善测科技,叶片裂纹故障检测

涡轮工作叶片的振动特性分析

本例以分析涡轮叶片的固有振动特性为主，忽略阻尼的作用，故为对无阻尼自由振动系统的分析研究。

涡轮工作叶片是燃气轮机中较重要的零部件之一，在高温高压下，叶片裂纹故障检测，承受离心力和气动力，以及振动、腐蚀、氧化等作用，工作环境十分恶劣，因此叶片故障时有发生，约占燃气轮机事故的40％以上 ，造成的损失也往往占燃气轮机事故损失的一半左右。从这个意义上说，一台燃气轮机性能的好坏取决于叶片设计的合理与否。目前，通过加长叶片(增大流通面积)，和提高机组转速(增大叶片承受能力)来满足发电及各种动力装置容量的急速扩大，是可行且普遍的方法。这不仅导致叶片的工作应力增大，更为重要的是，还会导致叶片在其工作转速的范围内发生共振从而产生故障，高周疲劳的可靠性也因而降低。因此，对叶片的振动特性进行分析研究，以确保其在发动机工作转速范围内不发生共振并提高其高周疲劳的可靠性是非常重要的。研究叶片固有振动特性以排除叶片故障，提高可靠性，一直是燃气轮机设计、生产和使用中十分关注的问题。

高速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题，传统的接触式测量方法很难做到同时监测同级所有叶片的振动情况，因此人们一直在研究非接触式旋转叶片振动的测量新技术—叶端定时测量技术。它是一种利用旋转着的叶片在有振动与无振动时到达叶端传感器的时刻所存在的偏差来计算叶片振动振幅和频率的测量技术。随着激光技术和电子技术的发展，叶端定时测量技术在硬件技术上已完全成熟。但是在数据处理方法上还不够完善。成为阻碍叶端定时技术发展的重大障碍。