叶尖间隙测量系统(BCMS)采用电容传感器,用于高速旋转叶片叶尖间隙参数的在线检测,也可用于其他高速位移或间隙在线测量。系统基于电容调幅解调原理,传感器安装于静止机匣上,感受叶片扫过时的电容变化并转换为电压输出,经采集模块及软件处理后还原实时间隙信息。(4)设计并完成了系统各子模块调试实验和样机联调实验,主要包括空间双路比相实验和单路光纤传输的双路比相测距实验。
在测量系
叶尖振幅测量
叶尖间隙测量系统(BCMS)采用电容传感器,用于高速旋转叶片叶尖间隙参数的在线检测,也可用于其他高速位移或间隙在线测量。系统基于电容调幅解调原理,传感器安装于静止机匣上,感受叶片扫过时的电容变化并转换为电压输出,经采集模块及软件处理后还原实时间隙信息。(4)设计并完成了系统各子模块调试实验和样机联调实验,主要包括空间双路比相实验和单路光纤传输的双路比相测距实验。
在测量系统的执行机构上,在横向上采用左右螺旋直线直线运动单元,纵向上采用双直线运动单元,如此,可依据实际情况和需要,选用单个或双个CCD摄像机进行测量。
旋转叶片叶尖与机匣间的间隙是影响航空发动机、汽轮机、烟气轮机、鼓风机等重大装备安全工作性能、能量转换效率的重要参数。叶尖间隙的动态、在线测量是大型旋转机械实现健康监测、故障诊断、主动间隙控制的关键技术和制约瓶颈之一。模型分析表明,其测量精度主要取决于定时精度,受转子转速、反射光强弱变化、光源不稳和漂移等环境因素影响小。本文通过对苛刻工业现场环境下叶尖间隙测量的特殊应用技术需求进行分析,提出了一种基于大频差双频激光的叶尖间隙测量新方法。
从某种程度上讲,试验数据就是发动机试验的输出,是试验验证和设计改进的依据。例如,航空发动机转子叶片径向间隙控制是改善发动机气动性能、提高发动机效率的非常重要的环节。据统计:叶尖间隙每增加叶片长度的1%,效率约降低1.5%;而效率每降低1%,耗油率约增加2%。叶尖间隙测量范围约为0.3~3.0mm,所以毫米级的偏差极可能导致性能分析谬以千里。(3)根据涡轮机高压级的测量环境,设计了长电缆单屏蔽的耐高温电容传感器,以及配套的调频用高稳定度的LC振荡电路。同时,准确可信的试验数据也是构建数据模型,推进航空发动机虚拟的坚实保障。
密封环与导叶衬套分别装在泵壳及导叶上
密封环与导叶衬套分别装在泵壳及导叶上,如图3所示。
密封环同叶轮的径向(直径)间隙,一般为密封环内径的1.5‰~3‰;磨损后的允许大间隙不得超过密封环内径的4‰~8‰(密封直径小,取大比值;直径大,取小比值)。
密封环同泵壳的配合,如有紧固螺钉可采用间隙配合,其值为0.03mm~0.05mm;若无紧固螺钉,其配合应有一定紧力,紧力值为0~0.03mm。导叶与导叶衬套为过盈配合(过盈量约为0.015mm~0.02mm),还需用止动螺钉紧固。

(作者: 来源:)