Узел газотурбинного двигателя для измерения вибраций, действующих на лопатку во время ее вращения - RU2016130270A

1. Узел (Е) для газотурбинного двигателя, содержащий корпус (1) и подвижное лопаточное колесо (2), выполненное с возможностью вращения в корпусе (1) и содержащее по меньшей мере одну лопатку (20), вершина (21) которой расположена напротив корпуса (1), отличающийся тем, что вершина (21) содержит магнит (3), а корпус (1) содержит электрический проводник (4), выполненный с возможностью генерирования между своими клеммами сигнала электрического напряжения, индуцируемого магнитом (3), находящимся напротив вершины (21), и характеризующего вибрации, действующие на вершину (21) лопатки (20) во время приведения во вращение лопаточного колеса (2), при этом электрический проводник (4) содержит:

- центральную часть (40), имеющую два конца, расположенных друг напротив друга, и

- две ветви (44, 44'), образующие клеммы электрического проводника (4), при этом каждая ветвь отходит от соответствующего конца (42 или 42') центральной части (40),

причем центральная часть расположена по всей своей длине от одного своего конца до другого в плоскости прохождения магнита (3) вокруг оси вращения (z) лопаточного колеса (2).

2. Узел (Е) по п. 1, в котором центральная часть (40) содержит два конца (42, 42'), находящиеся в двух разных угловых положениях вокруг оси вращения (z) лопаточного колеса (2).

3. Узел (Е) по п. 1, в котором центральная часть (40) расположена менее чем на 360 градусов вокруг оси вращения (z) лопаточного колеса (2).

4. Узел (Е) по п. 2, в котором центральная часть (40) расположена менее чем на 360 градусов вокруг оси вращения (z) лопаточного колеса (2).

5. Узел (Е) по п. 2, в котором центральная часть (40) имеет круглую форму с центром на оси вращения (z) лопаточного колеса (2).

6. Узел (Е) по п. 3, в котором центральная часть (40) имеет круглую форму с центром на оси вращения (z) лопаточного колеса (2).

7. Узел (Е) по п. 4, в котором центральная часть (40) имеет круглую форму с центром на оси вращения (z) лопаточного колеса (2).

8. Узел (Е) по одному из п.п. 2-7, в котором электрический проводник (4) содержит также две ветви (44, 44'), образующие клеммы электрического проводника (4), при этом каждая ветвь проходит от соответствующего конца (42 или 42') центральной части (40) в радиальном направлении наружу относительно оси вращения (z) лопаточного колеса (2), при этом центральная часть (40) и обе ветви (44, 44') являются компланарными.

9. Узел (Е) по одному из п.п. 1-7, в котором магнит (3) выполнен с возможностью создания магнитного поля (В), ориентированного радиально относительно оси вращения (z) лопаточного колеса (2).

10. Узел (Е) по п. 8, в котором магнит (3) выполнен с возможностью создания магнитного поля (В), ориентированного радиально относительно оси вращения (z) лопаточного колеса (2).

11. Узел (Е) по одному из п.п. 1-7, 10, дополнительно содержащий усилитель (5) напряжения, соединенный с клеммами электрического проводника (4).

12. Узел (Е) по п. 8, дополнительно содержащий усилитель (5) напряжения, соединенный с клеммами электрического проводника (4).

13. Узел (Е) по п. 9, дополнительно содержащий усилитель (5) напряжения, соединенный с клеммами электрического проводника (4).

14. Узел (Е) по одному из п.п. 1-7, 10, 12, 13, в котором электрический проводник (4) по меньшей мере частично погружен в истираемое покрытие, находящееся на внутренней поверхности (10) корпуса (1) напротив лопаточного колеса (2), при этом истираемое покрытие выполнено из парамагнитного или диамагнитного материала.

15. Узел (Е) по п. 8, в котором электрический проводник (4) по меньшей мере частично погружен в истираемое покрытие, находящееся на внутренней поверхности (10) корпуса (1) напротив лопаточного колеса (2), при этом истираемое покрытие выполнено из парамагнитного или диамагнитного материала.

16. Узел (Е) по п. 9, в котором электрический проводник (4) по меньшей мере частично погружен в истираемое покрытие, находящееся на внутренней поверхности (10) корпуса (1) напротив лопаточного колеса (2), при этом истираемое покрытие выполнено из парамагнитного или диамагнитного материала.

17. Узел (Е) по п. 11, в котором электрический проводник (4) по меньшей мере частично погружен в истираемое покрытие, находящееся на внутренней поверхности (10) корпуса (1) напротив лопаточного колеса (2), при этом истираемое покрытие выполнено из парамагнитного или диамагнитного материала.

18. Узел (Е) по одному из п.п. 1-7, 10, 12, 13, 15-17, дополнительно содержащий устройство (6) измерения, выполненное с возможностью применения преобразования Фурье к сигналу электрического напряжения так, чтобы получить спектр, характеризующий вибрации лопатки (20).

19. Узел (Е) по п. 8, дополнительно содержащий устройство (6) измерения, выполненное с возможностью применения преобразования Фурье к сигналу электрического напряжения так, чтобы получить спектр, характеризующий вибрации лопатки (20).

20. Узел (Е) по п. 9, дополнительно содержащий устройство (6) измерения, выполненное с возможностью применения преобразования Фурье к сигналу электрического напряжения так, чтобы получить спектр, характеризующий вибрации лопатки (20).

21. Узел (Е) по п. 11, дополнительно содержащий устройство (6) измерения, выполненное с возможностью применения преобразования Фурье к сигналу электрического напряжения так, чтобы получить спектр, характеризующий вибрации лопатки (20).

22. Узел (Е) по п. 14, дополнительно содержащий устройство (6) измерения, выполненное с возможностью применения преобразования Фурье к сигналу электрического напряжения так, чтобы получить спектр, характеризующий вибрации лопатки (20).

23. Способ характеризации вибраций лопатки (20) узла (Е) газотурбинного двигателя по одному из п.п. 1-22, при этом способ содержит следующие этапы, на которых:

- приводят во вращение (101) лопаточное колесо (2) в корпусе (1),

- измеряют (103) электрическое напряжение на клеммах электрического проводника (4), индуцируемое магнитом (3), содержащимся в вершине (21) лопатки (20) напротив корпуса (1),

- определяют (104) данные, характеризующие вибрации, действующие на вершину (21) лопатки (20), на основании измеренного электрического напряжения.

24. Способ по п. 23, в котором этап измерения (103) электрического напряжения, осуществляемый непрерывно в течение по меньшей мере одного оборота лопатки (20), приводит к получению временного сигнала напряжения, и этап определения (104) включает в себя преобразование Фурье указанного временного сигнала в спектр, характеризующий частоты вибраций лопатки (20).

25. Способ по п. 23 или 24, дополнительно содержащий этап усиления (102) электрического напряжения, индуцируемого магнитом (3), осуществляемый перед этапом измерения (103).