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

崔晉

摘 ?要：單只汽輪機(jī)葉片在靜態(tài)頻率測量過程中，由于各級別汽輪機(jī)葉片長度不一致、葉根型線不一致，導(dǎo)致配合測量用的工器具數(shù)量劇增，同時，頻繁更換工器具，使汽輪機(jī)葉片與液壓泵夾緊裝置相對位置固定不穩(wěn)，直接影響對整圈汽輪機(jī)葉片頻率分散度的測量精度。因此，對單只汽輪機(jī)葉片的靜態(tài)頻率測量工作存在很大的難度。為了滿足各級別汽輪機(jī)葉片的靜態(tài)頻率測量工作，確保測量精度，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，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)頻率測量

0 引言

目前，從世界范圍來看，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，需要測量葉片的自振頻率。

汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率的測量方式主要分為單只葉片靜態(tài)頻率測量和整圈葉片靜態(tài)頻率測量。單只汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測量主要目的是通過測量每一只葉片的靜態(tài)頻率，通過選擇，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)行過程中葉片產(chǎn)生共振的目的。整圈葉片靜態(tài)頻率的測量，是通過激振器、拾振器、放大器、示波器等器材進(jìn)行整圈葉片頻率的測量，最終目的也是為了達(dá)到避免機(jī)組在運(yùn)行過程中產(chǎn)生共振的目的。本文章主要以采用單只汽輪機(jī)葉片測量方式，介紹在實(shí)際測量過程中采用專用工裝的設(shè)計(jì)理念。

在工廠實(shí)際測量過程中，由于各級別汽輪機(jī)葉片長度不一致、葉根型線不一致，導(dǎo)致配合測量用的工器具數(shù)量劇增，同時，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，安裝位置會產(chǎn)生變化，影響測量精度。為此可設(shè)計(jì)具有一定通用性的汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測量工裝，有效提高了測量精度，同時降低了設(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)頻率測試大多采用液壓泵頂起、專用工裝夾緊形式進(jìn)行測量，同時配合工業(yè)PLC系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集頻譜分析系統(tǒng)，確保靜態(tài)頻率測量過程中數(shù)據(jù)采集的及時性和有效性。

該汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測量工裝由7個部件組合成一套，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。通過六角頭螺釘5將背弧支撐塊3和壓板4連接到一起，通過內(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，內(nèi)弧支撐塊2平面部分靠緊液壓泵擋板，通過液壓泵緩緩?fù)苿觾?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)生的振動形式作自由衰減振動，此時通過傳感器將葉片自振頻率傳遞到顯示器顯示，針對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)再次測量，其余部件無需調(diào)換。

2 結(jié)論

通過使用汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測量工裝，僅通過更換帶有型線的內(nèi)、背弧支撐塊就可以保證對汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率的測量要求。并且減少了頻繁更換工器具所浪費(fèi)的時間和相應(yīng)制造成本，該工裝具備了結(jié)構(gòu)簡單、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，單只葉片長度從60mm-300mm均可得到精確測量，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。

3 參考文獻(xiàn)

汽輪機(jī)葉片靜態(tài)頻率測試方法 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)測試的試驗(yàn)研究 嵇安森

汽輪機(jī)葉片頻率測量設(shè)備改進(jìn)方案 徐巧青

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