[发明专利]叶尖间隙测量方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种叶尖间隙测量方法及装置，该方法包括：获取多个电涡流式位移传感器到机闸内壁的距离；根据所述多个电涡流式位移传感器到机闸内壁的距离，获取转子旋转时与所述多个电涡流式位移传感器的位置对应的叶尖的坐标值；根据所述坐标值获取叶尖轮廓曲线，以确定叶尖到所述机闸内壁的间隙。本发明实施例提供的叶尖间隙测量方法及装置具有体积小、重量轻、结构简单、调试简单、频率响应范围宽、灵敏度高、测量范围大、不受油污影响、抗干扰能力强等优点。

技术领域

本发明涉及航空发动机和/或燃气轮机技术领域，具体涉及一种叶尖间隙测量方法及装置。

背景技术

现代航空发动机和燃气轮机要想进一步提高压气机和涡轮的效率，除注重气流参数选择外，还需精心设计低损失叶片以及减少流道中的端壁损失。

实践证明，叶尖间隙损失是通道端壁损失和压气机喘振裕度损失的重要组成部分。这种损失是由动叶和机匣间的间隙造成的。所以，在一台航空发动机或燃气轮机的研制过程中，叶尖间隙是一个基本的测量参数，同时也是发动机在运转过程中主动叶尖间隙控制、健康管理和故障诊断的一个重要组成部分。

目前，叶尖间隙测量系统根据传感器的工作原理可分为光纤式、电容式和微波式。其中，光纤式测量系统的光学镜头易受污染，测量寿命较短。电容式测量系统的电容传感器在高温环境下容易击穿，同时其测量精度易受燃气和流体介电常数的影响。微波式测量系统的测量距离短、发射信号易泄露、且信号泄露对测量影响较大。

相较而言，电涡流式传感器具有体积小、重量轻、结构简单、调试简单、频率响应范围宽、灵敏度高、测量范围大、不受油污影响、抗干扰能力强、在传感器与叶尖之间有障碍和无障碍时都可以使用等特点。

因此，如何提出一种方法，可应用电涡流式传感器对叶尖间隙进行测量，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明实施例提供一种叶尖间隙测量方法及装置，用以解决现有技术中的上述缺陷中的至少一种。

本发明实施例提供一种叶尖间隙测量方法，包括：

获取多个电涡流式位移传感器到机闸内壁的距离；

根据所述多个电涡流式位移传感器到机闸内壁的距离，获取转子旋转时与所述多个电涡流式位移传感器的位置对应的叶尖的坐标值；

根据所述坐标值获取叶尖轮廓曲线，以确定叶尖到所述机闸内壁的间隙。

根据本发明一个实施例的叶尖间隙测量方法，所述获取多个电涡流式位移传感器到机闸内壁的距离包括：

根据所述多个电涡流式位移传感器到标准圆盘的距离、所述标准圆盘的半径以及机闸内半径，获取所述多个电涡流式位移传感器到机闸内壁的距离；

其中，所述多个电涡流式位移传感器位于机闸壁内；所述标准圆盘与位于机闸横截面中心的旋转轴同心固定。

根据本发明一个实施例的叶尖间隙测量方法，所述根据所述多个电涡流式位移传感器到机闸内壁的距离，获取转子旋转时与所述多个电涡流式位移传感器的位置对应的叶尖的坐标值包括：

根据所述机闸内半径、所述多个电涡流式位移传感器到叶尖的距离、以及所述多个电涡流式位移传感器到机闸内壁的距离，获取所述转子旋转时与所述多个电涡流式位移传感器的位置对应的叶尖的坐标值；

其中，所述转子在获取所述多个电涡流式位移传感器到机闸内壁的距离后替换所述标准圆盘，且所述坐标值基于以所述机闸横截面中心为原点的坐标系。

根据本发明一个实施例的叶尖间隙测量方法，所述多个电涡流式位移传感器的数量为8个，且以所述机闸横截面中心为原点，彼此间隔45度角地位于所述机闸壁内。