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DE102009046804A1 - Method for crack detection on blades of rotor of e.g. gas turbine, involves comparing recorded frequency spectrum with center value such that cracked blades are closed when frequency spectrum of blades incorrectly deviates from center value - Google Patents

Method for crack detection on blades of rotor of e.g. gas turbine, involves comparing recorded frequency spectrum with center value such that cracked blades are closed when frequency spectrum of blades incorrectly deviates from center value Download PDF

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DE102009046804A1
DE102009046804A1 DE200910046804 DE102009046804A DE102009046804A1 DE 102009046804 A1 DE102009046804 A1 DE 102009046804A1 DE 200910046804 DE200910046804 DE 200910046804 DE 102009046804 A DE102009046804 A DE 102009046804A DE 102009046804 A1 DE102009046804 A1 DE 102009046804A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blades
blade
excited
rotor
frequency spectrum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910046804
Other languages
German (de)
Inventor
Marcel Rulewski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Diesel and Turbo SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Diesel and Turbo SE filed Critical MAN Diesel and Turbo SE
Priority to DE200910046804 priority Critical patent/DE102009046804A1/en
Priority to CH13932010A priority patent/CH702243B1/en
Priority to KR1020100091117A priority patent/KR101241526B1/en
Priority to JP2010215267A priority patent/JP5701555B2/en
Priority to CN201010555907.6A priority patent/CN102095803B/en
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Abstract

The method involves providing a rotor (10) with blades (12) mounted at a rotor base body (11). The blades are mounted for crack detection at the rotor base body. Sequential and continuous oscillations are excited by an exciter (13). A frequency spectrum is recorded for the excited oscillations. A center value is calculated from the recorded frequency spectrum. The recorded frequency spectrum is compared with the center value such that cracked blades are closed when the spectrum of the blades incorrectly deviates from the center value. The spectrum for the blades is detected by sensors (23).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rissprüfung an Schaufeln eines Rotors einer Strömungsmaschine.The invention relates to a method for crack testing on blades of a rotor of a turbomachine.

Ein Rotor einer Strömungsmaschine, so zum Beispiel ein Rotor einer Gasturbine oder Dampfturbine, verfügt über einen Rotorgrundkörper sowie mehrere am Rotorgrundkörper montierte Schaufeln. Die am Rotorgrundkörper montierten Schaufeln eines Rotors werden auch als Laufschaufeln bezeichnet. Jede Schaufel verfügt über einen Schaufelfuß sowie ein Schaufelblatt und ist mit dem Schaufelfuß in einer entsprechenden Ausnehmung des Rotorgrundkorpers montiert.A rotor of a turbomachine, for example a rotor of a gas turbine or steam turbine, has a rotor main body and a plurality of blades mounted on the rotor main body. The blades of a rotor mounted on the rotor body are also referred to as moving blades. Each blade has a blade root and an airfoil and is mounted with the blade root in a corresponding recess of Rotorgrundkorpers.

Bei der Wartung von Rotoren müssen die Schaufeln einer Rissprüfung unterzogen werden. Zur Rissprüfung haben sich in der Praxis Farbpenetrationsverfahren und Magnetflussverfahren bewährt Diese Verfahren verfügen jedoch über den Nachteil, dass eine Schaufel, die einer Rissprüfung unterzogen werden soll, zwingend vom Rotorgrundkörper entfernt und vor der Rissprüfung einer gründlichen Reinigung unterzogen werden muss. Weder mit Farbpenetrationsverfahren noch mit Magnetflussverfahren ist demnach eine schnelle, effiziente Rissprüfung einer ungereinigten, am Rotorgrundkörper montierten Schaufel möglich.When servicing rotors, the blades must be crack tested. For crack testing, in practice, color penetration methods and magnetic flux methods have proven successful. However, these methods have the disadvantage that a blade which is to be subjected to a crack test must imperatively be removed from the rotor base body and subjected to thorough cleaning before the crack test. Thus, neither color penetration nor magnetic flux methods allow fast, efficient crack testing of an unpurified blade mounted on the rotor body.

Verfahren zur Rissprüfung von Schaufeln, die auf einer Ultraschallprüfung beruhen, sind aus der DE 10 2005 020 469 A1 , aus der EP 1 610 122 A1 sowie aus der DE 35 30 595 A1 bekannt. So betrifft die DE 10 2005 020 469 A1 ein Verfahren, mithilfe dessen Schaufelblätter von Schaufeln mithilfe einer Ultraschallprüfung zerstörungsfrei auf Defekte überprüft werden können. Die DE 35 30 595 A1 betrifft hingegen ein Verfahren zur Ultraschallprüfung der Schaufelfüße von Schaufeln.Methods for crack testing of blades, which are based on an ultrasonic test, are from the DE 10 2005 020 469 A1 , from the EP 1 610 122 A1 as well as from the DE 35 30 595 A1 known. So concerns the DE 10 2005 020 469 A1 a process that uses blades to ultrasonically inspect blade blades for non-destructive defects. The DE 35 30 595 A1 on the other hand, concerns a method for ultrasonic testing of the blade roots of blades.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Rissprüfung an Schaufeln eines Rotors einer Strömungsmaschine zu schaffen, das eine einfache und effiziente Rissprüfung erlaubt. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Rotor mit an einem Rotorgrundkörper montierten Schaufeln bereitgestellt, wobei Schaufeln, die zur Rissprüfung am Rotorgrundkörper montiert bleiben, einzeln für sich, zeitlich nacheinander und kontinuierlich zu Schwingungen angeregt werden, wobei dabei für jede angeregte Schaufel ein sich ausbildendes Frequenzspektrum aufgezeichnet wird, wobei aus den aufgezeichneten Frequenzspektren ein Mittelwert berechnet wird, und wobei die aufgezeichneten Frequenzspektren mit dem Mittelwert derart verglichen werden, dass dann, wenn ein Frequenzspektrum einer Schaufel unzulässig vom Mittelwert abweicht, auf eine gerissene oder möglicherweise gerissene Schaufel geschlossen wird.On this basis, the present invention is based on the problem to provide a method for crack testing on blades of a rotor of a turbomachine, which allows a simple and efficient crack test. This problem is solved by a method according to claim 1. According to the invention, a rotor is provided with vanes mounted on a rotor main body, wherein blades which remain mounted for crack testing on the rotor main body, are individually individually, successively and continuously excited to oscillate, wherein for each excited blade a forming frequency spectrum is recorded a mean value is calculated from the recorded frequency spectra and the recorded frequency spectra are compared with the mean such that when a frequency spectrum of a blade deviates impermissibly from the mean, a cracked or possibly cracked blade is concluded.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann effizient eine Rissprüfung an Schaufeln erfolgen, die zur Rissprüfung am Rotorgrundkörper montiert bleiben. Zur Rissprüfung ist keine Reinigung des Rotors erforderlich. Vielmehr erfolgt die Rissprüfung bei ungereinigtem Rotor. Aus Frequenzspektren, die als Reaktion auf die Schwingungsanregung von am Rotorgrundkörper montierten Schaufeln erfasst werden, wird ein Mittelwert berechnet, der für den jeweiligen Rotor als Vergleichswert dient und auf Grundlage dessen auf einen Schaufeldefekt geschlossen wird. Erfindungsgemäß wird demnach kein fixer Referenzwert vorgegeben, vielmehr wird für jeden Rotor, dessen Schaufeln einer Rissprüfung zu unterziehen sind, aus erfassten Frequenzspektren ein individueller Mittelwert als Vergleichswert berechnet. Dies erlaubt eine einfache und effiziente Rissprüfung von ungereinigten, am Rotorgrundkörper montierten Schaufeln eines Rotors.With the aid of the method according to the invention, it is possible to efficiently carry out a crack test on blades which remain mounted on the rotor base body for crack testing. For crack testing, no cleaning of the rotor is required. Rather, the crack test takes place with an unpurified rotor. From frequency spectra detected in response to the vibration excitation of vanes mounted on the rotor body, an average is calculated which serves as the comparison value for the respective rotor and on the basis of which a blade defect is concluded. According to the invention, therefore, no fixed reference value is specified; instead, for each rotor whose blades are to be subjected to a crack test, an individual mean value is calculated as a comparison value from detected frequency spectra. This allows a simple and efficient crack testing of unpurified, mounted on the rotor body blades of a rotor.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:

1: einen Ausschnitt aus einem Rotor einer Strömungsmaschine zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a section of a rotor of a turbomachine to illustrate the method according to the invention;

2: ein Detail der Anordnung der 1; und 2 : a detail of the arrangement of 1 ; and

3: das Detail der 1 in Draufsicht. 3 : the detail of 1 in plan view.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rissprüfung an Schaufeln eines Rotors einer Strömungsmaschine, wie zum Beispiel einer Gasturbine oder Dampfturbine.The invention relates to a method for crack testing on blades of a rotor of a turbomachine, such as a gas turbine or steam turbine.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Rotor 10 einer Strömungsmaschine, wobei der Rotor 10 einen Rotorgrundkörper 11 sowie mehrere am Rotorgrundkörper 11 montierte Schaufeln 12 aufweist. Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, mithilfe dessen die Schaufeln 12 eines solchen Rotors 10 effizient und einfach auf Risse überprüft werden können, und zwar bei am Rotorgrundkörper 11 montierten, ungereinigten Schaufeln 12. Zur Rissprüfung der Schaufeln 12 bleiben dieselben demnach am Rotorgrundkörper 11 des Rotors 10 montiert. 1 shows a section of a rotor 10 a turbomachine, wherein the rotor 10 a rotor body 11 as well as several on the rotor body 11 mounted blades 12 having. The present invention now relates to a method by which the blades 12 such a rotor 10 can be checked efficiently and easily for cracks, namely at the Rotorgrundkörper 11 assembled, uncleaned blades 12 , For crack testing of the blades 12 remain the same accordingly on the rotor body 11 of the rotor 10 assembled.

Zur Rissprüfung der Schaufeln 12 wird so vorgegangen, dass die am Rotorgrundkörper 11 montierten Schaufeln 12 einzeln für sich, zeitlich nacheinander zu Schwingungen angeregt werden, nämlich mithilfe eines Erregers 13, der die jeweilige Schaufel 12 kontinuierlich zu Schwingungen anregt. Dabei wird einzeln für jede individuell zur Schwingung angeregte Schaufel 12 ein sich in Folge der kontinuierlichen Schwingungsanregung ausbildendes Frequenzspektrum aufgezeichnet. Aus den für jede Schaufel 12 aufgezeichneten Frequenzspektren wird dann über alle Schaufeln 12 ein Mittelwert berechnet, der als Vergleichswert für die erfindungsgemäße Rissprüfung dient, wobei der über alle Schaufeln 12 berechnete Mittelwert mit den aufgezeichneten, schaufelindividuellen Frequenzspektren derart verglichen wird, dass dann, wenn ein aufgezeichnetes Frequenzspektrum einer Schaufel 12 unzulässig vom über alle Schaufeln 12 berechneten Mittelwert abweicht, auf eine gerissene oder möglicherweise gerissene Schaufel 12 geschlossen wird.For crack testing of the blades 12 The procedure is such that the on the rotor body 11 mounted blades 12 individually by itself, in time be excited successively to vibrations, namely with the help of a pathogen 13 who has the particular shovel 12 continuously stimulates vibrations. This is done individually for each individually vibrated blade 12 a frequency spectrum formed as a result of the continuous excitation of vibration is recorded. From the for every scoop 12 Recorded frequency spectra will then pass over all the blades 12 calculates a mean value, which serves as a comparison value for the crack test according to the invention, wherein the over all blades 12 calculated average value is compared with the recorded, individual blade frequency spectra such that when a recorded frequency spectrum of a blade 12 inadmissible of all blades 12 calculated average, on a cracked or possibly cracked blade 12 is closed.

Der Erfindung liegt demnach die Erkenntnis zugrunde, die Schaufeln 12 eines Rotors 10 ungereinigt im am Rotorgrundkörper 11 montierten Zustand dadurch einer Rissprüfung zu unterziehen, dass zunächst die Schaufeln 12 einzeln für sich und demnach zeitlich nacheinander und kontinuierlich zu Schwingungen angeregt werden. Aus den aufgezeichneten Antwort-Frequenzspektren wird sodann ein Mittelwert berechnet, der als Vergleichswert dient. Über einen Vergleich des Mittelwerts mit den aufgezeichneten Frequenzspektren wird sodann festgestellt, ob eine Schaufel beschädigt ist oder nicht.The invention is therefore based on the knowledge, the blades 12 a rotor 10 uncleaned in the rotor body 11 assembled condition by undergoing a crack test that first the blades 12 individually for themselves and therefore one after another and continuously excited to vibrate. From the recorded response frequency spectra, a mean value is then calculated which serves as a comparison value. A comparison of the mean value with the recorded frequency spectra then determines whether a blade is damaged or not.

Wie bereits erwähnt, dient zur individuellen Schwingungsanregung einer Schaufel 12 ein Erreger 13, der gemäß 2 und 3 die jeweilige anzuregende Schaufel 12 radial außen am Schaufelblatt 14 derselben im Bereich einer Schaufelspitze 15 des Schaufelblatts 14 zu Schwingungen anregt. Der Erreger 13 verfügt hierzu gemäß 2 und 3 über einen Schwingungsgenerator 16, der ein an der Schaufelspitze 15 der jeweiligen Schaufel 12 angreifendes Joch 17 zu Schwingungen anregt, wobei das Joch 17 die Schwingungen des Generators 16 auf die Schaufel 12, nämlich auf die radial äußere Schaufelspitze 15 und damit auf das Schaufelblatt 14 derselben, überträgt. Die Schaufel 12 wird dabei gemäß 2, 3 im Bereich ihrer Schaufelspitze 15 über das Joch 17 und einen mit dem Joch 17 zusammenwirkenden Reiter 18, der relativ zum Joch 17 verlagert werden kann, an einer Strömungseintrittskante 19 und einer Strömungsaustrittskante 20 geklemmt, wobei der Reiter 18 an der Strömungseintrittskante 19 der Schaufel 12 im Bereich der Schaufelspitze 15 angreift.As already mentioned, a blade is used for individual vibration excitation 12 a pathogen 13 which according to 2 and 3 the particular blade to be excited 12 radially on the outside of the blade fourteen the same in the area of a blade tip 15 of the airfoil fourteen to vibrate. The germ 13 has this in accordance 2 and 3 via a vibration generator 16 , one at the blade tip 15 the respective blade 12 attacking yoke 17 to vibrate, with the yoke 17 the vibrations of the generator 16 on the shovel 12 , namely on the radially outer blade tip 15 and thus on the blade fourteen the same transmits. The shovel 12 is doing according to 2 . 3 in the area of her blade tip 15 over the yoke 17 and one with the yoke 17 interacting rider 18 that is relative to the yoke 17 can be shifted, at a flow inlet edge 19 and a flow exit edge 20 clamped, the rider 18 at the flow inlet edge 19 the shovel 12 in the area of the blade tip 15 attacks.

Abhängig von der konkreten geometrischen Abmessung einer zu überprüfenden Schaufel 12 wird der Reiter 18 relativ zum Joch 17 verlagert und über eine Feststellschraube 21 gegen die Strömungseintrittskante 19 der zu überprüfenden Schaufel 12 gedrückt. Ein Abstandhalter 22 verhindert, dass die mithilfe des Erregers 13 bzw. Schwingungsgenerators 16 zu Schwingungen angeregte Schaufel 12 bei der Rissprüfung durch das Joch 17 beschädigt wird.Depending on the specific geometric dimension of a blade to be checked 12 becomes the rider 18 relative to the yoke 17 shifted and over a locking screw 21 against the flow inlet edge 19 the blade to be checked 12 pressed. A spacer 22 prevents the use of the pathogen 13 or vibration generator 16 vane excited to vibrate 12 during the crack test by the yoke 17 is damaged.

Wie bereits ausgeführt, greift der Erreger 13, nämlich das Joch 17 und der Reiter 18 desselben, radial außen im Bereich der Schaufelspitze 15 an der jeweiligen zur Schwingungen anzuregenden Schaufel 12 an, wobei der Erreger 13 die jeweilige Schaufel 12, nämlich das Schaufelblatt 14 derselben, kontinuierlich zu Schwingungen anregt.As already stated, the pathogen attacks 13 namely, the yoke 17 and the rider 18 the same, radially outward in the region of the blade tip 15 at the respective blade to be vibrated to vibrate 12 on, being the pathogen 13 the particular bucket 12 namely, the airfoil fourteen same, continuously stimulating vibrations.

Mithilfe eines Sensors 23 wird das sich durch die Schwingungsanregung ausbildende Frequenzspektrum der jeweiligen Schaufel 12 messtechnisch erfasst und aufgezeichnet. Der Sensor 23 greift dabei an einem zweiten Bereich des Schaufelblatts 14 der Schaufel 12 an, der im gezeigten Ausführungsbeispiel bezogen auf den ersten Bereich der Schaufel 12, nämlich bezogen auf die Schaufelspitze 15, an welchem der Erreger 13 angreift, radial innen liegt.Using a sensor 23 becomes the frequency spectrum of the respective blade that forms due to the vibration excitation 12 metrologically recorded and recorded. The sensor 23 engages on a second area of the airfoil fourteen the shovel 12 in the embodiment shown with respect to the first region of the blade 12 , namely relative to the blade tip 15 at which the pathogen 13 attacks, lies radially inward.

Die Schwingungsanregung der jeweiligen zur Schwingung anzuregenden Schaufel 12 erfolgt derart, dass ausschließlich die jeweilige anzuregende Schaufel 12 jedoch nicht der Rotorgrundkörper 10 zu Schwingungen angeregt wird. Im Falle von Dampfturbinen mit entsprechend großen Schaufeln muss das gesamte Frequenzspektrum nutzbar sein. Im Falle der Turbinenbauarten der Anmelderin erfolgt die Schwingungsanregung der jeweiligen Schaufel 12 vorzugsweise im Ultraschallfrequenzbereich. Die genaue Frequenz ist von der Bauform des Rotors abhängig und wird vorzugsweise empirisch ermittelt.The vibration excitation of the respective blade to be excited to vibrate 12 takes place such that only the respective blade to be excited 12 but not the rotor body 10 is excited to vibrate. In the case of steam turbines with correspondingly large blades, the entire frequency spectrum must be usable. In the case of the applicant's turbine types, the vibration excitation of the respective blade takes place 12 preferably in the ultrasonic frequency range. The exact frequency depends on the design of the rotor and is preferably determined empirically.

Wie bereits ausgeführt, werden vorzugsweise alle Schaufeln 12 des Rotors 10 zeitlich nacheinander für sich und demnach unabhängig von den anderen Schaufeln 12 mithilfe des Erregers 13 kontinuierlich zu Schwingungen angeregt, wobei dabei für jede Schaufel 12 ein sich ausbildendes Frequenzspektrum individuell aufgezeichnet wird. Aus diesen individuellen Frequenzspektren wird, wie ebenfalls bereits ausgeführt, der Mittelwert errechnet, mit dem die individuellen Frequenzspektren der einzelnen Schaufeln 12 verglichen werden, um so bei einer unzulässigen Abweichung vom Mittelwert auf eine gerissene oder möglicherweise gerissene Schaufel 12 zu schließen.As already stated, all blades are preferably 12 of the rotor 10 temporally one after the other and thus independent of the other blades 12 using the pathogen 13 continuously excited to vibrate, taking for each blade 12 a training frequency spectrum is recorded individually. From these individual frequency spectra, as also already stated, the mean value is calculated, with which the individual frequency spectra of the individual blades 12 so as to be inadmissible deviation from the mean on a cracked or possibly cracked blade 12 close.

Deutliche Abweichungen vom Mittelwert bis hin zu hohen Frequenzen oder kleinen Amplituden lassen auf eine gerissene oder möglicherweise gerissene Schaufel 12 schließen.Significant deviations from the mean to high frequencies or small amplitudes suggest a cracked or possibly cracked blade 12 shut down.

Nur die Schaufeln 12, die auf Grundlage dieser Rissprüfung am Rotor als gerissen oder möglicherweise gerissen erkannt werden, müssen vom Rotorgrundkörper 10 demontiert werden, um dieselben nach der Demontage einer weiteren Rissprüfung und/oder einer Reparatur zu unterziehen.Only the blades 12 , which are detected as cracked or possibly cracked on the basis of this crack test on the rotor, must from the rotor body 10 be dismantled to to subject them after disassembly another crack test and / or repair.

Als weitere Rissprüfung kann dann ein Farbpenetrationsverfahren oder ein Magnetflussverfahren zum Einsatz kommen, mithilfe dessen die Rissprüfung genauer bzw. detaillierter erfolgen kann.As a further crack test, a color penetration method or a magnetic flux method can then be used, by means of which the crack test can be carried out more precisely or in more detail.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es demnach möglich, an einem ungereinigten Rotor einer Strömungsmaschine bei montierten Schaufeln 12 die Schaufeln 12 einer effizienten Rissprüfung zu unterziehen. Die Schaufeln 12 bleiben hierbei am Rotorgrundkörper 10 montiert. Nur dann, wenn bei dieser Rissprüfung auf eine möglicherweise gerissene Schaufel geschlossen wird, wird dieselben vom Rotorgrundkörper 10 demontiert. Es können insbesondere Risse im Schaufelblatt 14 der Schaufeln 12 erkannt werden.With the aid of the method according to the invention, it is therefore possible to use an uncleaned rotor of a turbomachine with mounted blades 12 the blades 12 to undergo an efficient crack test. The shovels 12 stay with the rotor body 10 assembled. Only if a potentially cracked blade is closed during this crack test will it become the same as the rotor body 10 dismantled. In particular, cracks in the airfoil can occur fourteen the blades 12 be recognized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Rotorrotor
1111
RotorgrundkörperRotor body
1212
Schaufelshovel
1313
Erregerpathogen
1414
Schaufelblattairfoil
1515
Schaufelspitzeblade tip
1616
Schwingungsgeneratorvibration generator
1717
Jochyoke
1818
Reiterequestrian
1919
StrömungseintrittskanteFlow inlet edge
2020
StrömungsaustrittskanteFlow outlet edge
2121
Feststellschraubelocking screw
2222
Abstandhalterspacer
2323
Sensorsensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005020469 A1 [0004, 0004] DE 102005020469 A1 [0004, 0004]
  • EP 1610122 A1 [0004] EP 1610122 A1 [0004]
  • DE 3530595 A1 [0004, 0004] DE 3530595 A1 [0004, 0004]

Claims (9)

Verfahren zur Rissprüfung an Schaufeln eines Rotors einer Strömungsmaschine, wobei ein Rotor mit an einem Rotorgrundkörper montierten Schaufeln bereitgestellt wird, wobei Schaufeln, die zur Rissprüfung am Rotorgrundkörper montiert bleiben, einzeln für sich, zeitlich nacheinander und kontinuierlich zu Schwingungen angeregt werden, wobei dabei für jede angeregte Schaufel ein sich ausbildendes Frequenzspektrum aufgezeichnet wird, wobei aus den aufgezeichneten Frequenzspektren ein Mittelwert berechnet wird, und wobei die aufgezeichneten Frequenzspektren mit dem Mittelwert derart verglichen werden, dass dann, wenn ein Frequenzspektrum einer Schaufel unzulässig vom Mittelwert abweicht, auf eine gerissene oder möglicherweise gerissene Schaufel geschlossen wird.A method for crack detection on blades of a rotor of a turbomachine, wherein a rotor is provided with blades mounted on a rotor body, with blades that remain mounted for crack testing on the rotor body are individually singly, in succession and continuously excited to vibrate, wherein for each excited vane, a frequency spectrum being formed is recorded, wherein an average value is calculated from the recorded frequency spectra, and the recorded frequency spectra are compared with the mean such that, when a frequency spectrum of a vane deviates impermissibly from the mean, to a cracked or possibly cracked one Shovel is closed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine anzuregende Schaufel derart zu Schwingungen angeregt wird, dass zwar die jeweilige anzuregende Schaufel jedoch nicht der Rotorgrundkörper des Rotors, an dem die Schaufel montiert ist, zu Schwingungen angeregt wird.A method according to claim 1, characterized in that a blade to be excited is excited to vibrate such that although the respective blade to be excited but not the rotor body of the rotor on which the blade is mounted, is excited to vibrate. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine anzuregende Schaufel mit Hilfe eines Erregers derart zu Schwingungen angeregt wird, dass der Erreger auf die anzuregende Schaufel an einem ersten Bereich derselben einwirkt.Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that a blade to be excited by means of an exciter is so excited to oscillate, that the exciter acts on the blade to be excited at a first region thereof. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Frequenzspektrum für die jeweilige angeregte Schaufel mit Hilfe eines Sensors erfasst wird, der an der angeregten Schaufel an einem zweiten Bereich derselben angreift.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the frequency spectrum for the respective excited blade is detected by means of a sensor which acts on the excited blade at a second region thereof. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine anzuregende Schaufel radial außen im Bereich einer Schaufelspitze eines Schaufelblatts zu Schwingungen angeregt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a blade to be excited is excited radially outward in the region of a blade tip of a blade to vibrate. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Frequenzspektrum bezogen auf die Schaufelspitze weiter radial innen am Schaufelblatt der jeweiligen angeregten Schaufel erfasst wird.A method according to claim 6, characterized in that the frequency spectrum relative to the blade tip is detected further radially inwardly on the blade of the respective excited blade. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schaufeln, die zur Rissprüfung am Rotorgrundkörper montiert bleiben, einzeln für sich, zeitlich nacheinander und kontinuierlich zu Schwingungen angeregt werden.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that all blades, which remain mounted for crack testing on the rotor body, are individually individually, in time and continuously excited to vibrate. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn auf eine gerissene oder möglicherweise gerissene Schaufel geschlossen wird, die jeweilige Schaufel vom Rotorgrundkörper demontiert und nachfolgend einer weiteren Rissprüfung und/oder Reparatur unterzogen wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that when closing a cracked or possibly cracked blade, the respective blade is disassembled from the rotor body and subsequently subjected to a further crack test and / or repair. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Rissprüfung über Farbpenetrationsverfahren oder Magnetflussverfahren erfolgt.A method according to claim 8, characterized in that the further cracking is carried out by color penetration or magnetic flux method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020030364A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Automated resonance test on multi-component components by means of pattern recognition

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9739167B2 (en) * 2012-07-25 2017-08-22 Siemens Energy, Inc. Method and system for monitoring rotating blade health
CN103630604B (en) * 2012-08-29 2015-11-18 沈阳鼓风机集团股份有限公司 The recognition methods of centrifugal compressor half-opened impeller crack fault
KR101365573B1 (en) * 2012-10-31 2014-02-21 주식회사 우진 Method and system of detecting crack of wind turbine rotor blade
CN103063742B (en) * 2013-01-06 2016-02-10 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 A kind of surface wave in-situ method of detection of band coating spinner blade
CN103592365B (en) * 2013-11-14 2015-05-20 西安交通大学 Rapid rotor crack detection method
CN106197913B (en) * 2016-08-30 2019-06-07 大唐东北电力试验研究院有限公司 Wind electricity blade detection system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5934147A (en) * 1982-08-20 1984-02-24 Nissan Motor Co Ltd Flaw detector for rotor blade
DE3530595A1 (en) 1985-08-27 1987-03-05 Kraftwerk Union Ag Method and device for ultrasonic testing of a turbine blade for incipient cracks in the blade base
US6629463B2 (en) * 2000-10-10 2003-10-07 Snecma Moteurs Acoustic inspection of one-piece bladed wheels
DE102005020469A1 (en) 2004-04-30 2005-11-24 General Electric Co. Method for ultrasound examination of blades
EP1610122A1 (en) 2004-06-01 2005-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for determination of defects in a turbine blade by means of an ultrasonic phased array transducer
DE102006048791A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Rieth-Hoerst, Stefan, Dr. Test object's e.g. turbine blade, quality testing method for e.g. aircraft engine, involves comparing recorded vibrations of object with pre-recorded vibrations of object or reference object, and evaluating comparison and data of vibrations
DE102008052373A1 (en) * 2008-10-20 2010-04-22 Mtu Aero Engines Gmbh Blade system's vibration behavior analyzing method for rotor of engine of airplane, involves calculating change of force acting on part of geometrical model, and determining resonance of part of model based on force change

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2997485B2 (en) * 1989-11-29 2000-01-11 株式会社日立製作所 Ultrasonic inspection apparatus and probe setting method for ultrasonic inspection apparatus
JP3254049B2 (en) * 1993-07-05 2002-02-04 セイコーインスツルメンツ株式会社 Magnetic bearing type rotating machine
JPH07208109A (en) * 1994-01-14 1995-08-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Rotational vibration testing device for blade
JP3663609B2 (en) * 1996-05-22 2005-06-22 石川島播磨重工業株式会社 Gas turbine rotor blade fault diagnosis method and apparatus
JP2003294716A (en) * 2002-03-29 2003-10-15 Hitachi Ltd Turbine inspection method
JP3874110B2 (en) * 2002-08-30 2007-01-31 日本精工株式会社 Abnormality diagnosis system
KR100820764B1 (en) * 2007-04-02 2008-04-11 안종국 Nondestructive Testing Equipment for Turbine Blades
CN101246369B (en) * 2008-03-18 2011-08-10 东华大学 Vehicle element size quality control system and method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5934147A (en) * 1982-08-20 1984-02-24 Nissan Motor Co Ltd Flaw detector for rotor blade
DE3530595A1 (en) 1985-08-27 1987-03-05 Kraftwerk Union Ag Method and device for ultrasonic testing of a turbine blade for incipient cracks in the blade base
US6629463B2 (en) * 2000-10-10 2003-10-07 Snecma Moteurs Acoustic inspection of one-piece bladed wheels
DE102005020469A1 (en) 2004-04-30 2005-11-24 General Electric Co. Method for ultrasound examination of blades
EP1610122A1 (en) 2004-06-01 2005-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for determination of defects in a turbine blade by means of an ultrasonic phased array transducer
DE102006048791A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Rieth-Hoerst, Stefan, Dr. Test object's e.g. turbine blade, quality testing method for e.g. aircraft engine, involves comparing recorded vibrations of object with pre-recorded vibrations of object or reference object, and evaluating comparison and data of vibrations
DE102008052373A1 (en) * 2008-10-20 2010-04-22 Mtu Aero Engines Gmbh Blade system's vibration behavior analyzing method for rotor of engine of airplane, involves calculating change of force acting on part of geometrical model, and determining resonance of part of model based on force change

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020030364A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Automated resonance test on multi-component components by means of pattern recognition

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Publication number Publication date
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