涡轮叶片的尺寸测量

尺寸测量要点

涡轮叶片是三维形状，测量要点很多，这些要点都十分重要。下面将集中说明其中极为重要的4点，即涡轮叶片的直径和叶片形状、组装精度、叶片的壁厚、调芯。

涡轮叶片的直径和叶片形状

A

叶冠

B

短桩

C

嵌入部

D

叶面

涡轮叶片的直径、叶片、拉筋孔的直径和高度均需要测量。单块叶片由叶冠、短桩、嵌入部构成。必须确认它们的各个位置和尺寸是否在公差范围内。特别是叶冠，其位于叶片前端，会对旋转期间的涡轮机振动产生影响，需要严格测量尺寸。叶片的形状是从叶冠到嵌入部呈扭转状，截面是三维曲面。因此，为了掌握面的整体形状，必须测量很多点，需花费一定时间，所以要求测量不仅具有高精度，还要高效率。

组装精度

火力发电机的1台涡轮叶片上安装的叶片超过1000块。为了使其正确旋转，不仅是1块叶片的尺寸精度，叶片之间的间隔、嵌入部状态、拉筋的安装状态、焊趾部位形状等组装精度也是重要的测量要点。特别是涡轮叶片和收纳涡轮叶片的叶片环的间隙，直径为数米的涡轮叶片也只有数厘米的间隙，非常狭窄，需要严格的尺寸测量。测量间隙时常常使用测厚仪，要求在各测量位置，通过插入相应尺寸的测厚仪，确认间隙宽度是否在尺寸公差范围内。

叶片的壁厚

涡轮叶片在工作期间温度极高，因此部分叶片做成中空状，使冷却材料在内部循环。这种结构的涡轮叶片被称为“中空涡轮叶片”。如果中空涡轮叶片的叶片壁厚有尺寸误差，冷却材料会循环不充分，降低冷却效果，引起异常过热等意外情况。因此，叶片壁厚测量可以说是确保合适强度和冷却平衡的重要要点。必须测量叶片整体才能得到准确的壁厚值，所以需要准确的三坐标测量。而且，与3D CAD设计数据进行比对等也是必不可少的作业。

调芯（轴系校中）

保养旋转装置时，需进行涡轮机调芯（轴系校中）。此时，固定轴的夹具可能会因重力而发生弯曲，夹具的间隙也会影响测量结果。此外，如果联轴器表面粗糙或有轴向推力方向的移动，则测量时需要考虑其误差。为获得正确的调芯值，测量人员必须修正这些影响，需要由熟练的测量人员进行细致的测量。