进而变化的材料特性。对于给出的工作叶栅有利地仅需要执行一次额定几何形状的变化。
[0027]紧接着，对于额定几何形状5的每个变化确定工作叶片I的质量m和径向的重心位置rs，并且列出具有三个值vs，m，rj^数值表V s (m, rs)和具有三个值vF，m，rj^数值表vF(m，rs)。通过将相应的固有频率vs10和v F11相对于质量m12和径向的重心位置rs13标出的方式，在图2的左侧的图形中示出数值表V s (m, rs)和在图2的右侧的图形中示出数值表vF(m，rs)。在此，固有频率Vs1和v F11具有任意单位，并且额定几何形状5分别在m = O和rs= O时标出。从图2中能清楚看到的是，随着固有频率v s10和v F11的提高，质量m的变小和径向的重心位置rs向内的移动。
[0028]在图3中示出根据本发明的方法的流程图。为工作叶栅的每个工作叶片I规定14理论固有频率vF，s，工作叶片I在离心力作用下在流体机械的正常运行中对于在其叶根2处牢固地夹紧的工作叶片I的最低频率的弯曲振动具有所述理论固有频率，使得工作叶栅在离心力下的振动负荷低于公差极限。这通过如下方式实现，即在工作叶栅中相邻设置的工作叶片具有不同的理论固有频率V F，s并且理论固有频率V F，s与在流体机械的正常运行中的转子转动频率不同，转子转动频率直至并且包括所述转子转动频率的八次谐波。
[0029]紧接着，为每个理论固有频率V F，s求得15相应的理论固有频率V s s，工作叶片I对于在其叶根2处牢固地夹紧的处于静止状态的工作叶片I的最低频率的弯曲振动具有所述理论固有频率vs，s。随后，如上面所描述的，通过额定几何形状5的变化列出16数值表V s (m, rs)和数值表 V P (rn, rs)。
[0030]在制造18工作叶片I之后，测量19其质量m和径向的重心位置rs。紧接着，通过在数值表vF(m，rs)中对所测量到的质量叫和所测量到的径向的重心位置插值在离心力下确定17工作叶片I的实际固有频率vF I。
[0031]通过将vF，τ与V F，s比较的方式，执行实际-理论调整21。在V F I位于V F，s的公差之外的情况下，从数值表vF(m，rs)中选择数值对ms和r s，s，使得vF I至少接近v F S，并且去除24工作叶片I的材料，使得1%和r S;I对应于数值对&和r s，s。如从图2中的右侧图形中能看到的，通常提供多个数值对m#Prs，s，以便达到一定的固有频率vF，s。从多个数值对中能够选择数值对％和rs，s，使得流体机械的转子是平衡的和/或用于去除的耗费为最小。例如能够通过磨削进行去除24。
[0032]为了控制去除24能够在静止状态中测量20工作叶片I的固有频率v s；1为此，工作叶片I被夹紧在其叶根2处，例如通过冲击激发工作叶片I的振动并且测量由工作叶片I发出的声音。替选地，为了控制去除24也能够测量19工作叶片I的质量m和径向的重心位置rs。通过测量固有频率V s，JO和质量m和径向的重心位置rs19的方式能够以特别高的精度执行控制。
[0033]也可能的是，已经在去除24材料之前测量质量m和径向的重心位置rs19以及固有频率V ^20，以便由此以特别高的精度测量实际固有频率Vf；I。借助于所测量到的固有频率vS I与通过在数值表V s (m, rs)中对1%和rs;I的插值所求得的实际固有频率v F I的比较，能够调整用于求得固有频率v#P V 8的模型。
[0034]在V u位于V F，s的公差之内的情况下，能够在工作叶片I上执行可选的方法步骤22，例如施加覆层。紧接着将工作叶片I装入23工作叶栅中。
[0035]尽管在细节上通过优选的实施例详细图解和描述本发明，但是本发明不受所公开的示例限制，并且其他的变型能够由本领域技术人员推导出，而不脱离本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于解谐流体机械的、具有多个工作叶片(I)的工作叶栅的方法，具有下述步骤: a)为所述工作叶栅的每个工作叶片(I)规定(14)至少一个理论固有频率vF，s，所述工作叶片(I)在离心力作用下在流体机械的正常运行中对于至少一个预先确定的振动模式具有所述理论固有频率，使得所述工作叶栅的振动负荷在离心力下低于公差极限； b)列出(16)具有所选择的离散的质量值m和径向的重心位置1^的数值表VF(m，rs)，所述质量值和重心位置根据所述工作叶片(I)的额定几何形状(5)的变化出至9)得出，并且在离心力下对于每个选择的数值对m和rs求得预先确定的振动模式的相应的固有频率V F; c)测量(19)所述工作叶片⑴之一的径向的重心位置I.。和质量mI; d)通过在所述数值表vF(m，rs)中对所测量到的所述质量Hi1和所测量到的所述径向的重心位置ru进行插值，在离心力下确定(17)所述工作叶片⑴的实际固有频率V F,I； e)在VJu位于V F，s的公差之外的情况下，从数值表V P (m, rs)中选择数值对叫和r s，s，使得vFI至少接近V F，s，并且去除(24)所述工作叶片(I)的材料，使得叫和!.。对应于数值对ms和r s，s; f)重复步骤c)至e)直至vFI位于V F，s的公差之内。2.根据权利要求1所述的方法， 其中相对于步骤b)附加地进行步骤bl)，所述步骤bl)具有下述特征:bl)列出(16)具有所选择的离散的质量值m和径向的重心位置1^的数值表V s(m，rs)，所述质量值和所述重心位置根据所述工作叶片(I)的额定几何形状(5)的变化出至9)得出， 并且对于每个所选择的数值对m和1^在所述工作叶片(I)静止时求得预先确定的振动模式的相应的固有频率vs， 其中权利要求1中的所述步骤f)通过下述步骤替换: f)在去除材料的情况下，在静止状态中测量(20)所述工作叶片(I)的所述固有频率vS, I； g)重复步骤Θ)至f)或c)至f)直至Vfi位于V F，s的公差之内并且V U位于V s，s的对应于所述公差的公差之内。3.根据权利要求1所述的方法， 其中选择预先确定的所述振动模式，使得与所述振动模式相关的固有频率V F，s等于或频率低于转子转动频率的多次谐波、尤其是八次谐波， 其中分别为多个或为所有所述振动模式列出(16)数值表vF(m，rs)，为每个数值表确定(17)实际固有频率^11并且选择所述数值对11^和1'^，使得所确定的所述Vfu至少接近所规定的vF，s。4.根据权利要求2所述的方法， 其中选择预先确定的所述振动模式，使得与所述振动模式相关的固有频率V F，s等于或频率低于转子转动频率的多次谐波、尤其是八次谐波， 其中分别为多个或为所有所述振动模式列出(16)数值表V F (m, rs)和数值表vs(m，rs)，为每个数值表确定(17)实际固有频率vFI和实际固有频率v ^，选择所述数值对mjPrs，s，使得所确定的所述vFiI至少接近所规定的V F，s并且对于预先确定的所述振动模式测量(20)所述固有频率V U。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法， 其中所述额定几何形状(5)的变化出至9)包括所述工作叶片(I)在每个径向区段中或在一些径向部段中变厚和/或变薄。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法， 其中所述额定几何形状(5)的变化出至9)包括所述工作叶片(I)的厚度关于半径的线性变化(8,9) ο7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法， 其中规定所述理论固有频率V F，s，使得在所述工作叶栅中相邻设置的工作叶片具有不同的理论固有频率vF，s并且使得所述理论固有频率V F，s与在所述流体机械的正常运行中的转子转动频率不同，所述转子转动频率直至并且包括所述转子转动频率的多次谐波，尤其所述转子转动频率的八次谐波。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法， 其中所述质量1%和所述径向的重心位置的测量相对地作为相对于基准叶片的差值测量进行，所述差值测量尤其借助于坐标测量仪器和/或借助于光学方法三维地测量。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法， 其中选择所述数值对mdP r s，s，使得所述转子的不平衡度变小和/或用于去除的耗费变得最小。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法， 其中选择所述预先确定的振动模式，使得所述预先确定的振动模式的固有频率V F，s等于或频率低于所述转子转动频率的多次谐波、尤其是八次谐波。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法， 其中通过计算确定所述固有频率V0P/或V工，尤其借助于有限元法来确定。12.根据权利要求2，4至11中任一项所述的方法， 其中在测量所述固有频率vSI时，在所述工作叶片的叶根(2)处夹紧所述工作叶片(I)，激发并且测量所述工作叶片(I)的振动。13.根据权利要求2，4至12中任一项所述的方法， 其中借助于将所测量到的固有频率vSI与通过在所述数值表V s(m, rs)中对叫和!.。的插值所求得的实际固有频率比较，调整用于求得所述固有频率v#P V 8的模型。
【专利摘要】本发明涉及一种用于解谐流体机械的具有多个工作叶片(1)的工作叶栅的方法，具有下述步骤：a)为工作叶栅的每个工作叶片(1)规定(14)至少一个理论固有频率νF,S，所述工作叶片在离心力作用下在流体机械的正常运行中对于至少一个预先确定的振动模式具有所述理论固有频率，使得工作叶栅的振动负荷在离心力下低于公差极限；b)列出(16)具有选择的离散的质量值m和径向的重心位置rS的数值表νF(m,rS)，所述质量值和重心位置根据工作叶片(1)的额定几何形状(5)的变化(6至9)得出，并且在离心力下对于每个所选择的数值对m和rS求得相应的固有频率νF；c)测量(19)工作叶片(1)之一的径向的重心位置rS,I和质量mI；d)通过在数值表νF(m,rS)中对所测量的质量mI和所测量的径向的重心位置rS,I进行插值，在离心力下确定工作叶片(1)的实际固有频率νF,I；e)在νF,I位于νF,S的公差之外的情况下，从数值表νF(m,rS)中选择数值对mS和rS,S，使得νF,I至少接近νF,S，并且去除(24)工作叶片(1)的材料，使得mI和rS,I对应于数值对mS和rS,S；f)重复步骤c)至e)直至νF,I位于νF,S的公差之内。
【IPC分类】F01D5/16
【公开号】CN104968894
【申请号】CN201480007356
【发明人】托马斯·格伦斯菲尔德, 扬·沃克浩斯特, 阿尔明·德拉泽尔
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2014年1月23日
【公告号】EP2762678A1, EP2912272A1, WO2014122028A1