專(zhuān)利名稱(chēng)：用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的通訊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中公開(kāi)的主題涉及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器，并且更具體而言，涉及在距轉(zhuǎn)子中心線某一徑向距離處設(shè)置在轉(zhuǎn)子上的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器。
背景技術(shù)：
在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，高溫流體被引導(dǎo)通過(guò)渦輪區(qū)段，它們?cè)跍u輪區(qū)段中與繞著轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)的渦輪輪葉相互作用而產(chǎn)生機(jī)械能。渦輪區(qū)段內(nèi)的以及轉(zhuǎn)子的周?chē)幕蜣D(zhuǎn)子上的環(huán)境因此特征在于較高的重力負(fù)荷(g_負(fù)荷)、高溫和高壓。通常有利的是獲得那些溫度和壓力的測(cè)量結(jié)果，以便確定渦輪是否在正常參數(shù)內(nèi)運(yùn)行。測(cè)量壓力的嘗試一般集中在轉(zhuǎn)子上的壓力測(cè)量上，但是需要壓力傳感器被封裝在 g_負(fù)荷減小處的轉(zhuǎn)子中心線處或該轉(zhuǎn)子中心線的附近。典型地，波導(dǎo)管(管道)從壓力傳感器通到有測(cè)量關(guān)注性的測(cè)量點(diǎn)。但是，使剛性卻可彎曲的管道的路線通過(guò)轉(zhuǎn)子中的一系列的槽口和孔可為困難的，并且通?？蓪?dǎo)致泄露或斷裂的連接。而且，波導(dǎo)管的使用使壓力測(cè)量?jī)H限于靜態(tài)測(cè)量，因?yàn)橛捎趥鞲衅骱蜏y(cè)量點(diǎn)之間的較大體積的空氣的原因，不能使用波導(dǎo)管來(lái)測(cè)量動(dòng)態(tài)壓力。這個(gè)較大的體積的空氣會(huì)有效地阻尼壓力波。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種通訊系統(tǒng)，其包括傳感器，其用來(lái)測(cè)量在距中心線某一徑向距離處限定在渦輪的轉(zhuǎn)子上的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)處的狀況，轉(zhuǎn)子可繞著該中心線旋轉(zhuǎn)；配線，其在距該中心線某一徑向距離處設(shè)置在轉(zhuǎn)子上，配線包括聯(lián)接到傳感器上的第一配線區(qū)段，第二配線區(qū)段，以及第一配線區(qū)段和第二配線區(qū)段可通過(guò)其而連接的第一連接件；第二連接件，第二配線區(qū)段通過(guò)該第二連接件將反應(yīng)檢測(cè)到的狀況的信號(hào)傳輸?shù)讲恍D(zhuǎn)的記錄元件；以及溫度補(bǔ)償模塊，其設(shè)置在第二配線區(qū)段上以調(diào)節(jié)該信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種通訊系統(tǒng)，其包括多個(gè)傳感器，其用來(lái)在前軸本體的抽氣腔體處、在通過(guò)中間軸而限定的冷卻空氣孔的出口處、在中間軸的前凸緣附近的區(qū)域處以及在后軸塞附近的區(qū)域處測(cè)量在距中心線某一徑向距離處限定在渦輪的轉(zhuǎn)子上的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)處的狀況，轉(zhuǎn)子可繞著該中心線旋轉(zhuǎn)；配線，其在距該中心線某一徑向距離處設(shè)置在轉(zhuǎn)子上，配線包括聯(lián)接到該多個(gè)傳感器中的各個(gè)上的第一配線區(qū)段，第二配線區(qū)段以及第一配線區(qū)段和第二配線區(qū)段可通過(guò)其而連接的第一連接件；第二連接件，第二配線區(qū)段通過(guò)該第二連接件將反應(yīng)檢測(cè)到的狀況的信號(hào)傳輸?shù)讲恍D(zhuǎn)的記錄系統(tǒng)；以及溫度補(bǔ)償模塊，其設(shè)置在第二配線區(qū)段上以調(diào)節(jié)該信號(hào)。根據(jù)結(jié)合附圖得到的以下描述，這些和其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加顯而易見(jiàn)。


在說(shuō)明書(shū)的結(jié)論處的權(quán)利要求中特別指出和清楚地要求保護(hù)被看作本發(fā)明的主題。根據(jù)結(jié)合附圖得到的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，其中圖1是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)視圖；圖2是圖1的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)的示意圖；圖3是壓力傳感器和配線的示意圖；圖4是壓力傳感器的透視圖；圖5是圖1的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的前軸本體的軸向視圖；圖6是圖5的前軸本體的前軸腔體的放大視圖；圖7是探測(cè)器保持器的透視圖；圖8是圖7的探測(cè)器保持器的分解透視圖；圖9是圖7的探測(cè)器保持器和配線組件的平面圖；圖10是圖7的探測(cè)器保持器的內(nèi)部的平面圖；圖11是圖1的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的中間軸的透視圖；圖12是圖11的中間軸的冷卻空氣孔的出口的放大視圖；圖13是探測(cè)器保持器的透視圖；圖14是圖13的探測(cè)器保持器的分解透視圖；圖15是圖13的探測(cè)器保持器的內(nèi)部的平面圖；圖16是中間軸的周?chē)呐渚€的側(cè)視圖；圖17是圖11的中間軸的前凸緣的側(cè)視示意圖；圖18和19是用于安裝在圖17的前凸緣內(nèi)的探測(cè)器保持器的分解視圖；圖20是圖18和19的探測(cè)器保持器的內(nèi)部的側(cè)視圖；圖21是安裝在圖17的前凸緣內(nèi)的圖18和19的探測(cè)器保持器的透視圖；圖22是圖1的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的后軸塞的透視圖；圖23是用于安裝在圖22的后軸塞內(nèi)的探測(cè)器保持器的分解視圖；圖M是圖23的探測(cè)器保持器的內(nèi)部的側(cè)視圖；以及圖25是后軸塞的周?chē)呐渚€的軸向視圖。詳細(xì)描述以參照附圖的實(shí)例的方式闡述了本發(fā)明的實(shí)施例以及優(yōu)點(diǎn)和特征。部件列表10渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)11渦輪區(qū)段12 轉(zhuǎn)子13 前軸14冷卻空氣孔
15中間軸I6前凸緣17后軸塞122中心線20測(cè)量關(guān)注點(diǎn)25傳感器26 本體266平坦部267 螺紋27、觀相對(duì)的端部277、288 肩部部分29感測(cè)端299感測(cè)裝置30通訊系統(tǒng)40第一配線區(qū)段41前區(qū)段42第一配線區(qū)段的一部分421泡拼接件50第一連接件60第二配線區(qū)段65溫度補(bǔ)償模塊70第二連接件75不旋轉(zhuǎn)的固定式記錄系統(tǒng)80前軸本體81前軸腔體82主腔體區(qū)域83 溝槽84導(dǎo)線孔85頸部部分86肩部抵靠部分90探測(cè)器保持器91探測(cè)器保持器本體92 帽93 頸部94 翼95傳感器腔體955傳感器腔體肩部96 表面97探測(cè)器保持器溝槽
98 區(qū)段99配線組件100中間軸本體101中間軸腔體102中間軸腔體區(qū)域103第一互補(bǔ)性鎖定特征104中間軸肩部抵靠部分110探測(cè)器保持器111探測(cè)器保持器本體112 帽113第二互補(bǔ)性鎖定特征114 側(cè)壁115 面117彈性元件118傳感器腔體肩部119中間軸探測(cè)器保持器溝槽1191 表面120前凸緣本體121前凸緣腔體123前凸緣腔體區(qū)域IM徑向溝槽125凸緣肩部抵靠部分130探測(cè)器保持器131探測(cè)器保持器本體132探測(cè)器保持器塞133 螺栓134橋接環(huán)135防旋轉(zhuǎn)特征136傳感器腔體137彈性元件138傳感器腔體肩部140探測(cè)器保持器141后蓋板142前蓋板143 塞147軸向螺栓144后軸塞腔體145彈性元件146后蓋板肩部部分
148配線孔
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的各方面，提供了能夠測(cè)量渦輪的轉(zhuǎn)子的關(guān)注點(diǎn)處的靜態(tài)壓力和/或動(dòng)態(tài)壓力內(nèi)容的傳感器。關(guān)注點(diǎn)(或測(cè)量位置)是惡劣的環(huán)境，并且傳感器暴露于高的 g_負(fù)荷和極端溫度。傳感器和相關(guān)聯(lián)的電導(dǎo)線各自戰(zhàn)略性地定向和固定在探測(cè)器保持器中，探測(cè)器保持器確保傳感器可承受旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的極端離心負(fù)荷。各個(gè)關(guān)注點(diǎn)需要獨(dú)特的探測(cè)器保持器設(shè)計(jì)和導(dǎo)線鋪設(shè)策略。探測(cè)器保持器與主轉(zhuǎn)子構(gòu)件的接口設(shè)計(jì)成傳遞重力負(fù)荷以及解決應(yīng)力集中。各個(gè)探測(cè)器保持器在期望獲取數(shù)據(jù)的點(diǎn)處將傳感器封裝在轉(zhuǎn)子上，使得傳感器的特定的高強(qiáng)度表面接觸探測(cè)器保持器的承載表面。此布置容許傳感器在極高的g_負(fù)荷處旋轉(zhuǎn)。傳感器另外可由彈性元件(例如彈簧)保持就位。彈簧在轉(zhuǎn)子加速旋轉(zhuǎn)期間使傳感器保持就位，直到傳感器由離心負(fù)荷保持就位為止。探測(cè)器保持器還固定導(dǎo)線(一個(gè)或多個(gè))，以提供應(yīng)變消除以及防止短路或分離。根據(jù)各方面，獲得轉(zhuǎn)子上的靜態(tài)壓力和/或動(dòng)態(tài)壓力讀數(shù)的能力允許設(shè)計(jì)工程師評(píng)估轉(zhuǎn)子中的和轉(zhuǎn)子周?chē)目諝饬?。具體而言，旋轉(zhuǎn)的傳感器允許工程師驗(yàn)證通過(guò)轉(zhuǎn)子內(nèi)的線路的重要的冷卻空氣流。這種數(shù)據(jù)使得工程師能夠更好地評(píng)估他們的設(shè)計(jì)，并且確保有足夠的冷卻空氣到達(dá)渦輪區(qū)段中的空氣冷卻的硬件。旋轉(zhuǎn)壓力數(shù)據(jù)可潛在地延長(zhǎng)燃?xì)鉁u輪的壽命。旋轉(zhuǎn)的傳感器還允許工程師測(cè)量轉(zhuǎn)子內(nèi)的聲學(xué)現(xiàn)象。某些聲學(xué)現(xiàn)象發(fā)生在轉(zhuǎn)子內(nèi)的深處，并且不能由位于定子上的傳感器測(cè)量到。參照?qǐng)D1和2，提供了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10，例如燃?xì)鉁u輪或蒸汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10包括渦輪區(qū)段11，在渦輪區(qū)段11中，從高能流體流中獲得機(jī)械能；以及轉(zhuǎn)子12，其繞著中心線122可旋轉(zhuǎn)。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10進(jìn)一步包括傳感器25，以測(cè)量例如在距中心線122某一徑向距離處限定在轉(zhuǎn)子12上的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20處的靜態(tài)壓力和/或動(dòng)態(tài)壓力。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10進(jìn)一步包括通訊系統(tǒng)30和用于各個(gè)傳感器25的探測(cè)器保持器90、110、130和140 (分別參見(jiàn)圖7、13、20和24)。通訊系統(tǒng)30可為有線系統(tǒng)或無(wú)線系統(tǒng)，并且容許靜態(tài)壓力和/ 或動(dòng)態(tài)壓力傳感器信號(hào)通過(guò)例如用來(lái)傳輸旋轉(zhuǎn)信號(hào)的滑環(huán)、遙測(cè)系統(tǒng)或任何其它合適的傳輸裝置而從傳感器25傳輸?shù)讲恍D(zhuǎn)的記錄系統(tǒng)75。探測(cè)器保持器90、110、130和140在測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20中的各個(gè)的附近將傳感器25和通訊系統(tǒng)30的一部分固定在轉(zhuǎn)子12上。根據(jù)實(shí)施例，測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20可相對(duì)于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種構(gòu)件位于各種位置處。 這些包括由前軸13的本體的外部徑向部分沿周緣在中心線122的周?chē)纬傻某闅馇惑w和限定成沿軸向延伸通過(guò)中間軸15的冷卻空氣孔14的出口處。位置還可包括在中間軸15 的前凸緣16的附近的區(qū)域和在后軸塞17的附近的區(qū)域處。對(duì)于抽氣腔體處的測(cè)量關(guān)注點(diǎn) 20，傳感器25的縱向軸線基本平行于轉(zhuǎn)子12的徑向尺寸，對(duì)于冷卻空氣孔14出口處的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20，傳感器25的縱向軸線基本平行于轉(zhuǎn)子12的周向尺寸，而對(duì)于前凸緣16和后軸塞17附近的相應(yīng)的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20，傳感器25的縱向軸線基本平行于轉(zhuǎn)子12的軸向尺寸。在各個(gè)情況下，在轉(zhuǎn)子12繞著中心線122旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器25暴露于靜態(tài)壓力和/或動(dòng)態(tài)壓力兩者。參照?qǐng)D3和4，各個(gè)傳感器25包括具有基本圓柱形形狀且具有相對(duì)的第一端27和第二端28的本體26。感測(cè)端四聯(lián)接到相對(duì)的第一端和第二端27或28中的一個(gè)上且從該一個(gè)的相應(yīng)的面沿縱向突起，而(相對(duì)的第一端27和第二端觀中的)另一個(gè)聯(lián)接到通訊系統(tǒng)30的第一配線區(qū)段40上。相對(duì)的第一端27和第二端觀形成為分別限定肩部部分 277和觀8，以吸收重力負(fù)荷。肩部部分277和觀8限定在相對(duì)的第一端27和第二端28的相應(yīng)的面處，遠(yuǎn)離感測(cè)端四和與第一配線區(qū)段40的聯(lián)接部。本體沈還可形成為限定用于校準(zhǔn)的平坦部沈6，例如扳手平坦部，并且感測(cè)端四可形成有螺紋沈7。感測(cè)端四可包括感測(cè)裝置四9，其構(gòu)造成產(chǎn)生反映檢測(cè)到的對(duì)其施加的靜態(tài)壓力和/或動(dòng)態(tài)壓力的電信號(hào)。當(dāng)靜態(tài)壓力施加到感測(cè)裝置299上時(shí)，感測(cè)裝置299就產(chǎn)生具有反映靜態(tài)壓力的幅度的直流(DC)電信號(hào)。當(dāng)動(dòng)態(tài)壓力施加到感測(cè)裝置299上時(shí)，感測(cè)裝置299就疊加在DC電信號(hào)上而產(chǎn)生具有反映動(dòng)態(tài)壓力的幅度的交流(AC)電信號(hào)。感測(cè)裝置299可包括壓阻元件或相似類(lèi)型的裝置。根據(jù)本發(fā)明的各方面，提供了用于通訊的系統(tǒng)，并且其包括用以測(cè)量在距中心線 122 (轉(zhuǎn)子12繞著其可旋轉(zhuǎn))某一徑向距離處限定在轉(zhuǎn)子12上的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)處的靜態(tài)壓力和/或動(dòng)態(tài)壓力的傳感器25，以及通訊系統(tǒng)30。為了清楚和簡(jiǎn)潔的目的，將關(guān)于用于一個(gè)測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20處的一個(gè)傳感器25來(lái)描述該系統(tǒng)。通訊系統(tǒng)30可通過(guò)配線裝置或通過(guò)無(wú)線裝置來(lái)運(yùn)行。當(dāng)通訊系統(tǒng)30為有線的時(shí)，其在距中心線122某一徑向距離處設(shè)置在轉(zhuǎn)子 12上，并且包括在前區(qū)段41處聯(lián)接到傳感器25上的第一配線區(qū)段40，例如導(dǎo)線。通訊系統(tǒng)30進(jìn)一步包括第二配線區(qū)段60和第一連接件50，第一配線區(qū)段40和第二配線區(qū)段60 可通過(guò)第一連接件50來(lái)連接。第一配線區(qū)段40可由例如兩根不銹鋼高溫線或類(lèi)似地結(jié)實(shí)的配線形成。第一配線區(qū)段40形成為經(jīng)受和承受存在于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的重力負(fù)荷、高溫和高壓。第一連接件50可包括密封連接器或類(lèi)似的裝置，使得渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的高溫和高壓可密封在其中。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括沿著第二配線區(qū)段60而設(shè)置的溫度補(bǔ)償模塊65和第二連接件70。溫度補(bǔ)償模塊65調(diào)節(jié)感測(cè)裝置299產(chǎn)生的電信號(hào)，并且通常將沿著第一配線區(qū)段 40而布置在第一連接件50的另一側(cè)。然而，因?yàn)闇y(cè)量關(guān)注點(diǎn)20位于溫度和壓力特別高的區(qū)域處，所以將溫度補(bǔ)償模塊移動(dòng)到第二配線區(qū)段60提供了比將以別的方式從暴露于渦輪狀況的溫度補(bǔ)償模塊可獲得的(溫度補(bǔ)償操作)更精確的溫度補(bǔ)償操作。第二連接件70 容許與轉(zhuǎn)子12 —起繞著中心線122旋轉(zhuǎn)的第二配線區(qū)段60通過(guò)滑環(huán)、遙測(cè)系統(tǒng)或任何其它合適的傳輸裝置將與感測(cè)裝置299和溫度補(bǔ)償模塊65產(chǎn)生的電信號(hào)一致的信號(hào)傳輸?shù)讲恍D(zhuǎn)的固定式記錄系統(tǒng)75或元件。參照?qǐng)D5-10，測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20中的一個(gè)位于由前軸13的前軸本體80的外部徑向部分沿周緣在中心線122的周?chē)纬傻某闅馇惑w處。抽氣腔體在前軸本體80中形成為從其面向后部的表面凹入的環(huán)形凹陷。如圖5和6中顯示，前軸腔體81在前軸本體80中形成于抽氣腔體附近的位置處，并且可作為在抽氣腔體的周?chē)g隔開(kāi)的多個(gè)前軸腔體81來(lái)提供。 各個(gè)前軸腔體81具有限定在前軸本體80內(nèi)的主腔體區(qū)域82、溝槽83和導(dǎo)線孔84。主腔體區(qū)域82包括通入抽氣腔體中的頸部部分85以及較平坦的且較寬地從頸部部分85延伸的肩部抵靠部分86。導(dǎo)線孔84容許第一配線區(qū)段40沿軸向方向穿過(guò)(thread through) 前軸本體80而從前側(cè)穿到面向后部的表面，而溝槽83容許第一配線區(qū)段40沿徑向向外朝向主腔體區(qū)域82而引導(dǎo)。
如圖7-10中顯示，探測(cè)器保持器90可插入前軸腔體81中，并且成形為基本類(lèi)似于主腔體區(qū)域82的形狀，但是這僅是示例性而非必需的，只要探測(cè)器保持器90以別的方式可固定在其中且能夠承受和吸收與轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的高重力負(fù)荷、高溫和高壓即可。探測(cè)器保持器90包括探測(cè)器保持器本體91和帽92。探測(cè)器保持器本體91裝配在主腔體區(qū)域81內(nèi)，并且具有裝配在頸部部分85內(nèi)的頸部93和裝配在肩部抵靠部分86內(nèi)的翼94。 翼94與肩部抵靠部分86的抵靠會(huì)吸收重力負(fù)荷。當(dāng)探測(cè)器保持器90插入前軸腔體81中時(shí)，頸部93徑向最外部面基本與抽氣腔體的內(nèi)徑對(duì)齊。探測(cè)器保持器本體91進(jìn)一步形成為在其中限定傳感器腔體95，并且例如兩個(gè)傳感器25可插入傳感器腔體95中，使得各個(gè)傳感器25的縱向軸線與轉(zhuǎn)子12的徑向尺寸對(duì)齊，并且使得感測(cè)裝置299與頸部93的徑向最外部面和抽氣腔體的內(nèi)徑對(duì)齊。帽92可附連到探測(cè)器保持器本體91上，以將傳感器25固定在此位置上，至少直到轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)開(kāi)始為止。傳感器腔體95進(jìn)一步限定為具有肩部部分277所抵靠的傳感器腔體肩部955。當(dāng)轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)，傳感器腔體肩部955與肩部部分277的抵靠會(huì)吸收重力負(fù)荷。探測(cè)器保持器本體91進(jìn)一步形成為限定表面96和探測(cè)器保持器溝槽97。第一配線區(qū)段40的部分42可固定到表面96上且可穿過(guò)探測(cè)器保持器溝槽97，以與傳感器25連接，使得為部分42提供應(yīng)變消除。通過(guò)在限定在配線組件99的前面和后面的區(qū)段98處對(duì)部分42提供松弛部來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)變消除。配線組件99可包括薄箔箍或者將部分42固定到表面96上而不容許配線和探測(cè)器保持器90有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的類(lèi)似材料。在運(yùn)行期間，區(qū)段98處的松弛部允許對(duì)配線施加應(yīng)變，而不會(huì)有斷開(kāi)或類(lèi)似故障的風(fēng)險(xiǎn)。參照?qǐng)D11-16，另一個(gè)測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20位于通過(guò)中間軸本體100而沿軸向延伸到其面向后部的表面的冷卻空氣孔14中的至少一些的出口處，其中，多個(gè)冷卻空氣孔14出口排列在轉(zhuǎn)子中心線122的周?chē)?。如圖12中顯示，第一中間軸腔體101在中間軸本體100中形成于冷卻空氣孔14出口附近的位置處，并且可作為繞著轉(zhuǎn)子中心線122間隔開(kāi)的多個(gè)第一中間軸腔體101來(lái)提供。各個(gè)中間軸腔體101具有中間軸腔體區(qū)域102和第一互補(bǔ)性鎖定特征103。中間軸腔體區(qū)域102基本為管狀的，可在相鄰的冷卻空氣孔14出口之間延伸，并且包括較平坦的且沿著軸腔體區(qū)域102的長(zhǎng)度較寬地延伸的中間軸肩部抵靠部分104。如圖13-15中顯示，探測(cè)器保持器110可插入中間軸腔體區(qū)域102中，并且成形為基本類(lèi)似于中間軸腔體區(qū)域102的形狀，但是這僅是示例性而非必需的，只要探測(cè)器保持器110以別的方式可固定在其中且能夠承受與轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的高重力負(fù)荷、高溫和高壓即可。探測(cè)器保持器110包括探測(cè)器保持器本體111和帽112。探測(cè)器保持器本體111 裝配在中間軸腔體區(qū)域101內(nèi)，并且具有與第一鎖定特征103匹配的第二互補(bǔ)性鎖定特征 113和抵靠在中間軸肩部抵靠部分104上的側(cè)壁114。探測(cè)器保持器本體111通過(guò)第一互補(bǔ)性鎖定特征103和第二互補(bǔ)性鎖定特征113的協(xié)作而固定，并且側(cè)壁114與中間軸肩部抵靠部分104的抵靠會(huì)吸收重力負(fù)荷。另外，可通過(guò)將中間軸15的面向后部的表面用樁固定(stake)在探測(cè)器保持器本體111附近來(lái)防止探測(cè)器保持器本體111的軸向運(yùn)動(dòng)。探測(cè)器保持器本體111的面115可基本與冷卻空氣孔14出口的外徑的曲率對(duì)齊， 而帽112的后端可與相鄰的冷卻空氣孔14出口的曲率對(duì)齊。探測(cè)器保持器本體111進(jìn)一步形成為在其中限定傳感器腔體116，并且傳感器25可插入傳感器腔體116中，使得其縱向軸線與轉(zhuǎn)子12的周向尺寸對(duì)齊，并且使得感測(cè)裝置299與面115對(duì)齊。帽112可附連到探測(cè)器保持器本體111上，并且為彈性元件117提供錨定，彈性元件117可為彈簧或線圈。彈性元件117將傳感器25固定在其周向位置上。傳感器腔體116進(jìn)一步限定為具有傳感器腔體肩部118，肩部部分277抵靠在傳感器腔體肩部118上以吸收重力負(fù)荷。探測(cè)器保持器本體111進(jìn)一步形成為限定中間軸探測(cè)器保持器溝槽119和表面 1191。第一配線區(qū)段40的部分42可固定到表面1191上，并且可穿過(guò)中間軸探測(cè)器保持器溝槽119，以與傳感器25連接，使得為部分42提供應(yīng)變消除。通過(guò)以與如上所述提供應(yīng)變消除的方式相類(lèi)似的方式在區(qū)段98處對(duì)部分42提供松弛部來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)變消除。參照?qǐng)D16，第一配線區(qū)段40可沿著中間軸15的后部面沿徑向向外穿引且然后沿軸向沿著中間軸15的外表面沿向前方向穿引，并且沿軸向方向穿過(guò)前凸緣16。第一配線區(qū)段40可沿著這個(gè)路線設(shè)有線拼接件421。參照?qǐng)D17-21，另一個(gè)測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20位于中間軸15的前凸緣16附近的區(qū)域處。 前凸緣16形成為從中間軸15的前側(cè)突起的環(huán)形突起，并且沿周緣在中心線122的周?chē)由?。如圖17中顯示，前凸緣16包括前凸緣本體120，前凸緣腔體121限定成通過(guò)前凸緣本體 120，在一些情況下，多個(gè)前凸緣腔體121限定成通過(guò)前凸緣本體120，并且繞著中心線122 間隔開(kāi)。在各種實(shí)施例中，前凸緣腔體121均勻地和不均勻地分布在中心線122的周?chē)?。如圖20和21中顯示，各個(gè)前凸緣腔體121具有限定在前凸緣本體120內(nèi)的前凸緣腔體區(qū)域123和徑向溝槽124。前凸緣腔體區(qū)域123基本是管狀的且可延伸通過(guò)前凸緣 16。因而，前凸緣腔體區(qū)域123包括沿著前凸緣腔體區(qū)域123的長(zhǎng)度延伸的凸緣肩部抵靠部分125。徑向溝槽124容許第一配線區(qū)段40穿引到中間軸15的前部面，沿徑向向外穿弓丨，并且然后穿引進(jìn)入前凸緣腔體區(qū)域123中。如圖18和19中顯示，探測(cè)器保持器130可從后面方向插入前凸緣腔體121中，并且成形為基本類(lèi)似于前凸緣腔體區(qū)域123的形狀，但是這僅是示例性而非必需的，只要探測(cè)器保持器130以別的方式可固定在其中且能夠承受與轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的高重力負(fù)荷、 高溫和高壓即可。探測(cè)器保持器130包括探測(cè)器保持器本體131、探測(cè)器保持器塞132、螺栓133和橋接環(huán)134。探測(cè)器保持器本體131進(jìn)一步包括防止其在前凸緣腔體區(qū)域123內(nèi)旋轉(zhuǎn)的防旋轉(zhuǎn)特征135。探測(cè)器保持器本體131從后面方向安裝且與探測(cè)器保持器塞132 —起向前通過(guò)前凸緣腔體區(qū)域123，探測(cè)器保持器塞132可插入探測(cè)器保持器本體131中?？赏ㄟ^(guò)例如螺紋連接和/或焊接固定到探測(cè)器保持器塞132上的螺栓133可沿后面方向插入。然后橋接環(huán)134在螺栓133后面通過(guò)滑動(dòng)配合和/或焊接而安裝到前凸緣腔體區(qū)域123中，以提供通往徑向溝槽123的配線路徑。當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)使探測(cè)器保持器本體131和防旋轉(zhuǎn)特征135、探測(cè)器保持器塞132、螺栓133和橋接環(huán)134與凸緣肩部抵靠部分125抵靠來(lái)固定探測(cè)器保持器本體131。探測(cè)器保持器本體131的軸向最后部面基本與前凸緣16的最后部面對(duì)齊。探測(cè)器保持器本體131進(jìn)一步形成為在其中限定傳感器腔體136，并且彈性元件137(例如壓縮彈簧)和傳感器25可插入傳感器腔體136中。彈性元件137可錨定在探測(cè)器保持器塞132 上，并且偏置傳感器25，使得傳感器25的縱向軸線保持在與轉(zhuǎn)子12的軸向尺寸對(duì)齊的位置上，并且使得感測(cè)裝置299保持在與探測(cè)器保持器本體131的軸向最后部面和前凸緣16的最后部面對(duì)齊的位置上。傳感器腔體136進(jìn)一步限定成具有傳感器25的肩部部分277抵靠在其上的傳感器腔體肩部138。在第一配線區(qū)段40沿著徑向溝槽IM穿引的情況下，以與如上所述提供應(yīng)變消除的方式類(lèi)似的方式在區(qū)段98處為第一配線區(qū)段40的部分42提供應(yīng)變消除。參照?qǐng)D22-25，另一個(gè)測(cè)量關(guān)注點(diǎn)20位于沿周緣在中心線122的周?chē)纬傻暮筝S塞17的后部面的附近的區(qū)域處。如圖22和M中顯示，探測(cè)器保持器140形成為可插入限定在后軸塞17中的膛孔中。探測(cè)器保持器140包括分別提供于孔的后側(cè)和前側(cè)上的后蓋板141和前蓋板142，以及夾在通過(guò)軸向螺栓147栓接在一起的后蓋板141和前蓋板142之間的塞143。塞143和后蓋板141協(xié)作地限定彈性元件145(例如壓縮彈簧)和傳感器25 可設(shè)置到其中的后軸塞腔體144。在后蓋板141和前蓋板142栓接在一起的情況下，彈性元件145沿后面方向推動(dòng)傳感器25，使得感測(cè)裝置四9與后蓋板141的后部面和后軸塞17的后部面排齊。彈性元件145可為壓縮彈簧，或者可備選地使用機(jī)械加工的間隔件。后蓋板肩部部分146逆著彈性元件145施加的力而抵靠肩部部分277。塞143和前蓋板142協(xié)作地限定配線孔148，第一配線區(qū)段40的部分42可穿過(guò)配線孔148，并且可以與上述類(lèi)似的方式對(duì)部分42提供應(yīng)變消除。如圖23中顯示，通過(guò)將傳感器25和彈性元件145插在后軸塞腔體144內(nèi)來(lái)組裝探測(cè)器保持器140。然后，在塞143的任一側(cè)用螺栓147將后蓋板141和前蓋板142栓接到彼此上，從而將傳感器25固定就位。第一配線區(qū)段40的部分42然后沿向前方向穿過(guò)配線孔148且然后沿著后軸塞17的前部面沿徑向向外穿引。如圖25中顯示，第一配線區(qū)段40沿著前蓋板142和后軸塞17的前部面沿徑向向外穿引。在各種實(shí)施例中，后軸塞腔體144在數(shù)量方面可為復(fù)數(shù)，并且可均勻地以及不均勻地分布在中心線122的周?chē)?。雖然結(jié)合了僅有限數(shù)量的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)容易地理解，本發(fā)明不限于這樣的公開(kāi)的實(shí)施例。相反，可修改本發(fā)明，以結(jié)合前文未描述的但與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)?shù)娜魏螖?shù)量的變型、改變、替代或等效布置。另外，雖然描述了本發(fā)明的多種實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各方面可包括所描述的實(shí)施例中的僅一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)看作由前面的描述所限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種通訊系統(tǒng)(30)，包括:傳感器(25)，用來(lái)測(cè)量在距中心線(12 某一徑向距離處限定在渦輪的轉(zhuǎn)子(1 上的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)00)處的狀況，所述轉(zhuǎn)子(1 能夠繞著所述中心線(12 旋轉(zhuǎn)；配線，在距所述中心線(122)某一徑向距離處設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子(12)上，所述配線包括聯(lián)接到所述傳感器0 上的第一配線區(qū)段(40)，第二配線區(qū)段(60)以及第一連接件 (50)，所述第一配線區(qū)段和第二配線區(qū)段(40，60)能夠通過(guò)所述第一連接件(50)而連接；第二連接件(70)，所述第二配線區(qū)段(60)通過(guò)所述第二連接件(70)將反應(yīng)檢測(cè)到的狀況的信號(hào)傳輸?shù)讲恍D(zhuǎn)的記錄元件(7 ；以及溫度補(bǔ)償模塊(65)，設(shè)置在所述第二配線區(qū)段(60)上以調(diào)節(jié)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊系統(tǒng)(30)，其特征在于，所述傳感器05)包括具有基本圓柱形形狀和相對(duì)的第一端和第二端07，觀)的本體06)；和聯(lián)接到所述相對(duì)的第一端和第二端中的一個(gè)上的感測(cè)端( )，所述相對(duì)的第一端和第二端中的另一個(gè)聯(lián)接到所述第一配線區(qū)段上，所述感測(cè)端09)包括構(gòu)造成產(chǎn)生反應(yīng)檢測(cè)到的對(duì)其施加的靜態(tài)壓力和/或動(dòng)態(tài)壓力的信號(hào)的感測(cè)裝置099)，以及所述相對(duì)的第一端和第二端07二8)中的至少一個(gè)形成為限定了用于吸收重力負(fù)荷的肩部部分(277，288)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊系統(tǒng)(30)，其特征在于，所述第一配線區(qū)段00)包括高溫配線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊系統(tǒng)(30)，其特征在于，對(duì)所述第一配線區(qū)段00)提供了應(yīng)變消除。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通訊系統(tǒng)(30)，其特征在于，還包括配線組件(99)，以將所述第一配線區(qū)段GO)固定到支承所述傳感器的探測(cè)器保持器(90)，在所述配線組件(99)的前面和后面有松弛部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊系統(tǒng)(30)，其特征在于，所述第一連接件(50)包括金銷(xiāo)密封連接器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊系統(tǒng)(30)，其特征在于，所述不旋轉(zhuǎn)的記錄系統(tǒng)(75)聯(lián)接到滑環(huán)、遙測(cè)系統(tǒng)或其它合適的傳輸裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊系統(tǒng)(30)，其特征在于，所述測(cè)量關(guān)注點(diǎn)00)位于以下中的一個(gè)或多個(gè)處繞著所述中心線沿周緣限定在前軸本體(80)中的抽氣腔體，限定成延伸通過(guò)中間軸本體(100)的冷卻空氣孔(14)的出口，在所述中間軸(100)的前凸緣(16) 附近的區(qū)域和在后軸塞(17)附近的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的通訊系統(tǒng)(30)，其特征在于，對(duì)于位于所述抽氣腔體處的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)(20)，所述第一配線區(qū)段00)沿著軸向方向穿過(guò)所述前軸本體(120)且朝所述抽氣腔體沿徑向向外穿引。
10.一種通訊系統(tǒng)(30)，包括多個(gè)傳感器(25)，用來(lái)在前軸本體(120)的抽氣腔體處、在通過(guò)中間軸(1 而限定的冷卻空氣孔(14)的出口處、在所述中間軸(15)的前凸緣(16)附近的區(qū)域處以及在后軸塞 (17)附近的區(qū)域處測(cè)量在距中心線(122)某一徑向距離處限定在渦輪(10)的轉(zhuǎn)子(12)上的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)00)處的狀況，所述轉(zhuǎn)子(1 能夠繞著所述中心線(12 旋轉(zhuǎn)；配線，在距所述中心線(122)某一徑向距離處設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子(12)上，所述配線包括聯(lián)接到所述多個(gè)傳感器0 中的各個(gè)上的第一配線區(qū)段(40)，第二配線區(qū)段(60)以及第一連接件(50)，所述第一配線區(qū)段和第二配線區(qū)段(40，60)能夠通過(guò)所述第一連接件(50) 連接；第二連接件(70)，所述第二配線區(qū)段(60)通過(guò)所述第二連接件(70)將反應(yīng)檢測(cè)到的狀況的信號(hào)傳輸?shù)讲恍D(zhuǎn)的記錄系統(tǒng)(7 ；以及溫度補(bǔ)償模塊(65)，設(shè)置在所述第二配線區(qū)段(60)上以調(diào)節(jié)所述信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的通訊系統(tǒng)。提供了一種通訊系統(tǒng)，其包括傳感器，其測(cè)量在距中心線某一徑向距離處限定在渦輪的轉(zhuǎn)子上的測(cè)量關(guān)注點(diǎn)處的狀況，該轉(zhuǎn)子能夠繞著中心線旋轉(zhuǎn)；配線，其在距中心線某一徑向距離處設(shè)置在轉(zhuǎn)子上，該配線包括聯(lián)接到傳感器上的第一配線區(qū)段，第二配線區(qū)段以及第一連接件，第一配線區(qū)段和第二配線區(qū)段可通過(guò)該第一連接件而連接；第二連接件，第二配線區(qū)段通過(guò)該第二連接件將反應(yīng)檢測(cè)到的狀況的信號(hào)傳輸?shù)讲恍D(zhuǎn)的記錄元件；以及溫度補(bǔ)償模塊，其設(shè)置在第二配線區(qū)段上以調(diào)節(jié)該信號(hào)。
文檔編號(hào)F02C7/20GK102454437SQ20111033762
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者A·C·哈特, F·J·卡薩諾瓦, F·索蘭納, G·Q·布朗, J·S·卡明斯, J·Y·樸, K·K·施萊夫, M·R·費(fèi)爾斯盧, P·M·卡魯索, R·D·瓊斯, S-W·蔡 申請(qǐng)人:通用電氣公司