RU2318194C1 - Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя - Google Patents
Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2318194C1 RU2318194C1 RU2006119584/28A RU2006119584A RU2318194C1 RU 2318194 C1 RU2318194 C1 RU 2318194C1 RU 2006119584/28 A RU2006119584/28 A RU 2006119584/28A RU 2006119584 A RU2006119584 A RU 2006119584A RU 2318194 C1 RU2318194 C1 RU 2318194C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bearing
- elements
- pipe
- turbine engine
- oil
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к энергетическим и транспортным машинам и механизмам. Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя включает устройство преобразования колебаний, устройство обработки информации, соединенное с помощью средств связи с указанным измерительным преобразователем. Причем оно использует в качестве первичного датчика трубу слива масла от контролируемого подшипника, соединенную с масляной полостью последнего и выведенную за пределы горячего корпуса двигателя. Кроме того, в качестве преобразователя сигнала колебаний поверхности трубы слива масла от подшипника используются датчики с пьезрпреобразователем, размещенные на поверхности этой трубы. 3 ил.
Description
Изобретение относится к энергетическим и транспортным машинам и механизмам.
В процессе работы подшипника качения происходит периодическая небольшая деформация наружного кольца, которая, в свою очередь, вызывает колебания корпуса, в котором установлен подшипник, и появление акустического сигнала. На элементы подшипника воздействуют и другие источники колебаний: ротор, покоящийся в этом подшипнике, лопатки, установленные на роторе, и другие. Акустический сигнал, сопутствующий работе подшипника, распространяется в потоке масла (маслогазовой смеси), сливаемой от подшипника в специальную емкость, и возбуждает колебания в материале трубы, по которой он движется.
Традиционно уровень колебаний определяется с помощью измерительного преобразователя сигнала колебаний на корпусе подшипника, например, диагностическим прибором НПП Кон Тест 795 М. Наибольшую чувствительность к колебаниям, отражающим состояние подшипника, имеет преобразователь, установленный на наружном кольце подшипника.
Трудности в контроле работы и состояния подшипников газотурбинных двигателей заключаются в том, что они (подшипники) размещены внутри проточной части двигателя. Доступ к корпусу подшипника затруднен особенностью его размещения и высокими температурами в районе размещения подшипников турбин, что требует, как правило, использования специальных термостойких датчиков с системой охлаждения.
Известно устройство для контроля и диагностирования состояния подшипника качения (патент RU №2115907 С1), размещенного внутри корпуса, например, газотурбинного двигателя. На масляной полости подшипника закреплен акустический зонд в виде эластичной трубки с шероховатой внутренней поверхностью. Преобразователем сигнала колебаний элементов подшипника является гидрофон, который размещают в конце зонда, который выведен из корпуса объекта.
Недостатками этого устройства являются необходимость установки дополнительного оборудования в виде акустического зонда и необходимость использования специальных датчиков пульсации давлений, способных работать в газомасляном потоке при температурах около 100 градусов и более.
Предлагается производить контроль и диагностирование состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя и особенно турбин путем контроля вибрации трубопровода, связанного с масляной полостью подшипника качения, по которому проходит газомасляная смесь, несущая акустическую информацию о работе подшипника и других элементов двигателя и передающая ее на стенки трубопровода, с которого эта информация снимается традиционными преобразователями колебаний, обеспечивая возможность получения этой информации в горячей части двигателя без использования специально охлаждаемых датчиков.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение надежного контроля и диагностирования состояния подшипников качения, работающих в стесненных габаритных условиях, а также и других элементов газотурбинного двигателя, работающих при высоких температурах, типовыми средствами виброконтроля без специального охлаждения.
Технический результат осуществляется предлагаемым устройством для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя. В предлагаемом устройстве для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя, включающем преобразователь сигнала колебаний, устройство обработки информации, соединенное с помощью средств связи с указанным измерительным преобразователем, в качестве первичного датчика колебаний используется труба слива масла от подшипника, соединенная с масляной полостью подшипника и выведенная за пределы горячего корпуса двигателя, а в качестве преобразователей сигнала колебаний поверхности трубы используются пьезокерамические преобразователи.
Первичный технический результат состоит в получении информационного сигнала о состоянии подшипника и других элементов газотурбинного двигателя за счет использования в качестве первичного датчика трубы слива масла от подшипника, соединенной с его масляной полостью и выведенной за пределы горячего корпуса двигателя.
Ожидаемый технический результат проявляется при реализации всех указанных существенных признаков и в конечном счете сообщает изобретению такие полезные качества, как простота и надежность технологического процесса для его осуществления.
На фиг.1 схематически показано подключение устройства для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя.
Устройство для контроля и диагностирования работы и состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя включает устройство 9 обработки информации, устройство 8 связи, преобразователь сигнала колебаний 7, первичный датчик колебаний 6 трубы слива масла от подшипника.
В процессе работы двигателя его турбина 2, размещенная в корпусе 1, закрытая кожухом 3, вращается вместе с валом 11, опирающимся на подшипник 4, установленный в собственном корпусе 5, опирающемся на силовые стойки 12. Масло, подаваемое к подшипнику, пройдя его, попадает в масляную полость 10 и сливается в дренаж по трубе 6.
Акустические сигналы, сопровождающие работу подшипника, ротора турбины с лопатками и других элементов двигателя, распространяясь по трубе слива масла 6, возбуждают колебания материала трубы, которые воспринимаются преобразователем колебаний 7, от которого электрический сигнал по каналу связи 8 поступает в устройство обработки 9.
Устройство обработки информации предусматривает фильтрацию сигнала для выделения подшипниковых, лопаточных и других составляющих, оценку их уровней, когерентное суммирование для выделения детерминированной составляющей на фоне шума и ее преобразование для получения мгновенной частоты.
Пример оценки работы предлагаемого устройства для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя
Устройство проверялось на полноразмерном газотурбинном двигателе. На фиг.2 показана схема испытанного двигателя, состоящего из компрессора низкого давления (КНД) 1, компрессора высокого давления (КВД) 2, камеры сгорания 3, турбины высокого давления (ТВД) 4, вращающей КВД, турбины низкого давления (ТНД) 5, вращающей КНД, силовой турбины (СТ) 10, работающей на потребитель 11. Все роторы установлены на роликовых и шариковых подшипниках.
Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качении и других элементов газотурбинного двигателя включало трубу слива масла 6 (первичный источник колебаний) из масляной полости 5 заднего подшипника 12 силовой турбины, на которой был установлен преобразователь сигнала колебаний 7, передающий электрический сигнал по линии связи 8 устройству обработки информации 9.
На фиг.3 приведена одна из записей, полученных в процессе работы двигателя. На фиг.3 отмечены: частота вращения ротора СТ - 1, частота колебаний шариков заднего подшипника СТ - 2, частота вращения роторов КНД-ТНД - 3 и КВД-ТВД - 4.
Claims (1)
- Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя, включающее устройство преобразования колебаний, устройство обработки информации, соединенное с помощью средств связи с указанным измерительным преобразователем, отличающееся тем, что оно использует в качестве первичного датчика трубу слива масла от контролируемого подшипника, соединенную с масляной полостью последнего и выведенную за пределы горячего корпуса двигателя, а в качестве преобразователя сигнала колебаний поверхности трубы слива масла от подшипника используются датчики с пьезопреобразователем, размещенные на поверхности этой трубы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006119584/28A RU2318194C1 (ru) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006119584/28A RU2318194C1 (ru) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2318194C1 true RU2318194C1 (ru) | 2008-02-27 |
Family
ID=39279048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006119584/28A RU2318194C1 (ru) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2318194C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106908243A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-30 | 宁波更大集团有限公司 | 轴承外圈旋转试验机 |
CN110161330A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-23 | 广东石油化工学院 | 基于灰度理论的变压器运行状态的振声检测方法以及装置 |
-
2006
- 2006-06-05 RU RU2006119584/28A patent/RU2318194C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106908243A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-30 | 宁波更大集团有限公司 | 轴承外圈旋转试验机 |
CN110161330A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-23 | 广东石油化工学院 | 基于灰度理论的变压器运行状态的振声检测方法以及装置 |
CN110161330B (zh) * | 2019-05-10 | 2021-06-11 | 广东石油化工学院 | 基于灰度理论的变压器运行状态的振声检测方法以及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Randall | State of the art in monitoring rotating machinery-part 1 | |
US7698942B2 (en) | Turbine engine stall warning system | |
RU2395068C2 (ru) | Способ диагностики колебаний рабочего колеса турбомашины | |
WO2008093349B1 (en) | A method for non-intrusive on-line detection of turbine blade condition | |
JP2019516072A (ja) | 回転機械のための無線監視システム | |
Wu et al. | A carrier wave extraction method for cavitation characterization based on time synchronous average and time-frequency analysis | |
RU2318194C1 (ru) | Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя | |
RU2460053C1 (ru) | Способ вибродиагностики дефекта смазки подшипника качения | |
RU2296970C2 (ru) | Способ диагностики автоколебаний рабочего колеса турбомашины (варианты) | |
Mba et al. | Detection of shaft-seal rubbing in large-scale power generation turbines with acoustic emissions. Case study | |
Mathioudakis et al. | Casing vibration and gas turbine operating conditions | |
Zuluaga-Giraldo et al. | Acoustic emission during run-up and run-down of a power generation turbine | |
RU2411466C1 (ru) | Способ обнаружения резонансных колебаний лопаток ротора турбомашины | |
Rämmal et al. | Experimental facility for the complete determination of sound transmission in turbochargers | |
BORZEA et al. | Potential of twin-screw compressor as vibration source for energy harvesting applications | |
Thompson | Wireless sensor research at the rolls-royce control and systems university technology centre | |
Kurien et al. | Case study on the effectiveness of condition monitoring techniques for fault diagnosis of pumps in thermal power plant. | |
Monieta | Fundamental investigations of marine engines turbochargers diagnostic with use acceleration vibration signals | |
RU209423U1 (ru) | Высокотемпературный акустический генератор с магнитной муфтой в электроприводе | |
RU2287142C2 (ru) | Способ диагностики и прогнозирования технического состояния двигателей | |
Sinha et al. | Vibration diagnosis of failure of mechanical coupling between motor and pump rotors | |
RU2812379C1 (ru) | Способ диагностики технического состояния газотурбинного двигателя | |
JP2002333916A (ja) | 発電設備の遠隔損傷診断システム | |
JP2015021949A (ja) | 音速計測装置、ガスタービン設備及び音速計測方法 | |
RU2115907C1 (ru) | Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипника качения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090606 |