原位发动机部件修理制造技术

一种用于修理涡轮发动机的方法，包括：确定多个翼型件的外端与外带之间的间隙的度量大于预定量；以及在外带上原位沉积可磨耗材料以减小多个翼型件的外端与外带之间的间隙的度量。

In situ engine component repair

A method for repairing a turbine engine includes: determining that the measurement of the gap between the outer end of a plurality of airfoil parts and the outer belt is larger than a predetermined amount; and depositing in situ abradable materials on the outer belt to reduce the measurement of the gap between the outer end of a plurality of airfoil parts and the outer belt.

【技术实现步骤摘要】
原位发动机部件修理
本主题总体上涉及一种用于修理燃气涡轮发动机内的可磨耗材料的系统和方法。
技术介绍
至少某些燃气涡轮发动机以串行流动布置包括：压缩机区段，其包括用于压缩流过发动机的空气的低压压缩机和高压压缩机；燃烧器，其用于将燃料与压缩空气混合，使得混合物可以被点燃；和涡轮区段，其包括用于向压缩机区段提供动力的高压涡轮和低压涡轮。压缩机和涡轮中的每一个可包括多级旋转翼型件，用于向流过其中的空气添加能量或从中提取能量。翼型件的一个或多个级可具有围绕其的可磨耗层，以与其径向外缘形成更紧密的密封，以提高涡轮发动机的效率。然而，应该理解的是，通过正常的操作过程，可磨耗层可能会磨损。例如，通过发动机循环，由于例如改变操作温度而引起的发动机部件的膨胀和收缩可使可磨耗层与其围绕的旋转翼型件的级的径向外部尖端更紧密地接触。此外，来自发动机的金属颗粒可以形成可磨耗层，使得可磨耗层也变得更容易膨胀和收缩。因此，在一定量的磨损之后，必须将涡轮发动机从翼上取下，拆卸以暴露可磨耗层并进行修理。这是一项及时而昂贵的工作。因此，修理发动机内的可磨耗层的改进系统和/或方法将是有用的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本专利技术来学习。在本公开的一个方面，提供了一种用于修理涡轮发动机的方法，该涡轮发动机包括翼型件旋转级和围绕翼型件旋转级的外带，翼型件旋转级包括限定外端的多个翼型件。该方法包括确定多个翼型件的外端与外带之间的间隙的度量大于预定量；以及在外带上原位沉积可磨耗材料以减小多个翼型件的外端与外带之间的间隙的度量。在某些示例性方面，在外带上原位沉积可磨耗材料包括使用附接到多个翼型件中的至少一个翼型件的喷射模块来沉积可磨耗材料。例如，在某些示例性方面，在外带上原位沉积可磨耗材料还包括使多个翼型件旋转，同时将可磨耗材料原位沉积在外带上。在某些示例性方面，涡轮发动机限定径向方向和周向方向，并且其中确定多个翼型件的外端与外带之间的间隙的度量包括确定沿径向方向和周向方向的间隙的二维度量。在某些示例性方面，涡轮发动机限定轴向方向，径向方向和周向方向，并且其中确定多个翼型件的外端与外带之间的间隙的度量包括确定沿轴向方向，径向方向和周向方向的间隙的三维度量。在某些示例性方面，涡轮发动机限定周向方向，并且其中在外带上原位沉积可磨耗材料包括在外带上沿周向方向以不均匀的方式沉积可磨耗材料。例如，在某些示例性方面，沿着周向方向以不均匀的方式沉积可磨耗材料包括沿着周向方向以不均匀的方式沉积可磨耗材料，从而导致沿周向方向的间隙的不均匀度量。在某些示例性方面，该方法还包括原位移除现有可磨耗材料的至少一部分。在某些示例性方面，该方法还包括原位再成型沉积在外带上的可磨耗材料。例如，在某些示例性方面中，原位再成型沉积在外带上的可磨耗材料包括利用附接到多个翼型件中的至少一个翼型件的再成型工具原位再成型沉积在外带上的可磨耗材料。例如，在某些示例性方面，原位再成型沉积在外带上的可磨耗材料还包括使多个翼型件旋转，同时原位再成型沉积在外带上的可磨耗材料。在某些示例性方面，翼型件旋转级的多个翼型件是多个转子叶片。在某些示例性方面，在外带上原位沉积可磨耗材料包括使用延伸穿过涡轮发动机的开口的蛇形臂工具原位沉积可磨耗材料。在本公开的示例性实施例中，提供一种修理工具，用于修理围绕涡轮发动机的翼型件旋转级的外带的可磨耗层。该修理工具包括感测模块，该感测模块包括传感器，该传感器被构造为感测指示第一翼型件和外带的可磨耗层之间的间隙的度量的数据；和喷射模块，其构造成可移除地附接到翼型件旋转级的翼型件上，该喷射模块包括用于将可磨耗材料喷射到可磨耗层上的喷嘴。在某些示例性实施例中，喷射模块被构造用于可移除地附接到翼型件旋转级的第二翼型件，并且其中感测模块被构造用于可移除地附接到翼型件旋转级的第一翼型件。在某些示例性实施例中，修理工具还包括成型模块，该成型模块被构造为再成型喷射到可磨耗层上的可磨耗材料。例如，在某些示例性实施例中，成型模块被构造用于可移除地附接到翼型件旋转级的第三翼型件。在某些示例性实施例中，修理工具还包括控制器，其中感测模块和喷射模块均可操作地联接到控制器。例如，在某些示例性实施例中，控制器包括一个或多个处理器和存储器，其中存储器存储数据，该数据包括当由一个或多个处理器执行时使修理工具执行功能的指令，该功能包括确定沿涡轮发动机的径向方向和沿涡轮发动机的周向方向的间隙的二维度量。例如，在某些示例性实施例中，该功能还包括确定沿径向方向，沿周向方向和沿涡轮发动机的轴向方向的间隙的三维度量。参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征，方面和优点。包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。附图说明在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考附图，其中：图1是根据本公开的示例性方面的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。图2是图1的示例性燃气涡轮发动机的后端的近视横截面视图。图3是根据本公开的示例性方面的包括沉积系统的图1的示例性燃气涡轮发动机的旋转翼型件的级的近视轴向视图。图4是图3的旋转翼型件的级的第一翼型件的近视图。图5是描绘图3的旋转翼型件的级与围绕该翼型件的级的可磨耗层之间的间隙的第一度量的图。图6是描绘图3的旋转翼型件的级与围绕该翼型件的级的可磨耗层之间的间隙的第二度量的图。图7是描绘图3的旋转翼型件的级与围绕该翼型件的级的可磨耗层之间的间隙的第三度量的图。图8是图3的旋转翼型件的级的第二翼型件的近视图。图9是图3的旋转翼型件的级的第三翼型件的近视图。图10是根据本公开另一示例性实施例的示例性燃气涡轮发动机的后端的近视横截面图。图11是根据本公开的示例性方面的用于修理燃气涡轮发动机的方法的流程图。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和说明书中的相同或类似的标记已用于指代本专利技术的相同或相似的部分。如本文所使用的，术语“第一”，“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。术语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机或推进装置内的相对位置，并且是指燃气涡轮发动机或推进装置的正常操作姿态。例如，关于燃气涡轮发动机，前指的是更靠近发动机入口的位置，而后指的是更靠近发动机喷嘴或排气的位置。术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。术语“联接”，“固定”，“附接”等等指的是直接联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于修理涡轮发动机的方法，其特征在于，所述涡轮发动机包括翼型件旋转级和围绕所述翼型件旋转级的外带，所述翼型件旋转级包括限定外端的多个翼型件，所述方法包括：/n确定所述多个翼型件的所述外端与所述外带之间的间隙的度量大于预定量；和/n将可磨耗材料原位沉积在所述外带上，以减小所述多个翼型件的所述外端与所述外带之间的所述间隙的所述度量。/n

【技术特征摘要】
20180524 US 15/988,7081.一种用于修理涡轮发动机的方法，其特征在于，所述涡轮发动机包括翼型件旋转级和围绕所述翼型件旋转级的外带，所述翼型件旋转级包括限定外端的多个翼型件，所述方法包括：
确定所述多个翼型件的所述外端与所述外带之间的间隙的度量大于预定量；和
将可磨耗材料原位沉积在所述外带上，以减小所述多个翼型件的所述外端与所述外带之间的所述间隙的所述度量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中将所述可磨耗材料原位沉积在所述外带上包括使用被附接到所述多个翼型件中的至少一个翼型件的喷射模块来沉积所述可磨耗材料。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中将所述可磨耗材料原位沉积在所述外带上进一步包括使所述多个翼型件旋转，同时将所述可磨耗材料原位沉积在所述外带上。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述涡轮发动机限定径向方向和周向方向，并且其中确定所述多个翼型件的所述外端与所述外带之间的所述间隙的所述度量包括确定沿所述径向方向和所述周向方向的所述间隙的二维度量。


5.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·斯科特·迪温斯基，赫伯特·奇德西·罗伯茨，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US