涡轮组件维护方法技术

本发明专利技术针对用于维护涡轮组件(10)的原位方法。一种这样的方法包括：将维护装置(20)设置在转子(12)上；通过旋转该转子来将维护装置定位成接近于损坏区域(40)；并且通过操作设置在装置上的维修工具(22)来维修损坏区域。另一种方法包括：将维护装置设置在定子上；通过旋转该转子来将损坏区域定位成接近于维护装置；并且通过操作设置在装置上的维修工具来维修损坏区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮组件维护方法
本专利技术涉及用于维护涡轮组件的原位(insitu，有时也称为原地)方法。
技术介绍
用于飞行器发动机的涡轮以及用于工业应用的燃气和蒸汽动力涡轮包括承载多级翼型件(此后称为叶片)的至少一个转子，其相对于涡轮壳体旋转。继而，涡轮壳体承载多级翼型件(此后称为引导导叶)，使得涡轮包括叶片和引导导叶的交替级。为了减少空气、蒸汽或燃烧气体在叶片尖端上的泄漏，可在定子的径向内表面上设置护罩，以便围绕叶片尖端形成环形密封件。为了限制空气、蒸汽或燃烧气体进入转子腔或轮空间，叶片具有平台，并且引导导叶具有内侧壁。类似地，引导导叶具有外侧壁以限制径向向外泄漏。叶片、引导导叶和护罩一起限定了涡轮内的主要流动路径。在使用期间，涡轮部件可经历退化。执行定期检查，如管道镜(borescope)检查，以便在服务间隔之间评估机器的状况。在检查期间可观察到的损坏的示例包括磨损(例如，从叶片尖端到护罩中的侵入、颗粒引起的侵蚀、水滴引起的侵蚀、由于固定部件之间的滑动接触引起的磨损)、冲击(例如，热或环境隔离涂层(分别地，“TBC”或“EBC”)从涡轮-区段部件的散裂、压缩机叶片的前缘翻边/弯曲)、开裂(例如，热疲劳、低循环疲劳或高循环疲劳)、固定部分之间的接触边缘损坏、高温金属区段的氧化或热腐蚀、静态密封件退化、引导导叶侧壁损伤和叶片平台损伤。在服务间隔期间，涡轮至少部分地拆卸以允许维修和/或更换损坏的部件。目前，涡轮发动机的损坏的部件主要在大修设施处维修，其中在现场仅进行有限的干预。用于维修压缩机和涡轮流动路径部件的过程可包括表面清洁，以便移除积聚的污垢和氧化产物、剥离和修复涂层表面、裂缝维修、区段更换、航空造型和平滑化。虽然单元过程的成本通常低于损坏的部件的更换成本，但是强制停机是代价高的且对于发动机操作员来说是破坏性的。因此，使用定期检查和基于工厂的部件维修方法的维护涡轮的传统方法有时可导致由少量严重损伤的部件造成的意外停机，并且将使部件的一些部分超出其维修限制。为了解决上述缺点，已经公开了维修损坏的部件的原位方法，如耐磨涂层(例如，美国专利号7,509,735、8,563,080，美国专利申请公开号2015/0174837)。然而，这些先前的公开内容集中于使用系绳工具(tetheredtools，有时也称为系留工具)的管道镜式进入。这些系绳工具为了维护的目的而受到严格限制，因为它们仅可进入涡轮内的有限的位置。此外，即使利用系绳工具可到达损坏区域，进入损坏区域的角度对于执行维修任务而言可能是不利的。在极端情况中，系绳甚至可能变得卡住或切断，使工具困在燃气涡轮发动机内。不系绳的维护装置将不会具有这样的限制。在美国专利号8,400,501中公开了一种不系绳的检查设备，但所公开的装置不旨在用于执行维修且不能够执行维修。因此，本专利技术试图提供一种维护涡轮组件的新颖方法，其通过使用能够执行维修的远程控制维护装置克服了以上提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供用于维护涡轮组件、如燃气涡轮发动机的方法。维护可包括检查涡轮组件的内部部分。维护还可包括维修涡轮组件的损坏的内部部分，包括护罩、叶片和引导导叶。因此，在一种实施例中，本专利技术针对一种用于维护涡轮组件的方法，涡轮组件包括转子和定子，定子包括损坏区域，该方法包括：将可远程控制的维护装置设置在转子上；通过旋转该转子来将维护装置定位成接近于损坏区域；并且通过操作设置在装置上的维修工具来维修损坏区域。在另一种实施例中，本专利技术针对一种用于维护涡轮组件的方法，涡轮组件包括转子和定子，转子包括损坏区域，该方法包括：将可远程控制的维护装置设置在定子上；通过旋转该转子来将损坏区域定位成接近于维护装置；并且通过操作设置在装置上的维修工具来维修损坏区域。本文公开的方法是有利的，因为它们可在不拆除或移除需要维护的组件的情况下执行。鉴于以下详细描述，连同附图，将更全面地理解由本文所讨论的实施例提供的这些和另外的特征。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本专利技术的这些和其它特征、方面和优点，在附图中相似的字符贯穿附图表示相似的部分，其中：图1提供了涡轮组件的理想化横截面视图，其描绘了通过燃烧硬件到涡轮区段的热气体路径中的维护装置的插入路径的一种示例。图2提供了涡轮组件的区段的放大的理想化横截面视图，其示出了设置在转子的相邻叶片之间的维护装置的理想化描绘。图3提供了涡轮组件的理想化横截面视图，其描绘了通过燃烧硬件到涡轮区段的热气体路径中的维护装置的插入路径的另一示例。图4提供了涡轮组件的区段的放大的理想化横截面视图，其示出了设置在定子的相邻引导导叶之间的维护装置的理想化描绘。图5提供了维修工具的理想化视图。具体实施方式在以下说明书和随后的权利要求书中将参考多个术语，所述术语应限定为具有以下含义。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一(a)”，“一个(an)”和“该”(the)包括复数指示物。如贯穿说明书和权利要求书在本文中使用的，近似语言可应用于修饰任何可以可允许地变化的定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语、如“约”修饰的值不限于指定的精确值。在一些情况中，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度。如本文所使用的，术语“维护”是指与维护涡轮组件的部件状况相关的任务。这种维护的优点包括涡轮组件的有效操作、意外停机的风险的降低、以及在随后的大修期间涡轮组件的部件的可维修性的增加。因此，维护包括检查涡轮组件部件以识别、评估和记录退化和损坏。维护还包括与退化或损坏区域的检修(servicing)相关的任何任务，例如清洁和/或维修。维护还包括无损检测。如本文所使用的，术语“转子”是指涡轮组件的移动部件，并且包括叶片。如本文所使用的，术语“相邻叶片”是指在转子中彼此相邻定位的任何叶片。如本文所使用的，术语“定子”是指涡轮组件的非旋转部件。因此，术语“定子”包含护罩、引导导叶和未附接到转子的任何其它部件。如本文所使用的，术语“相邻引导导叶”是指彼此相邻定位的任何引导导叶。如本文所使用的，术语“相机”是指如下任何设备，其可操作以拍摄图像、如静止图像、行扫描仪(line-scanner)图像数据排、三维图像或图像流，其包括即时串流(livestreaming)或录像。如此处有意的，图像可以是光学图像，如以可见光相机和白光照明获得的图像。备选地，照明可包括IR和/或UV，并且收集的图像可以是多光谱或超光谱的。在还其它实施例中，相机可对特定发光敏感，如来自在成像之前施加到部件的荧光渗透流体。在还另一种实施例中，相机可从距离敏感的触觉、声学和激光感测设备或立体成像器或与平台运动耦合的单眼成像器创建三维图像或模型。相机设置在装置上并可操作以将可视数据传输到通过有线或无线地连接到相机的远程接收器。远程接收器可以是例如显示监视器或记录设备。可视数据还可存储在结合到维护装置或相机中的数据存储设备上。相机可以是可操作的以调整其在装置上的取向，以便能够在其视野内带来不同的区域。相机还可以是可操作的以调整其焦点。例如，当装置设置在转子上时(例如，在相邻叶片之间)，相机可以是可操作的以调整其取向和/或焦点，以便将护罩或引导导叶和静态密封件成像。类似地，例如，当装置设置在定子上时(例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于维护涡轮组件的方法，所述涡轮组件包括转子和定子，所述定子包括损坏区域，所述方法包括：将可远程控制的维护装置设置在所述转子上；通过旋转所述转子将所述维护装置定位成接近于所述损坏区域；并且通过操作设置在所述装置上的维修工具来维修所述损坏区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.30 US 15/198,7541.一种用于维护涡轮组件的方法，所述涡轮组件包括转子和定子，所述定子包括损坏区域，所述方法包括：将可远程控制的维护装置设置在所述转子上；通过旋转所述转子将所述维护装置定位成接近于所述损坏区域；并且通过操作设置在所述装置上的维修工具来维修所述损坏区域。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述装置上设置有相机，其中，所述相机可操作以将可视数据远程传输到接收器。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述相机可操作以将可视数据无线传输到接收器。4.根据权利要求1所述的方法，还包括在设置所述装置之后锚定所述装置。5.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述维修工具包括将控制信号远程传输到所述装置。6.根据权利要求5所述的方法，其中，操作所述维修工具包括将控制信号无线传输到所述装置。7.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述维修工具包括将材料从所述损坏区域移除。8.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述维修工具包括将维修材料设置在所述损坏区域上。9.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述维修工具包括相对于所述损坏区域移动所述维修工具。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述损坏区域是裂缝，并且维修所述损坏区域包括维修所述裂缝。11.根据权利要求1所述的方法，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：DM利普金，TW丹科，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US