本发明专利技术涉及一种用于对燃气轮机叶片(2)进行轮廓修整的装置(1)，包括：至少一个支座(6a，6b)，所述支座布置成在轮廓修整过程中抵靠在燃气轮机叶片(2)的边缘(3a)上；至少一个侧部支承件(5a，5b)，所述侧部支承件布置成在轮廓修整的过程中在横向方向(7)上支承在燃气轮机叶片(2)的吸力侧(3b)和/或压力侧(3c)上；和进行燃气轮机叶片(2)的加工的加工单元(4)，其中，该加工单元(4)设置为借助于能量束以有目的的方式使边缘(3a)的至少一个局部区域熔融，使得材料基本上在不添加额外的材料的情况下固化成新轮廓(18)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对燃气轮机叶片进行轮廓修整的装置
本专利技术涉及一种具有权利要求1的前序部分所述的特征的、用于对燃气轮机叶片进行轮廓修整的装置。
技术介绍
燃气轮机、尤其是飞机发动机中的叶片在运行中遭受由诸如砂或粉尘之类的侵蚀性颗粒造成的磨损。在燃气轮机的前部、也就是压气机的区域中，侵蚀通常导致压气机叶片的前缘变平。在此，第一压气机级的压气机叶片、即所谓的“风扇叶片”比发动机的其它叶片大许多倍。在未磨损的状态下，压气机叶片具有在空气动力学方面优化的廓型，所述廓型由于磨损而不利地变化。空气动力学廓型的这种劣化的结果是，燃气轮机的效率变得较差，也就是说，对于相同的性能，燃气轮机需要更多的燃料。因此，从经济角度来看，值得做的是，抑制压气机叶片的磨损、尤其是在空气动力学方面优化的叶片几何形状的劣化。为此目的，已建立修理方法，所述修理方法的目的在于，为受损的压气机叶片再次提供具有尽可能空气动力学优化的几何形状。由US 6，302, 625B1已知一种装置，通过该装置能够对叶片边缘进行轮廓修整。在轮廓修整的过程中，借助于各种定位器以预定的方向相对叶片引导该装置。所述定位器为所述装置形成一种相对叶片的强制引导，使得所述装置能够通过放置在叶片边缘上并沿着叶片边缘移动而被简单地操纵。所述定位器被布置在锥形收缩的槽的横向表面上，所述装置通过该槽被放置在叶片的边缘之一上。在朝叶片边缘推动装置时，定位器在侧面与叶片表面之一接触。装置在叶片边缘上的插入深度通过装置的锥度和槽深限定。装置的改变叶片形状的实际部段被布置在槽的基部中。因此，锥形槽形成用于装置的引导结构，其中，装置插入到叶片上的深度与装置的单独的操纵有关。由于在该装置中借助于表面处理进行叶片的轮廓修整，因此还需要叶片边缘与槽基部之间存在一定的最小间距，以形成多余的材料可被收纳在其中的腔室。由于该最小间距，所述装置不能够关于叶片边缘伸入到槽中的深度被位置精确地引导。此外，一些燃气轮机叶片、例如新式的风扇叶片配有几何形状复杂的边缘几何形状，这种边缘几何形状使得通过通常的装置精确加工叶片边缘变得复杂。例如对于某些风扇叶片，叶片的上部区域在运行过程中在超音范围内工作，而和下部区域在亚音范围内工作。出于该原因，叶片的轮廓的安装角以及截面都改变，并且叶片的轮廓具有复杂的边缘几何形状，仅可以困难地精确加工这种几何形状。另外，由于通常使用的切削加工总是从燃气轮机叶片去除基材，因此叶片的弦长通过轮廓修整过程而变短。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种用于对燃气轮机叶片进行轮廓修整的装置，通过该装置能够减少或避免上述问题。为了解决该技术问题，本专利技术提出了一种用于对燃气轮机叶片进行轮廓修整的装置，包括:-至少一个支座，该支座构造成在轮廓修整过程中抵靠在燃气轮机叶片的边缘上；-至少一个侧部支承件，该侧部支承件构造成在轮廓修整过程中在横向方向上抵靠在燃气轮机叶片的吸力侧和/或压力侧上；-对燃气轮机叶片进行加工的加工单元，其中，所述加工单元构造成使用能量束以有目的的方式使所述边缘的至少一局部区域熔融，使得材料在基本上不添加补充材料的情况下固化成新轮廓。所提出的引导的特别的优点在于，沿着待加工的边缘有利地引导加工单元，使得布置在装置上的加工单元相对边缘以恒定的加工间距或以朝边缘恒定的方向被引导。因此，该装置能够跟随边缘的延伸路径。这是特别有利的，因为所提出的加工单元相对边缘的间距和方向对于轮廓修整的质量特别重要，如例如在熔融边缘时那样。此外，所述装置也可以用于几何形状非常复杂的叶片边缘构型，尤其是也可以用于各种不同类型的燃气轮机叶片。在此，轮廓修整的质量通过如下的加工单元被改进:即该加工单元构造为使用能量束以有目的的方式使边缘的至少一个局部区域熔融，使得材料在基本上不添加额外的材料的情况下固化成新轮廓。能量束在此优选为激光束，其非常适合于根据本专利技术的轮廓修難iF.0构造成使用能量束在基本上不添加额外的材料的情况下这样加工叶片边缘的装置与已知装置明显不同。该装置的一个特别的优点是，在轮廓修整时不会由于加工过程(例如磨削过程)产生材料损失。由于轮廓修整也不产生重量矩的变化(或者说极小的变化)，并且因此，在安装状态下不由于燃气轮机叶片的惯性产生可测量的回转变化(或者说产生极小的变化)。此外，这种装置的优点在于，燃气轮机叶片的弦长不由于装置的加工而进一步缩短，而是如在后面描述的那样甚至可被部分地重构。燃气轮机叶片由此可被明显更长时间地使用，这显著降低了发动机的维护成本。通过用该装置加工，材料优选基本上在不加入额外的材料的情况下固化成给定轮廓。给定在此意味着材料的熔融以及之后的几何形状的改变不是不加选择地进行的，而是该装置使得能够创造与新部件的原始轮廓类似的确定的形状或者说几何形状，其例如在其空气动力学特性方面是有利的。因此，“新轮廓”表示在很大程度上遵循新零件交货状态的廓型。优选可在由能量束熔融的区域中引入非常少量的添加物。虽然加工的特征在于基本上可取消添加额外的材料，但可将非常少量(少于熔融体积的50% )的添加物引入到熔融区中，以便例如实现特别硬的耐侵蚀的或者在其它方面有利的前缘。与公知方法的区别在于，所述添加剂很少用于重构前缘的被侵蚀的体积(例如在补焊中情况即如此)，而是用于更多地有利地改变前缘的材料特性。除了基本上不添加额外的材料的轮廓修整，在一优选的实施方式中，该装置也可以构造为在添加额外的材料的情况下使用补焊过程对叶片边缘进行轮廓修整。加工单元还可以优选包括例如镜子的元件，通过该元件可以使激光束沿横向方向来回震荡，以将激光束始终指向边缘。该装置优选包括用于产生激光束的激光单元，其中，激光束优选通过光导体被从发生器传导到加工单元。激光束在加工单元处从光导体射出并且射在边缘上。因此，光导体优选指向边缘。击中边缘在此也称为“耦入”。通过激光的耦入，能量被引入到边缘中，该能量用于熔融边缘或对边缘进行轮廓修整。此外，整个装置优选是便携式的。该装置优选包括易于操作的附接件，加工单元设置在该附接件中，并且该附接件通过支座和侧部支承件被沿着边缘引导，该装置还包括与易于操作的附接件连接的激光单元，激光在该激光单元中产生并且然后被传输至加工单元。总体上该装置优选定尺寸成使得该装置适用于在不同地方的移动应用。因此，可以“在翼”对多个叶片进行轮廓修整，从而可以明显缩短燃气轮机不能使用的维修时间。当在翼加工时，在叶片被安装在悬挂在飞机的机翼上的发动机中时对叶片进行轮廓修整。由于是便携式的装置，该装置能够简单地从一个使用地输送到另一个使用地，以便在此实现叶片的在翼轮廓修整。作为前述的无切削加工的替代或附加方案，可以进行切削加工。加工单元还优选包括用于切削加工的机构。同时，加工单元也能够例如为可更换的，并且所述装置可以通过选择加工单元而用于切削加工或无切削加工。类似于在无切削加工时，可以通过切削装置或加工单元改进部件的空气动力学特性。在该过程中产生的切削轮廓比由磨损产生的侵蚀轮廓在空气动力学方面更有利。上述的通过无切削加工的新轮廓与使用切削加工获得的新轮廓相比通常赋予叶片进一步改善的空气动力学特性。所述装置的引导可以通过一系列其它的特征得到改进。所述装置优选具有例如至少两个支座和至少两个侧部支承本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对燃气轮机叶片(2)进行轮廓修整的装置(1)，包括‑至少一个支座(6a，6b)，所述支座构造成在轮廓修整的过程中抵靠在燃气轮机叶片(2)的边缘(3a)上；‑至少一个侧部支承件(5a，5b)，所述侧部支承件构造成在轮廓修整的过程中抵靠在燃气轮机叶片(2)的吸力侧(3b)和/或压力侧(3c)上；‑对燃气轮机叶片(2)进行加工的加工单元(4)，其中，所述加工单元(4)构造成使用能量束以有目的的方式使所述边缘(3a)的至少一个局部区域熔融，使得材料在基本上不添加额外的材料的情况下固化成新轮廓(18)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 DE 102011089699.61.一种用于对燃气轮机叶片(2)进行轮廓修整的装置(1)，包括 -至少一个支座(6a,6b),所述支座构造成在轮廓修整的过程中抵靠在燃气轮机叶片(2)的边缘(3a)上； -至少一个侧部支承件(5a，5b)，所述侧部支承件构造成在轮廓修整的过程中抵靠在燃气轮机叶片⑵的吸力侧(3b)和/或压力侧(3c)上； -对燃气轮机叶片(2)进行加工的加工单元(4)， 其中，所述加工单元(4)构造成使用能量束以有目的的方式使所述边缘(3a)的至少一个局部区域熔融，使得材料在基本上不添加额外的材料的情况下固化成新轮廓(18)。2.如权利要求1所述的装置⑴， 其特征在于， 所述装置包括至少两个支座(6a, 6b)和至少两个侧部支承件(5a, 5b)。3.如权利要求2所述的装置⑴， 其特征在于， 所述加工单元(4)被布置在两个支座(6a，6b)之间。4.如前述权利要求中任一项所述的装置(I)， 其特征在于， 所述侧部支承件(5a，5b)均具有至少两个接触点(22)和/或接触面。5.如权利要求4所述的装置(4)， 其特征在于， 至少一个侧部支承件(5a，5b)的所述接触点(22)和/或接触面与一个支座^a，6b)的支承点(22)或支承面布置在一个接触平面(13，14)上。6.如权利要求5所述的装置(5)， ...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·策纳，
申请(专利权)人：汉莎技术股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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