[发明专利]用于调整存在于转子叶片的叶身顶端和通道壁之间的径向间隙的方法以及用于测量轴流式涡轮机构的径向间隙的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调整轴流式涡轮机构的存在于转子叶片的叶身顶端和通道壁之间的径向间隙的方法，其中根据存在的间隙中的一个的至少一个由至少一个传感器测量的间隙量进行径向间隙的调整。本发明还涉及一种用于测量轴流式涡轮机构的至少一个径向间隙的装置，所述装置包括具有设置在转子上的转子叶片的涡轮机构，所述转子叶片的叶身顶端分别对置于在径向外部界定涡轮机构的环形的流动路径的通道壁且与通道壁形成径向间隙，其中设有至少一个传感器，其用于检测径向间隙中的至少一个。

背景技术

这种方法和这种装置例如从US 4,804,905中已知。为此，在涡轮机的界定流动路径的壳体中设置有电容性的传感器，所述传感器在燃气轮机的工作中能够对每个从旁经过的转子叶片检测距叶身顶端的距离。只要检测到过大的径向间隙，就借助于液压执行器轴向移动锥形壳体以使所述径向间隙变小。然而缺点是，每个传感器仅能够检测在壳体环周上的一个测量点，使得每级需要至少四个传感器。那么，即使在使用四个传感器的情况下也仅能够做出关于在环周上的间隙分布的粗略的预测。因此，例如仅能够对在测量点之间的间隙进行插值或者估计。该解决方案的另一缺点是，由于可靠地固定传感器而使得构造相对耗费和昂贵，因为径向间隙的检测在燃气轮机工作期间进行并且需要对传感器进行冷却，以便所述构造能持久地经受在此期间出现的温度。

此外，从EP 0 806 680 A2和GB 2460248 A中已知：不在涡轮机构工作期间而是在这之前或者之后执行该测量。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种方法并且提供一种装置，借助所述方法和装置用极其少量的构件实现在壳体的整个环周上的径向间隙测量，使得能够实现在转子叶片的叶身顶端和对置于所述叶身顶端的通道壁之间的相对小的径向间隙以用于实现涡轮机构的改进的效率。本发明的其他目的在于，提出一种用于在装配涡轮机构时或者在维护涡轮机构时调整径向间隙的有效的省时的方法，以便提高涡轮机构的可用性。

针对该方法的目的通过下述方式来实现：至少一个传感器相对于在机器工作中在传感器的区域中出现的工作温度是非热稳定的并且在测量结束之后，运行具有设置在其中的传感器的机器。在此，该方法对于测量和调整在装配涡轮机构时所需要的间隙是极其有利的，其中需要在完全组装的状态下进行间隙测量，并且不存在从外部的入口或者用于持续调整径向间隙的装置。

本发明的特别的优点是，所应用的传感器能够简单并且低成本地构造，因为所述传感器仅在通常的环境温度下工作，即直到最差的情况80℃。因此，所述传感器的最大允许的工作温度远远低于在机器工作中在所述传感器所安放的部位上出现的温度。在测量间隙量和调整期望的间隙量之后，暂且将传感器保留在机器中。对此，尽管装入非热稳定的传感器，但常规地运行机器。在此，传感器被破坏，进而以非常规方式被从机器中移除。节约了传感器的时间耗费的拆卸，这显著地提高了可用性。

该方法实现，涡轮机构以尽可能精确预设的径向间隙来装配，否则所述径向间隙由于制造所决定的公差而实际上表现为更大。优选地，用于测量径向间隙的方法也应用于构成为涡轮机、燃气轮机或者压缩机的涡轮机构。

在此，涡轮机构工作理解为，所述涡轮机构在此期间被常规地使用。当在燃气轮机或者涡轮机构不工作时执行径向间隙的测量时，具体来说，即当涡轮机构例如构成为涡轮机或者燃气轮机时，没有热的做功介质流动过其流动路径。对于压缩机这表示，远远低于工作中出现的温度。通常，在室温下进行需要的间隙测量，使得所应用的传感器不必具有对于温度（直至80℃的温度）的特殊的抗性。

例如，设有设计用于产生流的燃气轮机的额定转速为3000min^-1（在50Hz的电网频率中）或者为3600min^-1（在60Hz的电网频率中）。按照根据本发明的方法提出，转子旋转速度（转子转速）显著小于涡轮机构的额定转速。优选地，转速能够选择成超过所谓的叶片挡板转速（Schaufel-Klapperdrehzahl），使得叶片在测量时达到其工作位置。由此，在测量间隙时（例如在低转速中安置得相当松的转子叶片的挡板）能够避免功能上的干扰参数，使得能够测取实际上的功能间隙。转速可以是120min^-1或甚至更小。但是不排除大于120min^-1的更高的转速。

这实现具有相对小的时间分辨率的、尤其低成本的传感器的使用。