一種可用于測量汽輪機葉片靜態頻率的工裝設計

崔晉

摘 ?要：單只汽輪機葉片在靜態頻率測量過程中，由于各級別汽輪機葉片長度不一致、葉根型線不一致，導致配合測量用的工器具數量劇增，同時，頻繁更換工器具，使汽輪機葉片與液壓泵夾緊裝置相對位置固定不穩，直接影響對整圈汽輪機葉片頻率分散度的測量精度。因此，對單只汽輪機葉片的靜態頻率測量工作存在很大的難度。為了滿足各級別汽輪機葉片的靜態頻率測量工作，確保測量精度，減少工器具使用，降低設計和加工成本，為此設計此工裝時，綜合考慮了工裝的通用性設計，現已應用于工廠的汽輪機葉片靜態頻率測量環節，取得了良好的使用效果。

關鍵詞：汽輪機葉片;靜態頻率測量

0 引言

目前，從世界范圍來看，汽輪機是發電廠設備中主要的設備之一，由于葉片單方面損壞造成的事故停機占汽輪機整體事故比例很高，國內外發電廠經常有因汽輪機葉片損壞事故停電、停機，造成巨大的經濟損失。為了確保葉片在汽輪機運行中的安全，防止葉片因共振而損壞，需要測量葉片的自振頻率。

汽輪機葉片靜態頻率的測量方式主要分為單只葉片靜態頻率測量和整圈葉片靜態頻率測量。單只汽輪機葉片靜態頻率測量主要目的是通過測量每一只葉片的靜態頻率，通過選擇，使葉片靜態頻率在某一區間內，滿足整圈葉片頻率的分散度要求，進而達到避免汽輪機機組在運行過程中葉片產生共振的目的。整圈葉片靜態頻率的測量，是通過激振器、拾振器、放大器、示波器等器材進行整圈葉片頻率的測量，最終目的也是為了達到避免機組在運行過程中產生共振的目的。本文章主要以采用單只汽輪機葉片測量方式，介紹在實際測量過程中采用專用工裝的設計理念。

在工廠實際測量過程中，由于各級別汽輪機葉片長度不一致、葉根型線不一致，導致配合測量用的工器具數量劇增，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，安裝位置會產生變化，影響測量精度。為此可設計具有一定通用性的汽輪機葉片靜態頻率測量工裝，有效提高了測量精度，同時降低了設計和加工成本，提高了效率。

1 工裝設計

目前，工廠內單只葉片靜態頻率測試大多采用液壓泵頂起、專用工裝夾緊形式進行測量，同時配合工業PLC系統和數據采集頻譜分析系統，確保靜態頻率測量過程中數據采集的及時性和有效性。

該汽輪機葉片靜態頻率測量工裝由7個部件組合成一套，包括底板1、內弧支撐塊2、背弧支撐塊3、壓板4、六角頭螺釘5、內六角螺釘6、調整墊塊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，通過內六角螺釘6將背弧支撐塊3和調整墊塊7連接到一起。底板1表面為燕尾滑槽結構，內弧支撐塊2和調整墊塊7底部均為燕尾凸起結構，并與底板1間隙配合按直線自由滑動調節間距;內弧支撐塊2和背弧支撐塊3型線表面堆銅處理。操作時，內弧支撐塊2平面部分靠緊液壓泵擋板，通過液壓泵緩緩推動內弧支撐塊2，使內弧支撐塊2與背弧支撐塊3夾緊汽輪機葉片葉根，此時內弧支撐塊2、背弧支撐塊3與汽輪機葉片葉根型線完全貼合，從而穩固葉片，便可進行單只汽輪機葉片的靜態頻率測量。然后用橡皮錘子輕輕敲擊葉片，汽輪機葉片將以一種最容易產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，僅更換內弧支撐塊2、背弧支撐塊3即可實現再次測量，其余部件無需調換。

2 結論

通過使用汽輪機葉片靜態頻率測量工裝，僅通過更換帶有型線的內、背弧支撐塊就可以保證對汽輪機葉片靜態頻率的測量要求。并且減少了頻繁更換工器具所浪費的時間和相應制造成本，該工裝具備了結構簡單、通用性強、操作方便的優點，具有很強的經濟效益。目前，在生產車間已應用于汽輪機組、燃氣輪機組、核電汽輪機組等各相關領域，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

汽輪機葉片靜態頻率測試方法 孫穎霞;王佩琳

阻尼結構整圈連接汽輪機葉片頻率靜態測試的試驗研究 嵇安森

汽輪機葉片頻率測量設備改進方案 徐巧青

汽輪機葉片靜態頻率測量實驗系統設計 楊帆