一種可用于測(cè)量汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率的工裝設(shè)計(jì)

崔晉

摘 ?要：?jiǎn)沃黄啓C(jī)葉片在靜態(tài)頻率測(cè)量過(guò)程中，由于各級(jí)別汽輪機(jī)葉片長(zhǎng)度不一致、葉根型線不一致，導(dǎo)致配合測(cè)量用的工器具數(shù)量劇增，同時(shí)，頻繁更換工器具，使汽輪機(jī)葉片與液壓泵夾緊裝置相對(duì)位置固定不穩(wěn)，直接影響對(duì)整圈汽輪機(jī)葉片頻率分散度的測(cè)量精度。因此，對(duì)單只汽輪機(jī)葉片的靜態(tài)頻率測(cè)量工作存在很大的難度。為了滿足各級(jí)別汽輪機(jī)葉片的靜態(tài)頻率測(cè)量工作，確保測(cè)量精度，減少工器具使用，降低設(shè)計(jì)和加工成本，為此設(shè)計(jì)此工裝時(shí)，綜合考慮了工裝的通用性設(shè)計(jì)，現(xiàn)已應(yīng)用于工廠的汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測(cè)量環(huán)節(jié)，取得了良好的使用效果。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)葉片;靜態(tài)頻率測(cè)量

0 引言

目前，從世界范圍來(lái)看，汽輪機(jī)是發(fā)電廠設(shè)備中主要的設(shè)備之一，由于葉片單方面損壞造成的事故停機(jī)占汽輪機(jī)整體事故比例很高，國(guó)內(nèi)外發(fā)電廠經(jīng)常有因汽輪機(jī)葉片損壞事故停電、停機(jī)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了確保葉片在汽輪機(jī)運(yùn)行中的安全，防止葉片因共振而損壞，需要測(cè)量葉片的自振頻率。

汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率的測(cè)量方式主要分為單只葉片靜態(tài)頻率測(cè)量和整圈葉片靜態(tài)頻率測(cè)量。單只汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測(cè)量主要目的是通過(guò)測(cè)量每一只葉片的靜態(tài)頻率，通過(guò)選擇，使葉片靜態(tài)頻率在某一區(qū)間內(nèi)，滿足整圈葉片頻率的分散度要求，進(jìn)而達(dá)到避免汽輪機(jī)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中葉片產(chǎn)生共振的目的。整圈葉片靜態(tài)頻率的測(cè)量，是通過(guò)激振器、拾振器、放大器、示波器等器材進(jìn)行整圈葉片頻率的測(cè)量，最終目的也是為了達(dá)到避免機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生共振的目的。本文章主要以采用單只汽輪機(jī)葉片測(cè)量方式，介紹在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中采用專用工裝的設(shè)計(jì)理念。

在工廠實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，由于各級(jí)別汽輪機(jī)葉片長(zhǎng)度不一致、葉根型線不一致，導(dǎo)致配合測(cè)量用的工器具數(shù)量劇增，同時(shí)，目前采用頂起式緊固模式，葉根槽是松配合，在頻繁更換工器具時(shí)，安裝位置會(huì)產(chǎn)生變化，影響測(cè)量精度。為此可設(shè)計(jì)具有一定通用性的汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測(cè)量工裝，有效提高了測(cè)量精度，同時(shí)降低了設(shè)計(jì)和加工成本，提高了效率。

1 工裝設(shè)計(jì)

目前，工廠內(nèi)單只葉片靜態(tài)頻率測(cè)試大多采用液壓泵頂起、專用工裝夾緊形式進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)配合工業(yè)PLC系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集頻譜分析系統(tǒng)，確保靜態(tài)頻率測(cè)量過(guò)程中數(shù)據(jù)采集的及時(shí)性和有效性。

該汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測(cè)量工裝由7個(gè)部件組合成一套，包括底板1、內(nèi)弧支撐塊2、背弧支撐塊3、壓板4、六角頭螺釘5、內(nèi)六角螺釘6、調(diào)整墊塊7組成。通過(guò)六角頭螺釘5將背弧支撐塊3和壓板4連接到一起，通過(guò)內(nèi)六角螺釘6將背弧支撐塊3和調(diào)整墊塊7連接到一起。底板1表面為燕尾滑槽結(jié)構(gòu)，內(nèi)弧支撐塊2和調(diào)整墊塊7底部均為燕尾凸起結(jié)構(gòu)，并與底板1間隙配合按直線自由滑動(dòng)調(diào)節(jié)間距;內(nèi)弧支撐塊2和背弧支撐塊3型線表面堆銅處理。操作時(shí)，內(nèi)弧支撐塊2平面部分靠緊液壓泵擋板，通過(guò)液壓泵緩緩?fù)苿?dòng)內(nèi)弧支撐塊2，使內(nèi)弧支撐塊2與背弧支撐塊3夾緊汽輪機(jī)葉片葉根，此時(shí)內(nèi)弧支撐塊2、背弧支撐塊3與汽輪機(jī)葉片葉根型線完全貼合，從而穩(wěn)固葉片，便可進(jìn)行單只汽輪機(jī)葉片的靜態(tài)頻率測(cè)量。然后用橡皮錘子輕輕敲擊葉片，汽輪機(jī)葉片將以一種最容易產(chǎn)生的振動(dòng)形式作自由衰減振動(dòng)，此時(shí)通過(guò)傳感器將葉片自振頻率傳遞到顯示器顯示，針對(duì)葉根型線差別較大的，僅更換內(nèi)弧支撐塊2、背弧支撐塊3即可實(shí)現(xiàn)再次測(cè)量，其余部件無(wú)需調(diào)換。

2 結(jié)論

通過(guò)使用汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測(cè)量工裝，僅通過(guò)更換帶有型線的內(nèi)、背弧支撐塊就可以保證對(duì)汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率的測(cè)量要求。并且減少了頻繁更換工器具所浪費(fèi)的時(shí)間和相應(yīng)制造成本，該工裝具備了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、操作方便的優(yōu)點(diǎn)，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，在生產(chǎn)車間已應(yīng)用于汽輪機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)組、核電汽輪機(jī)組等各相關(guān)領(lǐng)域，單只葉片長(zhǎng)度從60mm-300mm均可得到精確測(cè)量，在精度得到了保障的同事，工作效率得到大幅提升，收到了普遍好評(píng)。

3 參考文獻(xiàn)

汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測(cè)試方法 孫穎霞;王佩琳

阻尼結(jié)構(gòu)整圈連接汽輪機(jī)葉片頻率靜態(tài)測(cè)試的試驗(yàn)研究 嵇安森

汽輪機(jī)葉片頻率測(cè)量設(shè)備改進(jìn)方案 徐巧青

汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 楊帆