用于确定涡轮发动机中的磨损的方法和系统与流程

本文公开的主题大体涉及涡轮发动机，且更具体而言，涉及用于确定涡轮发动机中的转子叶片磨损的方法和系统。

背景技术：

至少一些已知的涡轮具有限定的流动路径，其以串行流动关系包括入口、涡轮以及出口。至少一些已知的涡轮还包括多个固定的定子，它们引导流体流朝向包括绕着转子盘周向地间隔开的至少一排涡轮轮叶(叶片)的转子组件。从固定的定子引导到转子组件的流体流冲击涡轮轮叶的翼型件，以引起转子组件的旋转。

在燃气涡轮发动机的运行期间，涡轮叶片可由于因曝露于高温流体和离心力而引起的蠕变而倾斜或膨胀。当涡轮叶片的末梢接触燃气涡轮发动机的壳体时，末梢可随着时间而磨损。至少一些已知的涡轮叶片能够在需要更换之前承受一定量的磨损。典型地，为了针对涡轮叶片的定量的磨损检查涡轮，涡轮被拆卸，且叶片被移除并且被拿到服务中心。然后在服务中心使用精确的仪器来测量涡轮叶片的多种参数，以定量地确定叶片上的磨损的量，以及还确定叶片的剩余使用寿命。这样的检查方法要求很大量的涡轮停机时间以及还有与涡轮拆卸和测量设备使用相关联的增加的维护和维修成本。

技术实现要素：

在一方面，提供了一种涡轮发动机系统。该涡轮发动机系统包括构件，其定位成使得该构件经受磨损。构件包括构造成经受磨损的外表面和形成在外表面中的磨损指示特征。磨损指示特征包括外表面处的第一尺寸和相对于外表面在内部部位处的第二尺寸。第二尺寸不同于第一尺寸。

在另一方面，提供了一种维护涡轮发动机的方法。该方法包括在涡轮发动机的构件上形成至少一个磨损指示特征，其中该至少一个磨损指示特征包括第一尺寸。该方法还包括运行涡轮发动机，使得该构件经受磨损。然后测量磨损指示特征来确定磨损指示特征的第二尺寸。然后基于第二尺寸确定构件的磨损状态。

在又一方面，提供了一种磨损指示系统。该磨损指示系统包括固定构件和定位于固定构件附近的旋转构件。旋转构件包括构造成接触固定构件的径向外表面。该磨损指示系统还包括形成于径向外表面中的磨损指示特征。磨损指示特征包括径向外表面处的第一尺寸和径向外表面的径向内部部位处的第二尺寸。第二尺寸不同于第一尺寸。

本发明的第一技术方案提供了一种涡轮发动机系统，包括：构件，其定位成使得所述构件经受磨损，所述构件包括：构造成经受磨损的外表面；以及形成于所述外表面中的磨损指示特征，其中所述磨损指示特征包括所述外表面处的第一尺寸，以及相对于所述外表面在内部部位处的第二尺寸，所述第二尺寸不同于所述第一尺寸。

本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，所述磨损指示特征包括凹槽，使得所述第一尺寸包括第一长度，而所述第二尺寸包括第二长度。

本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，所述第二尺寸大于所述第一尺寸。

本发明的第四技术方案是在第一技术方案中，所述磨损指示特征包括在所述外表面与所述内部部位之间延伸的至少一个侧壁。

本发明的第五技术方案是在第四技术方案中，所述至少一个侧壁相对于所述外表面倾斜地定向。

本发明的第六技术方案是在第四技术方案中，所述至少一个侧壁是弓形地成形的。

本发明的第七技术方案提供了一种维护涡轮发动机的方法，所述方法包括：在所述涡轮发动机的构件上形成至少一个磨损指示特征，所述至少一个磨损指示特征包括第一尺寸；运行所述涡轮发动机，使得所述构件经受磨损；测量所述磨损指示特征，以确定所述磨损指示特征的第二尺寸；以及基于所述第二尺寸确定所述构件的磨损状态。

本发明的第八技术方案是在第七技术方案中，还包括基于确定的磨损状态确定所述构件的剩余使用寿命。

本发明的第九技术方案是在第八技术方案中，确定燃气涡轮发动机构件的剩余使用寿命包括比较确定的磨损状态与参考图表。

本发明的第十技术方案是在第七技术方案中，在构件上形成磨损指示特征包括在所述构件的径向外表面中形成磨损指示特征。

本发明的第十一技术方案是在第七技术方案中，在构件上形成磨损指示特征包括在所述构件的外表面上形成磨损指示特征，且其中测量所述磨损指示特征包括在所述外表面的法向内部的部位处测量所述磨损指示特征的所述第二尺寸。

本发明的第十二技术方案是在第七技术方案中，确定磨损状态包括比较所述第一尺寸与所述第二尺寸。

本发明的第十三技术方案是在第七技术方案中，所述第一尺寸大于所述第二尺寸。

本发明的第十四技术方案是在第七技术方案中，所述第一尺寸小于所述第二尺寸。

本发明的第十五技术方案提供了一种磨损指示系统，包括：固定构件；定位于所述固定构件附近的旋转构件，所述旋转构件包括：构造成接触所述固定构件的径向外表面；以及形成于所述径向外表面中的磨损指示特征，其中所述磨损指示特征包括所述径向外表面处的第一尺寸和所述径向外表面的径向内部部位处的第二尺寸，所述第二尺寸不同于所述第一尺寸。

本发明的第十六技术方案是在第十五技术方案中，所述固定构件包括涡轮壳体，且所述旋转构件包括涡轮转子轮叶末梢盖。

本发明的第十七技术方案是在第十五技术方案中，所述磨损指示特征是基本圆形的，使得所述第一尺寸包括第一直径而所述第二尺寸包括第二直径。

本发明的第十八技术方案是在第十五技术方案中，所述第一尺寸大于所述第二尺寸。

本发明的第十九技术方案是在第十五技术方案中，所述旋转构件包括厚度，所述径向内部部位与所述径向外表面隔开预定深度，其中所述预定深度与所述旋转构件的磨损状态相关联。

本发明的第二十技术方案是在第十五技术方案中，所述磨损指示特征包括形成于所述径向外表面中的截头圆锥体形的腔体。

附图说明

图1是示例性的蒸汽涡轮发动机的示意图；

图2是图1中所示且沿着区域2截取的蒸汽涡轮发动机的一部分的示意图；

图3是可用于图2中所示的涡轮发动机中的示例性的涡轮轮叶的透视图，显示了磨损指示特征的示例性的实施例；

图4是可用于图2中所示的涡轮发动机中的备选的涡轮轮叶的视图，且显示了磨损指示特征的备选的实施例；

图5-9是可与图3和4中的涡轮轮叶使用的磨损指示特征的备选的实施例。

零件列表

10 涡轮发动机

12 涡轮

14 发电机

16 转子组件

18 HP区段

20 IP区段

22 HP壳体

24 上半区段

28 IP壳体

30 上半区段

32 下半区段

34 中间区段

36 HP蒸汽入口

38 IP蒸汽入口

40 转子轴

42 中心线轴线

44 轴承

46 轴承

48 转子轴端部部分

50 密封单元

52 密封单元

54 分隔物

56 定子组件

58 涡轮壳体

60 转子盘组件

62 固定的托架

64 喷嘴

66 径向外部部分

68 径向内部部分

70 内凹部分

72 多个密封组件

74 涡轮轮叶

76 转子盘

78 盘本体

80 径向内部部分

82 径向外部部分

84 中心孔口

86 上游部件

88 下游部件

90 间隙

91 排

92 蒸汽流动路径

94 翼型件

96 鸠尾榫

98 凹槽

100 磨损指示系统

102 蒸汽入口

104 入口喷嘴

107 平台

108 柄

110 第一侧壁

112 第二侧壁

114 吸力侧

116 压力侧

118 翼型件前缘

120 后缘

122 叶片根部

124 翼型件末梢

126 末梢盖

128 内表面

130 外表面

132 径向内部部位

200 磨损指示特征

202 环形侧壁

204 端壁

300 磨损指示特征

400 磨损指示特征

402 环形侧壁

404 端壁

406 第二侧壁

500 磨损指示特征

502 环形侧壁

504 端壁

506 第二侧壁

600 磨损指示特征

602 侧壁

604 端壁

700 磨损指示特征

702 侧壁

704 端壁。

具体实施方式

本文中所描述的示例性的设备和方法克服了用于确定涡轮内部构件的磨损量的已知系统和方法的至少一些缺点。此外，本文所述的设备和方法能够实现待确定的涡轮内部构件磨损量的可靠的定量确定。更具体地，本文所述的实施例各自包括形成于涡轮内部构件(诸如轮叶末梢盖)的径向外表面上的至少一个磨损指示特征。该磨损指示特征包括径向外表面处的第一尺寸。当磨损发生时，径向外表面受磨损，使得磨损指示特征包括初始径向外表面的径向内部的第二尺寸。在不从涡轮发动机移除轮叶的情况下，可确定第二尺寸，且将其与第一尺寸比较，以确定与构件的剩余使用寿命相关联的磨损状态。虽然本文所述的示出的设备和方法集中到蒸汽涡轮，但本公开并不限于蒸汽涡轮。因此，本公开的范围包括了其它类型的涡轮，包括但不限于燃气涡轮和水涡轮。

如本文所用，术语“涡轮轮叶”与术语“轮叶”可互换地使用，且因此可包括包含平台和鸠尾榫的轮叶和/或与转子盘整体地形成的轮叶的任何组合，它们中的任一实施例可包括至少一个翼型件节段。

图1是示例性的涡轮发动机10的示意图。在该示例性的实施例中，涡轮发动机10是反向流高压和中压蒸汽涡轮组合。备选地，涡轮发动机10是任何类型的蒸汽涡轮，诸如但不限于低压涡轮、单流蒸汽涡轮和/或双流蒸汽涡轮。在另一备选的实施例中，涡轮发动机10是燃气涡轮发动机。在该示例性的实施例中，涡轮发动机10包括经由转子组件16联接到发电机14的涡轮12。此外，在该示例性的实施例中，涡轮12包括高压(HP)区段18和中压(IP)区段20。HP壳体22沿轴向分别分成上半区段和下半区段24和26。类似地，IP壳体28沿轴向分别分成上半区段和下半区段30和32。中间区段34在HP区段18和IP区段20之间延伸，且包括HP蒸汽入口36和IP蒸汽入口38。转子组件16在HP区段18和IP区段20之间延伸，且包括沿着中心线轴线42在HP区段18和IP区段20之间延伸的转子轴40。转子轴40分别通过轴颈轴承44和46自壳体22和28支承，轴颈轴承44和46各自联接到转子轴40的相反的端部部分48。蒸汽密封单元50和52联接在转子轴端部部分48与壳体22和28之间，以有助于密封HP区段18和IP区段20。

环形分隔物54在HP区段18与IP区段20之间，从中间区段34朝向转子组件16沿径向向内部延伸。更具体地，分隔物54在HP蒸汽入口36与IP蒸汽入口38之间绕着转子组件16周向地延伸。

在运行期间，蒸汽从蒸汽源(例如，动力锅炉(未显示))引导到涡轮12，其中蒸汽热能通过涡轮12转换成机械旋转能，且随后通过发电机14转换成电能。更具体地，蒸汽从HP蒸汽入口36引导穿过HP区段18，以冲击位于HP区段18内的转子组件16，且以引起转子组件16绕着轴线42旋转。蒸汽离开HP区段18，并且被引导至锅炉(未显示)，锅炉将蒸汽的温度升高至与进入HP区段18的蒸汽的温度大致相等的温度。然后蒸汽以与进入HP区段18的蒸汽的压力相比降低的压力被引导至IP蒸汽入口38以及引导至IP区段20。蒸汽冲击位于IP区段20内的转子组件16，以引起转子组件16旋转。

图2是沿着区域2截取的涡轮发动机10的一部分的示意图。在该示例性的实施例中，涡轮发动机10包括转子组件16，多个定子组件56，以及绕转子组件16和定子组件56周向地延伸的壳体58。转子组件16包括多个转子盘组件60，它们各自在各个相邻定子组件56对之间基本沿轴向对齐。各个定子组件56联接到壳体58，且壳体58包括从壳体58朝向转子组件16沿径向向内延伸的喷嘴托架62。各个定子组件56联接至喷嘴托架62，以有助于防止定子组件56相对于转子组件16旋转。各个定子组件56包括从径向外部部分66向径向内部部分68延伸的多个周向地间隔开的喷嘴64。喷嘴外部部分66位于限定在喷嘴托架62中的内凹部分70内，以使定子组件56能够联接至喷嘴托架62。喷嘴内部部分68位于转子盘组件60附近。在一个实施例中，内部部分68包括多个密封组件72，其在涡轮导流盘组件56和转子盘组件60之间形成曲折的密封路径。

在该示例性的实施例中，各个转子盘组件60包括各自联接到转子盘76上的多个涡轮轮叶74。转子盘76包括在径向内部部分80与径向外部部分82之间延伸的盘本体78。径向内部部分80限定大体沿轴向延伸穿过转子盘76的中心孔口84。盘本体78从中心孔口84沿径向向外延伸，且大体沿轴向在上游部件86与相对的下游部件88之间延伸。转子盘76联接到相邻的转子盘76，使得上游部件86联接到相邻的下游部件88。

各个涡轮轮叶74联接到转子盘外部部分82上，使得轮叶绕着转子盘76周向地隔开。各个涡轮轮叶74从转子盘76朝向壳体58沿径向向外延伸。相邻的转子盘76联接在一起，使得间隙90限定于各个沿轴向相邻的排91的周向地隔开的涡轮轮叶74之间。喷嘴64绕着各个转子盘76在相邻的排91的涡轮轮叶74之间周向地隔开，以朝向涡轮轮叶74向下游引导蒸汽。蒸汽流动路径92限定在涡轮壳体58与各个转子盘76之间。

在该示例性的实施例中，各个涡轮轮叶74联接到相应的转子盘76的外部部分82上，使得各个涡轮轮叶74延伸到蒸汽流动路径92中。更具体地，各个涡轮轮叶74包括从鸠尾榫96沿径向向外延伸的翼型件94。各个鸠尾榫96插入到限定在转子盘76的外部部分82内的鸠尾榫凹槽98中，以使涡轮轮叶74能够联接到转子盘76。

在该示例性的实施例中，涡轮发动机10还包括磨损指示系统100，其具有固定构件，诸如但不限于壳体58和托架62。固定构件位于旋转构件(诸如但不限于涡轮轮叶74，且更具体地为轮叶74的末梢盖(图2中未显示))附近。在涡轮发动机10的运行期间，蒸汽通过蒸汽入口102而引导到涡轮12中，且引导到蒸汽流动路径92中。各个入口喷嘴104和定子组件56引导蒸汽朝向涡轮轮叶74。在蒸汽冲击各个涡轮轮叶74时，涡轮轮叶74和转子盘76绕着轴线42周向地旋转。磨损指示系统100有助于指示由于轮叶74与壳体58的托架62之间的接触而引起的涡轮轮叶74的磨损的量，下文将更详细地论述。

图3是可用于涡轮发动机10(图2中示出)的示例性的涡轮轮叶74的透视图，显示了磨损指示特征200的示例性的实施例。图4是可用于涡轮发动机10中的备选的涡轮轮叶74的视图，显示了磨损指示特征300的备选的实施例。将理解，对应的转子盘组件60中的各个轮叶74可基本相同，或者备选地，组件60中的其它轮叶中的至少一些可不同于轮叶74。在该示例性的实施例，涡轮轮叶74包括翼型件94，平台107，以及柄108(仅仅为了清楚的目的而去除了鸠尾榫96)。翼型件94包括第一侧壁110和相对的第二侧壁112。在该示例性的实施例中，第一侧壁110是凸形的，且限定了翼型件94的吸力侧114，而第二侧壁112是凹形的，且限定了翼型件94的压力侧116。第一侧壁110沿着前缘118以及沿着相对的后缘120联接到第二侧壁112。更具体地，翼型件后缘120与翼型件前缘118沿弦向隔开，且在翼型件前缘118下游。第一侧壁110和第二侧壁112各自从叶片根部122朝向翼型件末梢124沿径向向外延伸。叶片根部122从平台107延伸。在该示例性实施例中，末梢盖126联接到翼型件末梢124，与喷嘴托架62相邻。末梢盖126可包括在喷嘴托架62与涡轮轮叶74之间形成曲折的密封路径的多个密封组件(未显示)。

在该示例性的实施例中，末梢盖126包括底面128，顶面130，以及示例性的磨损指示特征200。特征200用于定量地确定末梢盖126上的磨损的量，以及末梢盖126或者轮叶74的相关联的剩余使用寿命。在该示例性实施例中，在涡轮发动机10(图2中示出)的某些运行模式期间，径向外表面130接触固定的托架62(图2中示出)的内表面，使得末梢盖126的厚度T随着轮叶74的使用寿命而改变。在该示例性实施例中，磨损指示特征200包括形成于径向外表面130中的截头圆锥体形的腔体，其朝向内表面128延伸深度D_e达到外表面130的径向内部或者法向内部的部位132。在该示例性实施例中，深度D_e大约在表面128与130之间的中间。备选地，深度D_e是有助于本文所述的磨损指示特征200的操作的任何深度。

如图3中所示，磨损指示特征200的截头圆锥体形状在外表面130处以及还有部位132处包括基本圆形形状，使得磨损指示特征200包括径向外表面130处的第一尺寸和径向内部部位132处的第二尺寸。如下文更详细地描述的，由于截头圆锥体的形状，磨损指示特征200的第一尺寸和第二尺寸包括不同的圆直径。

备选地，如图4中所示，磨损指示特征300包括形成于外表面130以及还有部位132处的基本矩形槽或者凹槽。如下文更详细地描述的，磨损指示特征300包括锥形壁，其限定了在径向外表面130处的第一尺寸以及径向内部部位132处的第二尺寸。具体而言，磨损指示特征300的第一尺寸和第二尺寸在径向外表面130和径向内部部位处包括不同的长度。

图5显示了磨损指示特征200的截面图。虽然描述为磨损指示特征200，但磨损指示特征截面与图5类似。在该示例性实施例中，磨损指示特征200包括环形锥形侧壁202以及端壁204。侧壁202在径向外表面130与径向内部部位132处的端壁204之间延伸。更具体地，侧壁202相对于径向外表面130以倾斜角α沿径向向内延伸深度D_e而到达端壁204。在一备选的实施例中，环形侧壁202以任何角度倾斜地延伸深度D_e之外的任何深度。例如，在一个实施例中，环形侧壁202延伸末梢盖126的基本整个厚度T而到达内表面128，如图5中的虚线所示。大体上，环形侧壁202倾斜地延伸与末梢盖126的磨损状态相关联的预定深度。

在该示例性的实施例中，磨损指示特征200随着其延伸到末梢盖126中而向内成锥形。更具体地，磨损指示特征200包括径向外表面130处的第一尺寸D1以及端壁204处的小于第一尺寸D1的第二尺寸D2。如上文所述，因为磨损指示特征200的形状是截头圆锥体，第一尺寸和第二尺寸D1和D2分别是外表面130处以及端壁204处的相关联的圆的直径。在图4中所示的实施例中，磨损指示特征300是锥形凹槽，因此第一尺寸和第二尺寸D1和D2限定了外表面130处以及端壁204处的凹槽的长度。

在运行中，磨损指示特征200形成于末梢盖126的外表面130中，并且包括在外表面130处的第一尺寸D1。在涡轮10旋转时，末梢盖126的外表面130接触托架62，且末梢盖126的厚度T随着时间而减小，因为径向外表面130朝向内表面128磨损掉。在预定运行时段之后，托架62被移除而曝露末梢盖126以便进行视觉检查。在不从涡轮发动机10移除轮叶74的情况下，维护操作者能够测量磨损指示特征200在径向外表面130的径向内部部位处(例如部位132处)的直径。维护操作者然后比较测量的径向内部部位132处的第二直径D2与磨损指示特征200在径向外表面130处的初始第一直径D1，以确定末梢盖126的磨损状态，使得磨损状态基于第二直径D2。在了解了磨损状态的情况下，使用使所确定的磨损状态与对应的剩余使用寿命相关联的参考表或者图表来确定末梢盖126和/或轮叶74的剩余使用寿命。这样，就可通过简单的视觉检查和磨损指示特征200的单独的测量来确定末梢盖126和/或轮叶74的剩余使用寿命，而不需要末梢盖126和/或轮叶74从涡轮10移除并且被拿到服务中心进行分析。

图6显示了可与末梢盖126使用的备选的磨损指示特征400。在该实施例中，磨损指示特征400包括环形锥形侧壁402以及端壁404。侧壁402在径向外表面130与径向内部部位132处的端壁404之间延伸。更具体地，侧壁402相对于径向外表面130以倾斜角β沿径向向内延伸深度D_e而到达端壁404。在一个备选的实施例中，环形侧壁402以任何角度倾斜地延伸深度D_e之外的任何深度。例如，在一个实施例中，环形侧壁202延伸末梢盖126的基本整个厚度T而到达内表面128。大体是，环形侧壁402倾斜地延伸与末梢盖126的磨损状态相关联的预定深度。

在该实施例中，磨损指示特征400随着其延伸到末梢盖126中而向外成锥形。更具体地，磨损指示特征400包括径向外表面130处的第三尺寸D3和端壁404处的大于第三尺寸D3的第四尺寸D4。如上文所述，因为磨损指示特征400形状是截头圆锥体，第三尺寸D3和第四尺寸D4分别是外表面130处和端壁204处的相关联的圆的直径。

图7显示了可与末梢盖126使用的另一备选的磨损指示特征500。在该实施例中，磨损指示特征500包括第一侧壁502，端壁504，以及第二侧壁406。侧壁502在径向外表面130与径向内部部位132处的端壁504之间延伸。更具体地，侧壁502相对于径向外表面130以倾斜角γ沿径向向内延伸深度D_e而到达端壁504。在一备选的实施例中，环形侧壁502以任何角度倾斜地延伸深度D_e之外的任何深度。例如，在一个实施例中，侧壁502延伸末梢盖126的基本整个厚度T而到达内表面128。大体上，环形侧壁202倾斜地延伸与末梢盖126的磨损状态相关联的预定深度。此外，第二侧壁506从径向外表面130朝向端壁504基本垂直地延伸。磨损指示特征500显示了并不需要对称的指示特征来确定末梢盖126的磨损状态。在该实施例中，磨损指示特征500的侧壁502随着其延伸到末梢盖126中而向外成锥形。更具体地，磨损指示特征500包括径向外表面130处的第五尺寸D5以及端壁504处的小于第五尺寸D5的第六尺寸D6。

图8显示了可与末梢盖126使用的另一备选的磨损指示特征600。在该实施例中，磨损指示特征600包括侧壁602和端壁604。侧壁602在径向外表面130与径向内部部位132处的端壁604之间延伸。更具体地，侧壁602从径向外表面130沿径向向内遵循弓形路径一深度De而到达端壁604。即，侧壁602弓形地成形，且更具体地，与磨损指示特征200相比时是凹形的，使得磨损指示特征600截面基本是U形的。磨损指示特征600包括径向外表面130处的第七尺寸D7以及端壁504处的小于第七尺寸D7的第八尺寸D8。

图9显示了可与末梢盖126使用的另一备选的磨损指示特征700。在该实施例中，磨损指示特征700包括侧壁702和端壁704。侧壁702在径向外表面130与径向内部部位132处的端壁704之间延伸。更具体地，侧壁702从径向外表面130沿径向向内遵循弓形路径一深度De而到达端壁704。即，侧壁702弓形地成形，且更具体地，与磨损指示特征200相比较时是凸形的，使得磨损指示特征700截面基本是U形的。磨损指示特征700包括径向外表面130处的第九尺寸D9和端壁504处的小于第九尺寸D9的第十尺寸D10。

虽然磨损指示系统在本文中显示和描述为包括固定构件和具有磨损指示特征的旋转构件，但还构想了磨损指示系统的其它实施例。例如，在一个实施例中，上述磨损指示特征形成于接触旋转构件的固定构件上。在另一实施例，磨损指示形成于由于涡轮发动机中的振动而彼此接触的一个或多个固定构件上。在另外的又一实施例中，磨损指示特征形成于经受磨损的固定构件或者旋转构件上。例如，磨损指示特征形成于涡轮叶片的翼型件部分上，或者在运行时并不接触另一构件且由于来自流过它的高速、高温燃烧气体流的冲击而经受磨损任何其它构件上。

本文所述的示例性的设备和方法克服了用于确定涡轮内部构件的磨损量的已知系统和方法的至少一些缺点。此外，本文所述的设备和方法实现了待确定的涡轮内部构件的磨损量的可靠的定量确定。更具体地，本文所述的实施例各自包括形成于涡轮的内部构件(诸如轮叶末梢盖)的径向外表面上的至少一个磨损指示特征。磨损指示特征包括径向外表面处的第一尺寸。当磨损发生时，径向外表面受磨损，使得磨损指示特征包括初始径向外表面的径向内部的第二尺寸。在不从涡轮发动机移除轮叶的情况下，可测量第二尺寸，且将其与第一尺寸比较，来确定与构件的剩余使用寿命相关联的磨损状态。这样，可通过简单的视觉检查以及磨损指示特征的单独测量来确定末梢盖和/或轮叶的剩余使用寿命，而不需要末梢盖和/或轮叶从涡轮上移除以及被拿到服务中心来进行分析。

此外，本文所述的磨损指示特征包括与周围结构可视觉区分的任何特征。例如，磨损指示特征包括在预定量的磨损之后曝露的不同颜色材料。此外，磨损指示特征包括其它表面特性，诸如即便在涡轮发动机系统已经运行之后也能与周围结构视觉区分的纹理和轮廓，以便容易地识别和测量该指示器。

上述磨损检查系统和使用方法提供了用于检查涡轮内部构件的磨损的成本有效的和可靠的方法。特别地，上述磨损检查方法有助于改进确定涡轮内部构件(诸如轮叶末梢盖)的磨损的量的定量评估。这样，磨损检查方法容许有缩短涡轮停机时间且进一步有利于提高涡轮效率的工程评估。

上文详细描述具有磨损指示特征的涡轮轮叶以及维护该涡轮轮叶的方法的示例性的实施例。方法和系统并不局限于本文所述的具体实施例，而是相反，系统的构件和/或方法的步骤可相对于本文所述的其它构件和/或步骤独立地以及单独地使用。例如，该方法和系统也可结合其它旋转发动机系统和方法而使用，并且不限于仅仅以本文所述的蒸汽涡轮发动机来实践。而是，示例性的实施例可结合许多其它旋转系统应用(例如燃气涡轮发动机)来实施和使用。

虽然本公开的各种实施例的具体特征可在一些附图中显示而在其它附图中未显示，但这仅仅是为了方便。此外，在以上描述中对“一个实施例”的参照并不意图被解释为排除存在同样结合了所述的特征的另外的实施例。按照本发明的原理，附图的任何特征可结合任何其它附图的任何特征来参照和/或要求保护。

该书面描述使用实例来用于公开，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本公开，包括制造和使用任何装置或者系统，以及执行任何并入的方法。本公开的可授予专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这样的其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言并无实质不同的等效结构元件，则这样的其它实例意图在权利要求的范围内。