動検出器の構造が簡単になるという
効果がある。
翼に共振状態を発生させることができるので、振動の測
定精度が高く、しかも高温流体中に振動検出器を挿入す
る必要がないため振動検出器の構造が簡単になるという
効果がある。
本発明を蒸気タービンに適用した場合も上記と全（同様
で、起動装置の代りに比較的低圧の蒸気でターニングさ
せながら、圧縮空気の代りに蒸気吹出し孔７から吹出さ
せるか、又は別途圧縮空気源を設けて圧縮空気を吹出さ
せるようにすればよい。
で、起動装置の代りに比較的低圧の蒸気でターニングさ
せながら、圧縮空気の代りに蒸気吹出し孔７から吹出さ
せるか、又は別途圧縮空気源を設けて圧縮空気を吹出さ
せるようにすればよい。
なお、振動検出器９として、高温高圧高速流体中で使用
可能な振動検出器を使用するならば、タービンの定常運
転における回転数をｎとして前記固有振動数ｆとの関係
を満足する吹出し孔７の数Ｎを決定することにより、タ
ービンの定常運転中に動翼１を一時的に共振状態にして
翼の異常を検出することができる。
可能な振動検出器を使用するならば、タービンの定常運
転における回転数をｎとして前記固有振動数ｆとの関係
を満足する吹出し孔７の数Ｎを決定することにより、タ
ービンの定常運転中に動翼１を一時的に共振状態にして
翼の異常を検出することができる。
この場合は、異常検出のためにタービンを一時停止する
必要がないという別の効果が生じる。
必要がないという別の効果が生じる。
以上述べたように、本発明の装置は、動翼を共振状態に
して動翼の振動を検出するものであり、動翼の異常を精
度良く検出することができるから、異常検出のためにタ
ービンを分解して点検する必要が無くなり、多大の労力
、費用及び時間が節約できるという効果がある。
して動翼の振動を検出するものであり、動翼の異常を精
度良く検出することができるから、異常検出のためにタ
ービンを分解して点検する必要が無くなり、多大の労力
、費用及び時間が節約できるという効果がある。
図面は本発明の一実施例に示す断面図である。
１・・・・・・動翼、２・・・・・・静翼、３・・・・
・・ロータディスク、４・・・・・・ケーシング、６・
・・・・・ノズル、７・・・・・・吹出し孔、９・・・
・・・振動検出器、１ｏ・・・・・・計測孔。
・・ロータディスク、４・・・・・・ケーシング、６・
・・・・・ノズル、７・・・・・・吹出し孔、９・・・
・・・振動検出器、１ｏ・・・・・・計測孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ケーシングの動翼先端に相対向する部分に周方向に
設けられた空洞と、該空洞にケーシング外部から加振用
流体を導入する流路と、該空洞より動翼先端に向けて加
振用流体を吹出す吹出し孔と、動翼の振動を検出する振
動検出器とを有し、前記吹出し孔が Ｎ＝ｆ／ｎ ここで、Ｎ：吹出し孔の数で、Ｎが整数とならない場合
はこれに最も近い整数、 ｆ：動翼の１次固有振動数（Ｈｚ）、 ｎ：振動を検出する時のロータの毎秒 回転数（ｒｐｓ ）、 で示される数Ｎだけ一定間隔をもって周方向に配設され
ていることを特徴とするタービン動翼の異常検出装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記振動検出器が
、ケーシング及び静翼に設けた振動検出器挿入用計測孔
に、外部から挿入脱出可能に挿着される構造を有するこ
とを特徴とするタービン動翼の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17460080A JPS5920843B2 (ja) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | タ−ビン動翼の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17460080A JPS5920843B2 (ja) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | タ−ビン動翼の異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5799218A JPS5799218A (en) | 1982-06-19 |
| JPS5920843B2 true JPS5920843B2 (ja) | 1984-05-16 |
Family
ID=15981401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17460080A Expired JPS5920843B2 (ja) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | タ−ビン動翼の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920843B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4573358A (en) * | 1984-10-22 | 1986-03-04 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine blade vibration detection apparatus |
| DE102011077908A1 (de) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbine mit Pyrometer |
-
1980
- 1980-12-12 JP JP17460080A patent/JPS5920843B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5799218A (en) | 1982-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2870346B1 (en) | Advanced tip-timing measurement blade mode identification | |
| Zielinski et al. | Noncontact vibration measurements on compressor rotor blades | |
| EP0654163B1 (en) | Process and device for monitoring vibrational excitation of an axial compressor | |
| US6932560B2 (en) | Apparatus and method for detecting an impact on a rotor blade | |
| US4335600A (en) | Detecting internal abnormalities in turbines | |
| JP5190464B2 (ja) | 非接触ブレード振動測定方法 | |
| US6785635B2 (en) | Apparatus and method for predicting failures of spinning disks in turbo-machinery | |
| EP2676002B1 (en) | Turbine tip clearance measurement | |
| US6659712B2 (en) | Apparatus and method for detecting a damaged rotary machine aerofoil | |
| US7775107B2 (en) | Measuring rotor imbalance via blade clearance sensors | |
| US10794387B2 (en) | Damping characteristic determination for turbomachine airfoils | |
| US8297915B2 (en) | Real-time turbomachinery blade breakage monitoring unit and turbo-apparatus | |
| JPH05215100A (ja) | ターボ機械の回転羽根の１つ以上の共鳴振動を減少する装置 | |
| US20200232883A1 (en) | Detecting an object impact event | |
| JPS5920843B2 (ja) | タ−ビン動翼の異常検出装置 | |
| JP5765855B2 (ja) | 回転速度検出装置 | |
| Dittmann et al. | Discharge coefficients of a pre-swirl system in secondary air systems | |
| US11499428B2 (en) | Rotor balancing method and apparatus | |
| US11029194B2 (en) | Method of monitoring rubbing between a rotary party and a stationary part in a rotating turbomachine, monitoring arrangement and turbomachine | |
| Brandstetter et al. | Measurements of Radial Vortices, Spill Forward and Vortex Breakdown in a Transonic Compressor | |
| Munari et al. | Experimental investigation of vibrational and acoustic phenomena for detecting the stall and surge of a multistage compressor | |
| WO1998055738A1 (en) | A method in or relating to the start of a power turbine and arrangement in power turbine in order to avoid start damage on turbine wheel/housing | |
| JPH0364630A (ja) | ガスタービンエンジンにおけるタービンブレードの異常検出装置 | |
| JPS6388300A (ja) | 軸流圧縮機のサ−ジング監視方法および装置 | |
| Dundas | The use of performance-monitoring to prevent compressor and turbine blade failures |