[发明专利]测定涡轮机叶片径向对准的仪器

说明书

这项发明是有关涡轮机的，更确切地说，是有关测量涡轮机转子叶片径向对准的仪器。

在涡轮机里，例如，在汽轮机里，转子的周围有规则地安装着许多叶片。蒸汽或者其它气体对叶片的作用使转子及和它联结着的一系列叶片转动。作用在这些转动叶片上的力包括由转动引起的离心力，这些力在叶片的联结部分产生很大的力，使叶片存在着沿径向甩出的趋向。在许多涡轮机里，此联结部分包括圣诞树状的根部，该根部装入与其相配合的转子的槽中。当叶片被完全固定时，从根部的二边延伸出去的凸起同样承受着很大的把叶片固定在转子上的力。不管怎样，若叶片没有根据通过槽中心的转子的径线被对准，则根部的某一边的凸起就要承受比另一边大的应力，结果，很可能引起超负荷，以至于损伤机器。因此，必须用在转子径线上的各个叶片的中心线来对准涡轮机的叶片。

提供一个经过改进的，用于测量涡轮机转子叶片的径向对准的仪器是此项发明的重要目的。

根据本发明的仪器在转子表面可全位置测量转子上叶片的径向对准。每一个叶片包括一个根部，一个平台和一扇翼面，根部用于支承与槽配合的叶片。平台与根部相连接，翼面从平台沿径向向外延伸而终止于一个整体包箍，该仪器的特征在于：一个狭长的基座具有基本平行的上、下面;第一和第二两个从该基座的下平面上凸起的接触点之 间具有一定间隔;该接触点用于支承该基座，使其处于转子附近且平行于转子表面切线的平面里;一个立柱的一端固定于该基座，并位于转子径线的延长线上;当仪器在测量位置上时，从该支柱延伸出来并接触叶片平台的位置上产生第三个接触点;一个测量装置上装有与其配合工作，可来回移动的测杆，该测杆相对于该测量装置的伸缩运动使测量装置显示读数;把该测量装置装在该立柱上以便仪器在测量位置时使该测杆接触该包箍的装置;以及测量装置的校准装置，它可以使该测量装置显示叶片径向对准相对于通过叶片根部中心的转子径向线的偏差。

下面，通过举例和图解来讲解这一发明。

图1.是装在转子周围的叶片的局部剖视图。

图2.是一个整体包箍叶片的轴向图。

图3.是一个整体包箍叶片的径向图。

图4.是一个整体包箍叶片的切向图。

图5.是画有涡轮机叶片的，正处于工作位置的此发明仪器的典型形式的轴向图。

图6是画有涡轮机叶片的，正处于工作位置的本发明仪器的另一型式的切向图。

图7.是图6中本发明仪器的径向图。

图8.是说明如何校准该仪器的正视图。

现参见附图，具体来说，参见图1，图中表示部分装在涡轮机转子3某一部位的典型的叶片1。

在图2、3和4中显示得很清楚，每一个涡轮机叶片都有一个圣诞树形的根部5，它与转子3里的一个同样形状的槽配合，以使叶片 1与转子3紧密结合，为防止叶片的轴向移动，叶片1和转子3（未画出）都有一个互相配准的半圆形槽7，用销子（未画出）把它们一起销住。根部5从平台6延伸出来。

从平台6向外径向延伸的部分是一个叶片的翼面9，翼面9分别具有前缘11和后缘13。翼面9径向外具有与叶片一体的包箍15。此包箍15有一个前平面17和一个后平面19。前平面17一般是平行于轴的径向平面21的，图中用线20表示，前平面17的延伸平面2穿过根部5的中心（即叶片的中心线），后平面19的延伸面23与平面21形成一个角“α”，通常，其大小等于360°除以转子周围边上叶片的数目。

前平面17延伸过翼面9的前缘，翼面9的后缘13则基本延伸过包箍15的后平面23。

包箍15的外周经机械加工，形成一个园柱形的环面，此环面与迷宫式密封圈一起形成一个可在机内转动的密封环。

每一个叶片1都必须根据转子3的径线对准，更确切地说，叶片的中心线21必须与转子3的径线对准，若能达到这种对准，根部5上的每一个凸起25在涡轮机工作时，就承受叶片1上的同样的离心力和应力，如果叶片1中有一个未对准，它的根部5就要承受偏心力，结果使根部一边的一个或多个凸起25受力增大。这种力的增加可能超越根部的承受能力，导致叶片根部的损坏，也可能使固定叶片根部的槽损坏。无论是由于根部损坏，还是转子的槽损坏叶片的分离对涡轮机来说，都是重大事故。因此，在装配涡轮机时，确保叶片的对准是十分必要的。