DE112018002812T5

DE112018002812T5 - Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung, Schaufelschwingungsüberwachungssystem, Laufschaufel und Rotationsmaschine

Info

Publication number: DE112018002812T5
Application number: DE112018002812.7T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Yamashita; Kazuhiro Tamura; Keiichiro Miyajima
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2020-02-20
Also published as: WO2018221577A1; JPWO2018221577A1; CN110662948A; JP7065844B2; CN110662948B; US20210131861A1; US12092511B2; KR20200002952A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung bereit, die Folgendes aufweist: eine Rotationsmaschine mit einer Drehwelle, die sich entlang einer Achse erstreckt, und mehreren Laufschaufeln mit Laufschaufelkörpern, die sich in einer Radialrichtung von der Drehwelle radial nach außen erstrecken, und Deckbänder, die an Spitzen der Laufschaufelkörper bereitgestellt sind und in einer Umfangsrichtung miteinander in Berührung stehen; und einen Sensor, der auf der Außenseite des Deckbands in der Radialrichtung bereitgestellt ist, um dem Deckband zugewandt zu sein, und der konfiguriert ist, eine Veränderung einer Außenumfangsoberfläche des Deckbands zu detektieren, wobei die Außenumfangsoberfläche des Deckbands aufweist: eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung von beiden Seiten zwischen den ersten Oberflächen eingefügt zu werden, und bei der sich ein Detektionssignal aus dem Sensor von dem der ersten Oberfläche unterscheidet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung, ein Schaufelschwingungsüberwachungssystem, eine Laufschaufel und eine Rotationsmaschine.
Beansprucht wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-107663 , eingereicht am 31. Mai 2017, deren Inhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Schrift aufgenommen ist.
STAND DER TECHNIK
Beispielsweise überwacht ein Betreiber einer Rotationsmaschine, wie etwa einer Turbine, Schwingungen, die während eines Turbinenbetriebs in einer Laufschaufel erzeugt werden, unter Verwendung einer Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung. Der Betreiber prüft, ob die Schwingungseigenschaften der Laufschaufel so sind, wie diese gemäß derartiger Überwachung ausgelegt sind. Darüber hinaus führt der Betreiber eine solche Überwachung durch, bestätigt Veränderungen der Schwingungseigenschaften der Laufschaufel aufgrund von Veränderungen der Betriebsbedingungen und erhöht die Zuverlässigkeit der Turbine.
Liste der Bezugnahmen
Patentliteratur
[Patentschrift 1] Japanisches Patent Nr. 3038382
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Technische Aufgabe
Gelegentlich gibt es einen Fall, in dem eine oben beschriebene kontaktlose Schaufelschwingungsmesstechnik auf eine Laufschaufel mit einem Deckband (Spitzendeckband) an einem Endabschnitt auf der Außenseite in der Radialrichtung angewandt wird. Wie oben beschrieben ist es in einem Fall des Analysierens der Schwingung der Laufschaufel durch das Deckband notwendig, den Durchtritt des Spalts (Bezugszeichen G in 3) zwischen den Deckbändern neben dem Sensor in der Umfangsrichtung zu detektieren, da eine Außenumfangsoberfläche des Deckbands flach ist. Da der Spalt zwischen den Deckbändern äußerst klein ist, besteht jedoch darin ein Problem, dass es für den Sensor schwierig ist, ein Detektionssignal, das den Durchtritt des Spalts darstellt, klar zu detektieren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung, die eine Schwingung einer Laufschaufel mit einem Deckband stabil messen kann, ein Schaufelschwingungsüberwachungssystem, eine Laufschaufel und eine Rotationsmaschine bereitzustellen.
Lösung der Aufgabe
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Rotationsmaschine, die Folgendes aufweist: eine Drehwelle, die sich entlang einer Achse erstreckt, und mehrere Laufschaufeln mit Laufschaufelkörpern, die sich in einer Radialrichtung von der Drehwelle radial nach außen erstrecken, und Deckbänder, die an Spitzen der Laufschaufelkörper bereitgestellt sind und in einer Umfangsrichtung miteinander in Berührung stehen; und einen Sensor, der auf der Außenseite des Deckbands in der Radialrichtung bereitgestellt ist, um dem Deckband zugewandt zu sein, und der konfiguriert ist, eine Veränderung einer Außenumfangsoberfläche des Deckbands zu detektieren, wobei die Außenumfangsoberfläche des Deckbands Folgendes aufweist: eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung von beiden Seiten zwischen der ersten Oberfläche eingefügt zu werden, und bei der sich ein Detektionssignal aus dem Sensor von dem der ersten Oberfläche unterscheidet.
Da sich die vom Sensor detektierten Detektionssignale zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche des Deckbands voneinander unterscheiden, ist es gemäß einer derartigen Konfiguration im Vergleich zu einem Verfahren zum Detektieren des Spalts zwischen den Deckbändern möglich, eine Messung der Schwingung der Laufschaufel mit dem Deckband stabil durchzuführen.
Bei der Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung kann die zweite Oberfläche derart ausgebildet sein, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu einer Stromaufseite und/oder einer Stromabseite in einer Axialrichtung allmählich zunimmt.
Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Position des Deckbands in der Axialrichtung auf der Grundlage der Zeitdauer angegeben werden, die die zweite Oberfläche benötigt, um das Innere des Sensors in der Radialrichtung zu durchlaufen.
In der Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung kann die zweite Oberfläche derart ausgebildet sein, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu einer Stromaufseite und/oder einer Stromabseite in einer Axialrichtung schrittweise zunimmt.
Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Position des Deckbands in der Axialrichtung auf der Grundlage der Zeitdauer angegeben werden, die die zweite Oberfläche benötigt, um das Innere des Sensors in der Radialrichtung zu durchlaufen. Darüber hinaus kann die Zeitdauer, die die zweite Oberfläche benötigt, um das Innere des Sensors in der Radialrichtung zu durchlaufen, separat geändert werden.
In der Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung kann die zweite Oberfläche ausgebildet sein, um eine Höhe in der Radialrichtung zu haben, die sich von der der ersten Oberfläche unterscheidet.
Gemäß einer derartigen Konfiguration ist es möglich, eine Struktur, bei der sich die Detektionssignale des Sensors zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche voneinander unterscheiden, leichter auszubilden.
Bei der Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung kann die zweite Oberfläche aus einem Metall ausgebildet sein, das sich von dem der ersten Oberfläche unterscheidet.
Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Außenumfangsoberfläche des Deckbands flach ausgeführt sein. Dementsprechend kann eine Beeinträchtigung eines Arbeitsmediums unterdrückt werden. Ferner kann die zweite Oberfläche unter Verwendung des Sensors detektiert werden, der ein Objekt in einem elektrischen Feld durch Erzeugen des elektrischen Feldes detektiert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schaufelschwingungsüberwachungssystem bereitgestellt, das aufweist: eine Rotationsmaschine umfassend eine Drehwelle, die sich entlang einer Achse erstreckt, und mehrere Laufschaufeln mit mehreren Laufschaufelkörpern, die sich in einer Radialrichtung von der Drehwelle radial nach außen erstrecken, und Deckbänder, die an Spitzen der Laufschaufelkörper bereitgestellt sind und in einer Umfangsrichtung miteinander in Berührung stehen; einen Sensor, der auf der Außenseite des Deckbands in der Radialrichtung bereitgestellt ist, um dem Deckband zugewandt zu sein, und der konfiguriert ist, eine Veränderung einer Außenumfangsoberfläche des Deckbands zu detektieren; und eine Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Schwingungsmenge des Deckbands auf der Grundlage eines Detektionssignals des Sensors zu berechnen, bei dem die Außenumfangsoberfläche des Deckbands aufweist: eine erste Oberfläche, und eine zweite Oberfläche, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung von beiden Seiten zwischen den ersten Oberflächen eingefügt zu sein, und bei der sich ein Detektionssignal aus dem Sensor von dem der ersten Oberfläche unterscheidet, und wobei die Berechnungseinheit konfiguriert ist, die Schwingungsmenge des Deckbands in der Umfangsrichtung auf der Grundlage einer Zeitdauer zu berechnen, die die erste Oberfläche benötigt, um das Innere des Sensors in der Radialrichtung zu durchlaufen.
Bei dem Schaufelschwingungsüberwachungssystem kann die zweite Oberfläche derart ausgebildet sein, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu einer Seite in einer Axialrichtung allmählich zunimmt, und die Berechnungseinheit kann die Schwingungsmenge des Deckbands in der Axialrichtung auf der Grundlage der Zeitdauer berechnen, die die zweite Oberfläche benötigt, um das Innere des Sensors in der Radialrichtung zu durchlaufen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laufschaufel einer Rotationsmaschine bereitgestellt, die eine Drehwelle, die sich entlang einer Achse erstreckt, und mehrere Laufschaufeln aufweist, aufweisend: einen Laufschaufelkörper, der sich in einer Radialrichtung von der Drehwelle radial nach Außen erstreckt; und ein Deckband, das an einer Spitze des Laufschaufelkörpers bereitgestellt ist und in einer Umfangsrichtung miteinander in Berührung gelangt, wobei die Außenumfangsoberfläche des Deckbands aufweist: eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung von beiden Seiten zwischen den ersten Oberflächen eingefügt zu sein, und bei der eine Begrenzung mit der ersten Oberfläche zu einer Stromaufseite und/oder einer Stromabseite in einer Axialrichtung geneigt ist.
Bei der Laufschaufel kann die zweite Oberfläche derart ausgebildet sein, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu einer Stromaufseite und/oder einer Stromabseite in einer Axialrichtung allmählich zunimmt.
Bei der Laufschaufel kann die zweite Oberfläche derart ausgebildet sein, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu einer Stromaufseite und/oder einer Stromabseite in einer Axialrichtung schrittweise zunimmt.
Bei der Laufschaufel kann die zweite Oberfläche ausgebildet sein, um eine Höhe in der Radialrichtung zu haben, die sich von der der ersten Oberfläche unterscheidet.
Bei der Laufschaufel kann die zweite Oberfläche aus einem Metall ausgebildet sein, das sich von dem der ersten Oberfläche unterscheidet.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Rotationsmaschine bereitgestellt, die eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung aufweist, wobei die Maschine die Maschine aufweisend: eine Drehwelle, die sich entlang einer Achse erstreckt; mehrere Laufschaufeln mit Laufschaufelkörpern, die sich in einer Radialrichtung von der Drehwelle radial nach außen erstrecken, und ein Deckband, die an einer Spitze des Laufschaufelkörpers bereitgestellt ist und in einer Umfangsrichtung miteinander in Berührung gelangt; und einen Sensor, der auf der Außenseite des Deckbands in der Radialrichtung bereitgestellt ist, um dem Deckband zugewandt zu sein, und der konfiguriert ist, eine Veränderung einer Außenumfangsoberfläche des Deckbands zu detektieren, wobei die Außenumfangsoberfläche des Deckbands eine erste Oberfläche aufweist, und eine zweite Oberfläche, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung von beiden Seiten zwischen den ersten Oberflächen eingefügt zu sein, und wobei sich ein Detektionssignal aus dem Sensor von dem der ersten Oberfläche unterscheidet.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Da sich die vom Sensor detektierten Detektionssignale zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche des Deckbands voneinander unterscheiden, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu einem Verfahren zum Detektieren des Spalts zwischen den Deckbändern möglich, eine Messung der Schwingung der Laufschaufel mit des Deckbands stabil durchzuführen.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Turbine einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Ansicht, die ein Schaufelschwingungsüberwachungssystem der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist eine Ansicht einer Laufschaufelstufe der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn von außerhalb in Radialrichtung gesehen.
4 ist eine Ansicht eines Deckbands der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn von außerhalb in Radialrichtung gesehen.
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V aus 4 und ist eine Schnittansicht des Deckbands der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Ansicht, bei der eine horizontale Achse die Zeit darstellt und eine vertikale Achse ein Detektionssignal eines Verlagerungssensor darstellt.
7 ist eine Ansicht, die die Laufschaufelstufe darstellt, wenn von außerhalb in Radialrichtung gesehen, und ist eine Ansicht, die eine Signalbreite in einem Fall darstellt, in dem das Deckband in der Axialrichtung schwingt.
8 ist eine Ansicht, die eine Signalbreite in einem Fall darstellt, in dem das Deckband in der Axialrichtung schwingt.
9 ist eine Schnittansicht eines Deckbands einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Ansicht eines Deckbands einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn von außerhalb in Radialrichtung gesehen.
11 ist eine Ansicht eines Schaufelschwingungsüberwachungssystems einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wenn in Axialrichtung gesehen.

BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
[Erste Ausführungsform]
Im Folgenden werden eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung und ein Schaufelschwingungsüberwachungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung ist beispielsweise eine Vorrichtung, die eine Rotationsmaschine, wie etwa eine Turbine, und einen zur Überwachung der Schwingung der Laufschaufel erforderlichen Sensor aufweist, und das Schaufelschwingungsüberwachungssystem ist ein System, bei dem eine Analysevorrichtung zu einer Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung 100 hinzugefügt wurde.
Wie in 1 dargestellt weist die Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform eine Turbine 1, bei der es sich um eine Rotationsmaschine handelt, und mehrere Verlagerungssensoren 14 auf.
Die Turbine 1 weist eine Drehwelle 2, ein Gehäuse 3, eine Turbinenschaufelstufe 4, die mehrere Turbinenschaufeln 5 auf, und eine Laufschaufelstufe 6, die mehrere Laufschaufeln 7 aufweist.
Wie in 2 dargestellt, weist ein Schaufelschwingungsüberwachungssystem 101 der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zur Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung 100 eine Analysevorrichtung 11 auf.
Die Drehwelle 2 hat eine Säulenform, die sich entlang einer Achse A erstreckt. Die Drehwelle 2 wird an beiden Endabschnitten in einer Axialrichtung Da entlang der Achse A von einer Lagervorrichtung 8 gelagert, damit sie um die Achse drehbar ist.
Darüber hinaus wird in der folgenden Beschreibung eine Richtung, in die sich die Achse A der Drehwelle 2 erstreckt, als die Axialrichtung Da angenommen. Eine Richtung senkrecht zur Achse A ist eine Radialrichtung, eine Seite, die von der Achse A in der Radialrichtung entfernt ist, wird als eine Außenseite in einer Radialrichtung bezeichnet, und eine Seite, die sich der Achse A in der Radialrichtung nähert, wird als eine Innenseite in der Radialrichtung bezeichnet.
Die Lagervorrichtung 8 weist Gleitlager 8A, die einzeln auf beiden Seiten der Drehwelle 2 in der Axialrichtung Da bereitgestellt sind, und ein Drucklager 8B, das nur auf einer Seite in der Axialrichtung Da bereitgestellt ist, auf. Das Gleitlager 8A lagert eine Last in der Radialrichtung durch die Drehwelle 2. Das Drucklager 8B lagert eine Last in der Axialrichtung Da durch die Drehwelle 2.
Das Gehäuse 3 hat eine zylindrische Form, die sich in der Axialrichtung Da erstreckt. Das Gehäuse 3 deckt die Drehwelle 2 von einer Außenumfangsseite her ab.
Das Gehäuse 3 weist einen Ansaugstutzen 9 und einen Auslassstutzen 10 auf. Der Ansaugstutzen 9 ist auf der Stromaufseite (rechte Seite in 1) des Gehäuses 3 in der Axialrichtung Da ausgebildet und saugt Dampf (Arbeitsmedium) von der Außenseite in das Gehäuse 3 an. Der Auslassstutzen 10 ist auf der Stromabseite des Gehäuses 3 in der Axialrichtung Da ausgebildet und saugt den Dampf, der durch das Gehäuse 3 gelangt ist, an die Außenseite ab.
In der folgenden Beschreibung wird in der Axialrichtung Da eine Seite, an der der Ansaugstutzen 9 wenn von dem Auslassstutzen 10 her gesehen positioniert ist, als eine Stromaufwärtsseite bezeichnet, und eine Seite, wo der Auslassstutzen 10 wenn vom Ansaugstutzen 9 her gesehen positioniert ist, als eine Stromabseite bezeichnet.
Die Turbinenschaufelstufe 4 ist mit mehreren Stufen auf einer Innenumfangsoberfläche 3a des Gehäuses 3 in Abständen entlang der Axialrichtung Da bereitgestellt. Jede der Turbinenschaufelstufen 4 ist auf der Stromaufseite jeder der Laufschaufelstufen 6 angeordnet. Jede der Turbinenschaufelstufen 4 hat die mehreren Turbinenschaufeln 5, die in Abständen in der Umfangsrichtung der Achse A angeordnet sind und sich in der Radialrichtung von der Drehwelle 2 radial nach außen erstrecken.
Die Turbinenschaufel 5 ist derart bereitgestellt, dass sie sich von der inneren Umfangsoberfläche 3a des Gehäuses 3 in der Radialrichtung nach innen erstreckt. Die Turbinenschaufel 5 hat bei Betrachtung aus der Radialrichtung einen schaufelförmigen Abschnitt.
Die Laufschaufelstufe 6 ist mit mehreren Stufen auf einer Außenumfangsoberfläche 2a der Drehwelle 2 in Abständen entlang der Axialrichtung Da bereitgestellt. Jede der Laufschaufelstufen 6 weist mehrere Laufschaufeln 7 auf, die in Abständen in der Umfangsrichtung der Achse auf der Außenumfangsoberfläche 2a der Drehwelle 2 angeordnet sind.
Wie in 2 dargestellt hat unter den mehreren Laufschaufelstufen 6 jede der mehreren Laufschaufeln 7, die die Laufschaufelstufe 6 mit wenigstens einer Stufe konfigurieren, einen Laufschaufelkörper 12 und ein Deckband 13 (Spitzendeckband), die an einem Schaufelende des Laufschaufelkörpers 12 befestigt ist.
Der Laufschaufelkörper 12 ist ausgebildet, um sich in der Radialrichtung von der Drehwelle 2 nach außen zu erstrecken. Der Laufschaufelkörper 12 hat bei Betrachtung von der Radialrichtung einen schaufelförmigen Abschnitt.
Das Deckband 13 ist am Endabschnitt auf der Außenseite des Laufschaufelkörpers 12 in der Radialrichtung bereitgestellt. Das Deckband 13 hat eine Plattenform mit einer vorgegebenen Dicke in der Radialrichtung. Das Deckband 13 ist einstückig am Schaufelkörper 12 befestigt, um in der Umfangsrichtung auf der Außenseite des Laufschaufelkörpers 12 in die Radialrichtung vorzuragen. Eine Oberfläche des Deckbands 13, die in der Radialrichtung nach außen gerichtet ist, ist eine Außenumfangsoberfläche 13a des Deckbands 13.
Wie in 3 dargestellt ist jedes der Deckbänder 13 derart angeordnet, dass sie in einer Umfangsrichtung De der Achse A (siehe 2) zueinander benachbart sind und teilweise aneinander anliegen. Anders ausgedrückt wird das Deckband 13 gegen das in der Umfangsrichtung De daneben liegende Deckband 13 der anderen Laufschaufel 7 gedrückt.
In dem Deckband 13 ist eine Oberfläche, die zur Stromaufseite hin ausgerichtet ist und sich entlang der Umfangsrichtung Dc erstreckt, eine Endoberfläche 19 der Stromaufseite und ist eine Oberfläche, die zur Stromabseite hin ausgerichtet ist und sich entlang der Umfangsrichtung Dc erstreckt, eine Endoberfläche 20 der Stromabseite.
Ferner ist in dem Deckband 13 eine Oberfläche, die sich auf einer Seite in der Umfangsrichtung De befindet und zu einer Vorderseite in einer Drehrichtung R hin ausgerichtet ist, eine erste Endoberfläche 21 der Umfangsrichtung und eine Oberfläche, die sich auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung Dc befindet und zu einer Rückseite in der Drehrichtung R hin ausgerichtet ist, eine zweite Endoberfläche 22 der Umfangsrichtung.
Ein Vorsprungsabschnitt 23 ist auf der ersten Endoberfläche 21 der Umfangsrichtung ausgebildet. In der zweiten Endoberfläche 22 der Umfangsrichtung ist ein vertiefter Abschnitt 24 ausgebildet, der dem auf der ersten Endoberfläche 21 der Umfangsrichtung ausgebildeten Vorsprungsabschnitt 23 entspricht.
Ein unter Berücksichtigung der Verformung des Deckbands 13 während des Betriebs bereitgestellter Spalt G ist zwischen den nebeneinanderliegenden Deckbändern 13 bereitgestellt.
Wie in 2 dargestellt ist der Verlagerungssensor 14 auf der Außenseite des Deckbands 13 in der Radialrichtung bereitgestellt, um dem Deckband 13 zugewandt zu sein. Der Verlagerungssensor 14 ist auf einer feststehenden Seite am Gehäuse 3 (siehe 1) befestigt. Die Anzahl an Verlagerungssensoren 14 ist die gleiche wie die Anzahl an Laufschaufeln 7, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Der Verlagerungssensor 14 ist ein Verlagerungssensor vom Wirbelstromtyp, der konfiguriert ist, einen Abstand zum Deckband 13, bei dem es sich um ein Berechnungsobjekt handelt, zu berechnen. Der Verlagerungssensor 14 ist nicht auf einen Wirbelstromtyp beschränkt, sondern kann ein Sensor sein, der einen Abstand ohne Berührung berechnen kann, wie etwa ein Lasertyp oder ein Ultraschalltyp.
Obwohl 2 den für eine Laufschaufelstufe 6 angeordneten Verlagerungssensor 14 darstellt, kann der Verlagerungssensor 14 für die andere Laufschaufelstufe 6 ähnlich angeordnet sein. Der Verlagerungssensor 14 ist über ein elektrisches Signalkabel mit der Analysevorrichtung 11 des Schaufelschwingungsüberwachungssystems 101 verbunden.
Die Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung 100 weist einen Drehsensor 17 auf, der eine Drehung der Drehwelle 2 detektiert. Der Drehsensor 17 detektiert eine Drehung der Drehwelle 2 und gibt eine vorgegebene Pulswelle aus, die die Detektionszeit anzeigt.
Als nächstes wird die detaillierte Formgebung des Deckbands 13 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie in 4 dargestellt hat die Außenumfangsoberfläche 13a des Deckbands 13 eine erste Oberfläche 25 und eine zweite Oberfläche 26, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung Dc von beiden Seiten zwischen den ersten Oberflächen 25 eingefügt zu werden. Die zweite Oberfläche 26 hat eine Streifenform, die sich in der Axialrichtung Da in der Nähe der Mitte des Deckbands 13 in die Umfangsrichtung De erstreckt. Die zweite Oberfläche 26 erstreckt sich von der Endoberfläche 19 der Stromaufseite des Deckbands 13 zur Endoberfläche 20 der Stromabseite.
Die zweite Oberfläche 26 ist derart ausgebildet, dass die Breite in der Umfangsrichtung Dc zu einer Seite (Stromabseite) in der Axialrichtung Da allmählich zunimmt. Anders ausgedrückt ist ein Paar von Begrenzungslinien 27 zwischen der ersten Oberfläche 25 und der zweiten Oberfläche 26 eine gerade Linie und das Paar von Begrenzungslinien 27 so geneigt, dass es zu einer Seite in der Axialrichtung Da voneinander getrennt ist. Die zweite Oberfläche 26 ist derart ausgebildet, dass ein Abstand (im Folgenden als eine Breite W einer zweiten Oberfläche bezeichnet) in der Umfangsrichtung Dc zwischen dem Paar von Begrenzungslinien 27 eine vorgegebene Länge oder mehr ist.
Wie in 5 dargestellt ist die zweite Oberfläche 26 derart ausgebildet, dass sie eine Höhe in einer Radialrichtung Dr hat, die sich von der der ersten Oberfläche 25 unterscheidet. Die zweite Oberfläche 26 der vorliegenden Ausführungsform hat eine Höhe in der Radialrichtung Dr, die kleiner ist als die der ersten Oberfläche 25. Anders ausgedrückt ist die Dicke der zweiten Oberfläche 26 dünner als die Dicke der ersten Oberfläche 25. Anders ausgedrückt ist die zweite Oberfläche 26 derart ausgebildet, dass das Detektionssignal des Verlagerungssensors 14 sich von dem der ersten Oberfläche 25 unterscheidet.
Die erste Oberfläche 25 und die zweite Oberfläche 26 aller Deckbänder 13, die eine Laufschaufelstufe 6 ausbilden, haben dieselbe Form.
Die Analysevorrichtung 11 weist auf: eine Speichereinheit 11a und eine Berechnungseinheit 11b, die eine Schwingungsmenge des Deckbands 13 auf Grundlage des Detektionssignals des Verlagerungssensors 14, das heißt dem Abstand zwischen dem Verlagerungssensor 14 und dem Deckband 13, berechnet.
In der Speichereinheit 11a der Analysevorrichtung 11 wird eine Beziehung zwischen einer Länge (Breite W der zweiten Oberfläche) der zweiten Oberfläche 26 in der Umfangsrichtung Dc, die das Innere des Verlagerungssensors 14 in der Radialrichtung durchläuft, und einer Position des Deckbands 13 in der Axialrichtung Da gespeichert.
Der Betrieb der wie oben beschrieben konfigurierten Turbine 1 wird beschrieben.
Beim Betreiben der Turbine 1 wird zunächst ein von einer Dampfzufuhrquelle (nicht dargestellt), wie etwa einem Dampferzeuger, zugeführter Hochtemperatur- und Hochdruck-Dampf durch den Ansaugstutzen 9 in das Gehäuse 3 eingeleitet. Der in das Gehäuse 3 eingeleitete Dampf trifft nacheinander auf die Laufschaufel 7 (Laufschaufelstufe 6) und die Turbinenschaufel 5 (Turbinenschaufelstufe 4).
In jeder der Turbinenschaufelstufen 4 wird eine Drehkomponente um die Drehwelle 2 herum zum Dampfstrom hinzugefügt, sobald der Dampf, der von der Stromaufseite geströmt ist, auf die Turbinenschaufel 5 trifft. Dementsprechend dreht sich der Dampfstrom um die Drehwelle 2 auf der Stromabseite jeder der Turbinenschaufelstufen 4. Jede der Laufschaufelstufen 6 erreicht den Strom von Dampf, der sich über die Turbinenschaufelstufe 4 auf der Stromaufseite um die Drehwelle 2 gedreht hat. Während der Dampfstrom, der sich gedreht hat, auf jede der Laufschaufeln 7 trifft, erhält die Drehwelle 2 Rotationsenergie und dreht sich um die Achse herum. Die Rotationsbewegung der Drehwelle 2 wird von einem mit dem Wellenende verbundenen Generator oder Ähnlichem (nicht dargestellt) aufgenommen.
Der oben beschriebene Zyklus wird fortwährend wiederholt.
Das während des Betriebs der Turbine 1 durch den Verlagerungssensor 14 detektierte Detektionssignal wird fortwährend an die Analysevorrichtung 11 übertragen.
6 ist eine Ansicht, bei der eine horizontale Achse die Zeit darstellt und eine vertikale Achse eine Signalstärke eines Detektionssignals des Verlagerungssensors 14 darstellt. Wie in 6 dargestellt vergrößert sich der Abstand zwischen dem Verlagerungssensor 14, der ein vom Verlagerungssensor 14 detektiertes Detektionssignal ist, und der Außenumfangsoberfläche des Deckbands 13, wenn die zweite Oberfläche 26 das Innere des Verlagerungssensors 14 in der Radialrichtung durchläuft. In einem Fall, in dem die Laufschaufeln 7 in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung Dc der Drehwelle 2 bereitgestellt sind, hat das Detektionssignal der zweiten Oberfläche 26 eine Wellenform, die periodisch auftritt. Da die zweite Oberfläche 26 und die erste Oberfläche 25 unterschiedliche Höhen in der Radialrichtung haben, ändert sich das Detektionssignal deutlich.
In einem Fall, in dem die Laufschaufel 7 (Deckband 13) in der Umfangsrichtung Dc und der Axialrichtung Da nicht schwingt, sind eine zeitliche Breite T1 (die Zeitdauer, die die zweite Oberfläche 26 benötigt, um das Innere des Verlagerungssensors 14 in der Radialrichtung zu durchlaufen) der zweiten Oberfläche 26 und eine zeitliche Breite T2 (die Zeitdauer, die die erste Oberfläche 25 benötigt, um das Innere des Verlagerungssensors 14 in der Radialrichtung zu durchlaufen) der ersten Oberfläche 25 jeweils konstant.
Der Betreiber kann die in der Laufschaufel 7 erzeugte Schwingung auf Grundlage der Veränderung der zeitlichen Breite T1 und der zeitlichen Breite T2 überwachen.
In einem Fall, in dem die Laufschaufel 7 in der Umfangsrichtung De schwingt, ändert sich die zeitliche Breite T2.
Die Berechnungseinheit der Analysevorrichtung 11 berechnet die Schwingungsmenge des Deckbands 13 auf der Grundlage der zeitlichen Breite T2. Die Berechnungseinheit berechnet die Schwingungsmenge des Deckbands 13 aus einer Umfangsgeschwindigkeit Vr des Deckbands 13 und der zeitlichen Breite T2.
In einem Fall, in dem die Laufschaufel 7 in der Axialrichtung Da schwingt, ändert sich die zeitliche Breite T1. Anders ausgedrückt, indem die Breite W der zweiten Oberfläche derart ausgebildet ist, dass sie zu einer Seite in der Axialrichtung Da hin allmählich zunimmt, verändert sich die zeitliche Breite T1 abhängig von der Position des Deckbands 13 in der Axialrichtung Da.
Die Berechnungseinheit der Analysevorrichtung 11 berechnet die Breite W der zweiten Oberfläche auf der Grundlage der zeitlichen Breite T1. Wenn die Umfangsgeschwindigkeit des Deckbands 13 Vr ist, kann die Breite W der zweiten Oberfläche durch Vr × T1 berechnet werden. Als nächstes kann die Position des Deckbands 13 in der Axialrichtung Da (die Schwingungsmenge in der Axialrichtung Da) unter Verwendung der Beziehung zwischen der in der Speichereinheit 11a gespeicherten Breite W der zweiten Oberfläche und der Position des Deckbands 13 in der Axialrichtung Da angegeben werden.
Ferner kann die Speichereinheit 11a der Analysevorrichtung 11 Kalibrierungsdaten speichern, die durch eine Werksprüfung oder Ähnliches im Voraus erlangt wurden. Bei den Daten für die Kalibrierung handelt es sich beispielsweise um die Beziehung zwischen der berechneten zeitlichen Breite T1 bei einer vorgegebenen Umfangsgeschwindigkeit und der Länge der zweiten Oberfläche 26 in der Umfangsrichtung Dc, die das Innere des Verlagerungssensors 14 in der Radialrichtung durchlaufen hat.
Auf diese Weise kann die Schwingungsmenge durch Vergleichen des Detektionssignals mit den Kalibrierungsdaten vorausgesagt werden, selbst in einem Fall, in dem das Detektionssignal aufgrund der Niederfrequenzcharakteristik des Sensors undeutlich wird.
Durch Neigen der Begrenzungslinie 27 zwischen der ersten Oberfläche 25 und der zweiten Oberfläche 26 vergrößert sich ferner die durch den Verlagerungssensor 14 gemessene zeitliche Breite, wenn sich das Deckband 13 in der Axialrichtung Da bewegt, und die Empfindlichkeit kann verbessert werden.
7 ist eine Ansicht, die die Laufschaufelstufe 6 wenn von außerhalb in Radialrichtung gesehen darstellt, und ist eine Ansicht, die eine Signalbreite in einem Fall darstellt, in dem das Deckband 13 in der Axialrichtung Da schwingt.
In 7 schwingt ein durch die Strichpunktlinie angegebenes Deckband F2 in der Axialrichtung Da bezogen auf ein Deckband F1, bei der es sich um einen Bezugspunkt handelt, nicht. Ein durch die durchgezogene Linie angegebenes Deckband F3 schwingt in der Axialrichtung Da bezogen auf das Deckband F1, bei dem es sich um einen Bezugspunkt handelt, nicht. 7 stellt die Position des Deckbands in dem Fall dar. In 7 sind die Form der zweiten Oberfläche 26 und die Schwingungsmenge des Deckbands übertrieben dargestellt, um die Wirkung zu verdeutlichen.
Hier ist eine tatsächliche Amplitude des Deckbands ein Abstand eines Liniensegments ab, aber eine durch den Verlagerungssensor 14 gemessene Sensormessungsamplitude ist ein Abstand eines Liniensegments aa'. Wie in 8 dargestellt kann das Liniensegment aa' durch die folgende Gleichung (1) berechnet werden. θ ist ein Winkel der Begrenzungslinie 27 zwischen der ersten Oberfläche 25 und der zweiten Oberfläche 26 bezogen auf die Achse A. X und Y sind Komponenten der tatsächlichen Amplitude des Deckbands 13. $aa' = Y + Xtan θ$
Auf diese Weise kann die durch den Verlagerungssensor 14 gemessene Sensormessungsamplitude aa' durch Neigen der Begrenzungslinie 27 bezogen auf die Achse A größer als die tatsächliche Amplitude ab gemacht werden. Dementsprechend kann die Empfindlichkeit der Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung 100 verbessert werden.
Da sich die durch den Verlagerungssensor 14 detektierten Detektionssignale zwischen der ersten Oberfläche 25 und der zweiten Oberfläche 26 des Deckbands 13 voneinander unterscheiden, ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zu dem Verfahren zum Detektieren des Spalts G zwischen den Deckbändern 13 möglich, eine Messung der Schwingung der Laufschaufel 7 mit dem Deckband 13 stabil durchzuführen.
Darüber hinaus macht das Deckband 13 der vorliegenden Ausführungsform das Detektionssignal des Verlagerungssensor 14 zwischen der ersten Oberfläche 25 und der zweiten Oberfläche 26 voneinander unterschiedlich, indem die Höhe in der Radialrichtung der ersten Oberfläche 25 und der zweiten Oberfläche 26 unterschiedlich voneinander gemacht wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Struktur, bei der sich die Detektionssignale des Verlagerungssensors 14 zwischen der ersten Oberfläche 25 und der zweiten Oberfläche 26 voneinander unterscheiden, leichter auszubilden.
Ferner kann die Schwingungsmenge des Deckbands 13 in der Umfangsrichtung Dc auf der Grundlage der Zeitdauer berechnet werden, die die erste Oberfläche 25 benötigt, um das Innere des Verlagerungssensor 14 in der Radialrichtung zu durchlaufen.
Da die zweite Oberfläche 26 derart ausgebildet ist, dass die Breite in der Umfangsrichtung Dc zu einer Seite in der Axialrichtung Da allmählich zunimmt, kann die Schwingungsmenge des Deckbands 13 in der Axialrichtung Da ferner auf der Grundlage der Zeitdauer berechnet werden, die die zweite Oberfläche 26 benötigt, um das Innere des Verlagerungssensors 14 in der Radialrichtung zu durchlaufen.
Ferner, da die Berechnungsposition des Deckbands 13 durch den Verlagerungssensor 14 auf der Grundlage der Breite W der zweiten Oberfläche ermittelt werden kann, kann sich die Messposition auch in der Überprüfung des Grenzwerts und des Sicherheitsfaktors in der Schaufelschwingungsüberwachung widerspiegeln.
[Zweite Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Darüber hinaus werden in der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich Unterschiede zur oben beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben und die Beschreibung ähnlicher Teile entfällt.
Wie in 9 dargestellt weist ein Deckband 13B der vorliegenden Ausführungsform einen Deckbandkörper 30 und einen im Deckbandkörper 30 eingebetteten Abschnitt 31 aus artfremdem Metall auf. Wenn von außerhalb in Radialrichtung gesehen, ist die Form des Abschnitts 31 aus artfremdem Metall gleich wie die Form der zweiten Oberfläche 26 der ersten Ausführungsform. Die zweite Oberfläche 26 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Oberfläche des im Deckbandkörper 30 eingebetteten Abschnitts 31 aus artfremdem Metall. Die Außenumfangsoberfläche des Deckbands 13B ist derart ausgebildet, dass die erste Oberfläche 25 und die zweite Oberfläche 26 auf der gleichen Ebene (auf der gleichen gekrümmten Oberfläche) sind.
Der Sensor der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kraftfeldsensor, der ein Objekt im Kraftfeld durch Erzeugen des Kraftfeldes kontaktlos detektieren kann. Dementsprechend unterscheiden sich die Detektionssignale aus dem Sensor zwischen der ersten Oberfläche 25 und der zweiten Oberfläche 26 voneinander.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Außenumfangsoberfläche 13a eines Deckbands flach ausgeführt sein. Dementsprechend kann eine Beeinträchtigung des Arbeitsmediums unterdrückt werden. Ferner kann die zweite Oberfläche 26 unter Verwendung des Sensors detektiert werden, der das Objekt im elektrischen Feld durch Erzeugen des elektrischen Feldes detektiert.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Konfiguration verwendet, bei der der Abschnitt 31 aus artfremdem Metall mit einer vorgegebenen Dicke eingebettet ist, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und ein aus einem Metallmaterial, das sich von dem Material des Deckbandkörpers 30 unterscheidet, ausgebildetes Band kann aufgebracht werden.
[Dritte Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Darüber hinaus werden in der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich Unterschiede zur oben beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben und die Beschreibung ähnlicher Teile entfällt.
Wie in 10 dargestellt ist eine zweite Oberfläche 26C der vorliegenden Ausführungsform derart ausgebildet, dass die Breite in der Umfangsrichtung De zu einer Seite in der Axialrichtung Da schrittweise zunimmt. Anders ausgedrückt ist eine Begrenzungslinie 27C zwischen der ersten Oberfläche 25 und der zweiten Oberfläche 26C in einer Stufenform ausgebildet.
Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Position des Deckbands 13C in der Axialrichtung Da auf der Grundlage der Zeitdauer angegeben werden, die die zweite Oberfläche 26 benötigt, um das Innere des Sensors in der Radialrichtung zu durchlaufen. Darüber hinaus kann die Zeitdauer, die die zweite Oberfläche 26C benötigt, um das Innere des Sensors in der Radialrichtung zu durchlaufen, diskret geändert werden.
[Vierte Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Darüber hinaus werden in der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich Unterschiede zur oben beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben und die Beschreibung ähnlicher Teile entfällt.
Wie in 11 dargestellt weist eine Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung 100D der vorliegenden Ausführungsform einen Lasersensor 15, der an der gleichen Position in der Axialrichtung angeordnet ist wie der Verlagerungssensor 14, eine Spülluftzufuhrvorrichtung 16, die die Spitze des Lasersensors 15 reinigt, auf. Der Lasersensor 15 ist ein optischer Sensor, der Laserlicht aufstrahlt und reflektiertes Licht detektiert, das von der Außenumfangsoberfläche des Deckbands 13 reflektiert wird.
Da der Lasersensor 15 Hochfrequenzeigenschaften hat, ist es möglich, die Breite W der zweiten Oberfläche (vgl. 4) des Deckbands 13, die mit einer höheren Geschwindigkeit durchläuft als der Verlagerungssensor vom Wirbelstromtyp oder Ähnliches, genau zu messen.
Es besteht die Möglichkeit, dass der Lasersensor 15 von Dampf in der Umgebung der Dampfturbine beeinflusst wird und ein Signalausfall verursacht wird, aber der Lasersensor 15 ist dazu bestimmt, die Breite W der zweiten Oberfläche zu detektieren, und es ist somit nicht immer maßgeblich, dass er in der Lage ist, die Messung derart stabil durchzuführen. Anders ausgedrückt ist es nur notwendig, dass er in der Lage ist, die Messung über einen kurzen Zeitraum durchzuführen, und ist es möglich, eine bestimmte Auswertung durchzuführen, wenn es möglich ist, statt aller Laufschaufeln 7 (dem Deckband 13) nur wenige Detektionssignale ausgezeichnet zu erhalten. Dementsprechend, nur wenn das Signal des Lasersensors 15 fehlerhaft arbeitet, ist es optimal, eine Struktur zu haben, bei der Spülluft in die Spitze des Sensors geblasen wird, um die Spitze des Sensors zu reinigen, und das Signal kann nur über einen kurzen Zeitraum bestimmt werden. Da die Spülluft nur über einen kurzen Zeitraum geblasen wird, kann der Einfluss auf die Turbine 1 minimiert werden.
Vorstehend wurden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die bestimmte Konfiguration ist jedoch nicht auf die Ausführungsformen beschränkt und schließt Konstruktionsänderungen und Ähnliches innerhalb eines Schutzbereichs ein, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die zweite Oberfläche 26 derart ausgebildet, dass die Breite in der Umfangsrichtung zu der Stromabseite in der Axialrichtung schrittweise zunimmt, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die zweite Oberfläche 26 kann derart ausgebildet sein, dass die Breite in der Umfangsrichtung zur Stromabseite in der Axialrichtung schrittweise abnimmt.
Die Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung und das Schaufelschwingungsüberwachungssystem der oben beschriebenen Ausführungsformen sind Technologien, die ohne Unterscheidung zu Rotationsmaschinen, wie etwa Dampfturbinen und Gasturbinen, verwendet werden können.
Bezugszeichenliste

1: Turbine
2: Drehwelle
3: Gehäuse
4: Turbinenschaufelstufe
5: Turbinenschaufel
6: Laufschaufelstufe
7: Laufschaufel
8: Lagervorrichtung
9: Ansaugstutzen
10: Auslassstutzen
11: Analysevorrichtung
12: Laufschaufelkörper
13: Deckband
13a: Außenumfangsoberfläche
14: Verlagerungssensor
15: Lasersensor
16: Spülluftzufuhrvorrichtung
17: Drehsensor
19: Endoberfläche der Stromaufseite
20: Endoberfläche der Stromabseite
21: erste Endoberfläche der Umfangsrichtung
22: zweite Endoberfläche der Umfangsrichtung
23: Vorsprungsabschnitt
24: vertiefter Abschnitt
25: erste Oberfläche
26: zweite Oberfläche
27: Begrenzungslinie
30: Deckbandkörper
31: Abschnitt aus artfremdem Metall
100: Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung
101: Schaufelschwingungsüberwachungssystem
A: Achse
Da: Axialrichtung
Dc: Umfangsrichtung
Dr: Radialrichtung
G: Spalt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017107663 [0002]
JP 3038382 [0004]

Claims

Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung, aufweisend: eine Rotationsmaschine aufweisend eine Drehwelle, die sich entlang einer Achse erstreckt, und mehrere Laufschaufeln mit Laufschaufelkörpern, die sich in einer Radialrichtung von der Drehwelle radial nach außen erstrecken, und Deckbänder, die an Spitzen der Laufschaufelkörper bereitgestellt sind und in einer Umfangsrichtung miteinander in Berührung stehen; und einen Sensor, der auf der Außenseite des Deckbands in der Radialrichtung bereitgestellt ist, um dem Deckband zugewandt zu sein, und der konfiguriert ist, eine Veränderung einer Außenumfangsoberfläche des Deckbands zu detektieren, wobei die Außenumfangsoberfläche des Deckbands aufweist: eine erste Oberfläche, und eine zweite Oberfläche, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung von beiden Seiten zwischen den ersten Oberflächen eingefügt zu sein, und bei der sich ein Detektionssignal aus dem Sensor von jenem der ersten Oberfläche unterscheidet.
Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Oberfläche derart ausgebildet ist, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu einer Stromaufseite und/oder einer Stromabseite in einer Axialrichtung allmählich zunimmt.
Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Oberfläche derart ausgebildet ist, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu einer Stromaufseite und/oder einer Stromabseite in einer Axialrichtung schrittweise zunimmt.
Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Oberfläche ausgebildet ist, um eine Höhe in der Radialrichtung zu haben, die sich von der der ersten Oberfläche unterscheidet.
Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Oberfläche aus einem Metall ausgebildet ist, das sich von jenem der ersten Oberfläche unterscheidet.
Schaufelschwingungsüberwachungssystem, aufweisend: eine Rotationsmaschine, aufweisend eine Drehwelle, die sich entlang einer Achse erstreckt, und mehrere Laufschaufeln mit mehreren Laufschaufelkörpern, die sich in einer Radialrichtung von der Drehwelle radial nach außen erstrecken, und Deckbänder, die an Spitzen der Laufschaufelkörper bereitgestellt sind und in einer Umfangsrichtung miteinander in Berührung stehen; einen Sensor, der auf der Außenseite des Deckbands in der Radialrichtung bereitgestellt ist, um dem Deckband zugewandt zu sein, und der konfiguriert ist, eine Veränderung einer Außenumfangsoberfläche des Deckbands zu detektieren; und eine Recheneinheit, die konfiguriert ist, eine Schwingungsmenge des Deckbands auf Grundlage eines Detektionssignals des Sensors zu berechnen, wobei die Außenumfangsoberfläche des Deckbands aufweist: eine erste Oberfläche, und eine zweite Oberfläche, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung von beiden Seiten zwischen den ersten Oberflächen eingefügt zu sein, und bei der sich ein Detektionssignal aus dem Sensor von jenem der ersten Oberfläche unterscheidet, und wobei die Berechnungseinheit konfiguriert ist, die Schwingungsmenge des Deckbands in der Umfangsrichtung auf der Grundlage einer Zeitdauer zu berechnen, die die erste Oberfläche benötigt, um das Innere des Sensors in der Radialrichtung zu durchlaufen.
Schaufelschwingungsüberwachungssystem nach Anspruch 6, wobei die zweite Oberfläche derart ausgebildet ist, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu einer Seite in einer Axialrichtung allmählich zunimmt, und wobei die Berechnungseinheit konfiguriert ist, die Schwingungsmenge des Deckbands in der Axialrichtung auf Grundlage der Zeitdauer zu berechnen, die die zweite Oberfläche benötigt, um das Innere des Sensors in der Radialrichtung zu durchlaufen.
Laufschaufel einer Rotationsmaschine mit einer Drehwelle, die sich entlang einer Achse erstreckt, und mehreren Laufschaufeln, aufweisend: einen Laufschaufelkörper, der sich in einer Radialrichtung von der Drehwelle radial nach außen erstreckt; und ein Deckband, die an einer Spitze des Laufschaufelkörpers bereitgestellt ist und mit einem anderen Deckband in einer Umfangsrichtung in Berührung steht, wobei die Außenumfangsoberfläche des Deckbands aufweist: eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung von beiden Seiten zwischen den ersten Oberflächen eingefügt zu sein, und bei der eine Begrenzung mit der ersten Oberfläche zu einer Stromaufseite und/oder einer Stromabseite in einer Axialrichtung geneigt ist.
Laufschaufel nach Anspruch 8, wobei die zweite Oberfläche derart ausgebildet ist, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu der Stromaufseite und/oder der Stromabseite in einer Axialrichtung allmählich zunimmt.
Laufschaufel nach Anspruch 9, wobei die zweite Oberfläche derart ausgebildet ist, dass eine Breite in der Umfangsrichtung zu der Stromaufseite und/oder der Stromabseite in der Axialrichtung schrittweise zunimmt.
Laufschaufel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die zweite Oberfläche ausgebildet ist, um eine Höhe in der Radialrichtung zu haben, die sich von der der ersten Oberfläche unterscheidet.
Laufschaufel nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die zweite Oberfläche aus einem Metall ausgebildet ist, das sich von jenem der ersten Oberfläche unterscheidet.
Rotationsmaschine, mit einer Schaufelschwingungsüberwachungsvorrichtung, wobei die Maschine aufweist: eine Drehwelle, die sich entlang einer Achse erstreckt; mehrere Laufschaufeln mit Laufschaufelkörpern, die sich in einer Radialrichtung von der Drehwelle radial nach außen erstrecken, und Deckbänder, die an Spitzen der Laufschaufelkörper bereitgestellt sind und in einer Umfangsrichtung miteinander in Berührung stehen; und einen Sensor, der auf der Außenseite des Deckbands in der Radialrichtung bereitgestellt ist, um dem Deckband zugewandt zu sein, und der konfiguriert ist, eine Veränderung einer Außenumfangsoberfläche des Deckbands zu detektieren, wobei die Außenumfangsoberfläche des Deckbands aufweist: eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die angeordnet ist, um in der Umfangsrichtung von beiden Seiten zwischen den ersten Oberflächen eingefügt zu sein, und bei der sich ein Detektionssignal aus dem Sensor von dem der ersten Oberfläche unterscheidet.