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生产一组孔洞的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:2375754 阅读:125 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种通过壁的处理生产一组贯通壁(12)的孔洞(10)的方法,其通过形成和/或改变所述孔洞的横截面,所述孔洞作为一组具有预定特征,包括步骤:至少在所述生产的最后阶段期间安排流体流经所述孔洞(10)同时保持所述壁在所述处理位置上;至少在所述生产的最后阶段期间监测通过孔洞的所述流动以监测所述组孔洞的生产的进程;和使所述处理适应所述监测结果以便获得具有所述预定特征的所述组孔洞。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过壁的处理生产一组贯通壁的孔洞的方法,其通过 形成和/或改变所述孔洞的横截面,所述孔洞作为一组具有预定特征,以及 涉及用于该生产的装置。
技术介绍
"一组孔洞的生产"将做广泛的解释并包括通过材料分离方法形成贯 通壁的一组孔洞,也就是,通过去除材料,例如通过传统的钻孔或通过激 光烧灼,或者通过材料保存方法例如通过冲孔转移材料,通过由分离和/或 保存加工增大已有孔洞的横截面而改变其横截面,或通过减小其横截面例 如通过部分地涂覆孔洞的材料收敛方法,以及这些类型的壁处理的可能的 组合以便获得具有预定特征的一组孔洞。这样, 一些孔洞可例如已经在那 里,而生产仅包括形成其它孔洞以便获得具有预定特征的所述组。"预定特 征"可例如为所述孔洞的预定总^t截面面积或经受流体通过这些孔洞的有 效横截面。特征还可为在某馈送压力下对于特定质量流的特定压力下降。再者,"壁"也做广泛的解释并指任何"类似壁的"部件并且不一定为 真正的壁,但是其可例如为燃气涡轮中的涡轮叶片。现将描述对于燃气涡轮在燃烧器罐中的渗出冷却孔洞形式的一组孔洞 的生产以便示出本专利技术,但无论如何不是限制其范围。这种生产的结果具 有对燃气涡轮的燃烧室的冷却、操作温度和排放以及涡轮中的下游部件的 寿命具有显著的影响。通过所谓的激光钻孔生产这样的一组孔洞是已知的, 其主要意味着通过激光束烧灼而材料分离加工壁材料。这样是非常重要的,这些孔洞作为一组具有预定特征,例如预定总横 截面面积,但是其它参数也可包括在所述预定特征中,以使得获得燃烧室 和涡轮的最优化操作。该问题通过将所述壁所属的整个部件在其已经从激 光加工中心拆除后带到独立的测试台并在其上进行测量而得以处理。当这 些测量显示偏离所述组孔洞的所述预定特征时,则通过例如钻孔修整相邻部件例如冲击套中的孔洞进行例如整个燃烧器组件流率的修正。在这种进行的方法中存在大量的内在缺点。至少两个操作需要单独的 夹紧,其减慢了加工过程。在具有所述壁的单个子部件之间将具有明显的 差异,因为每一个子部件的一组孔洞将具有不同的特征,以使得互换性打 折扣。相应地, 一个这样的子部件不能被另一个替换,因为所述测量没有 在单个的这样的子部件上进行,而仅仅是对于整个燃烧器组件。此外,因 为这样的子部件必须修整和匹配,所以有可能有错误组件。因为匹配是在 给定测试条件下对于整个组件的,所以在离开该条件的条件下将仍有分离 差异,例如其在燃气涡轮的操作中经历的那些。一种在介绍中限定的类型的方法已经通过美国专利No.6408610是已知 的,其公开了 "调整燃气涡轮部件冷却空气流的方法",其中壁中的一组孔 洞的生产通过涂覆包括已有孔洞的壁的区域而进行,以使得所述孔洞然后 部分地被涂覆并且其横截面得以改变。在这已经完成之后,具有所述组孔 洞的部件被带到用于流动^r查部件的压力流动台。然后^r查空气流是否在 期望冷却孔洞空气流的预选择范围内。当这是事实时,部件可接受以便使 用,否则其返回到室中进行所述涂覆步骤并经受进一步的涂覆,于是其在 所述压力流动台中再次被流动检查。该方法解决了上述问题的一些,但是 所述组孔洞的生产仍然耗时,相当复杂,并且在一些情形下不够可靠。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供在介绍中限定的类型的方法和装置,解决已知的 这种方法和装置的上面的问题。关于所述方法,该目的是根据本专利技术通过提供包括以下步骤的这种方 法而获得至少在所述生产的最后阶段期间安排流体流经所述孔洞同时保 持所述壁在所述处理的位置上,至少在所述生产的最后阶段期间监测通过 孔洞的所述流动以监测所述组孔洞的生产的进程,和^使得所述处理适应所 述监测结果以便获得具有所述预定特征的所述组孔洞。通过在一组孔洞的生产过程中安排所述流通过所述孔洞并监视其,同 时保持壁在所述处理位置上,两个操作,也就是,生产和检查被合并为一 个并且不需要单独的夹紧。这缩短了所述组孔洞的生产时间。处理将直接 适应监视的结果以使得具有所述预定特征的孔洞将有效率地和可靠地获得。此外,合并两个操作为一个将缩小生产过程中必需的公差带,并且一 分析已经表明在燃烧器罐冷却流区域情况中硬件温度和公差带的宽度之间 的强相关。指出的是,可在所述生产的整个阶段期间安排所述流体流动,而仅在 所述最后阶段期间进行监测,其还包括其中假定所述组孔洞具有所述预定 特征时进行所述监测的情况,并且当所述々支设正确时,那么所述处理的适 应将简单地意味着处理停止。所述安排流体流动及其所述监测的其它组合 也是可能的,并且本专利技术还包括间歇地安排这样的流动和/或监测这样的流 动的情况,只要所述壁保持在所述处理位置。根据本专利技术的实施例,所述处理是连续的直到所述流动的一个或多个 参数实质上已经呈现预定值。这些参数可以是例如所述流动的压力或质量 流率。根据再一 实施例,通过实质上恒定压力地施加流体到所述孔洞而安排 流体流经所述孔洞,并且通过测量通过所述孔洞的所述流体的质量流率监 测所述流。这种实施方法尤其适合于当使用液体例如水作为所述流体时。根据本专利技术的另 一实施例,通过实质上恒定质量流率地施加流体到所 述孔洞而安排流体流经所述孔洞,并且通过测量所述流体施加到所述孔洞 的压力监测所述流动,其可在当使用气体例如空气作为所述流体时有利地 进行。根据本专利技术的另 一实施例,壁的所述处理包括材料分离和/或材料保存 加工,分别例如钻孔和冲孔。结果是在这种加工形式的实际处理过程中大 多数地可安排流体流经所述孔洞以便于所述组孔洞的生产操作的控制。根据本专利技术的另 一实施例,选取所述流体施加到所述孔洞的压力以使 得能够从孔洞喷出可能的碎屑,例如钻孔碎屑。这意味着所述流在那里以 便确保具有所述预定特征的一组孔洞被获得同样被利用来去除捕获在孔洞 中的碎屑,以使得因此不需要额外的操作。根据本专利技术的另 一 实施例,选取所述流体施加到所述孔洞的质量流率 以使得能够从孔洞喷出可能的碎屑,例如钻孔碎屑,其在当使用液体作为 所述流体时是适合实施的方法。根据本专利技术的另 一实施例,所述流体以脉动的方式施加到所述孔洞以 使得从孔洞喷出可能的碎屑,例如钻孔碎屑。这是进一步改善所述流体流的碎屑去除特征的方法。根据本专利技术的另 一实施例,所述流体以交替的方向施加到所述孔洞以 使得从孔洞喷出可能的碎屑,例如钻孔碎屑。根据本专利技术的另一实施例,实质上在所述组孔洞的整个生产过程中安 排流体流经所述一组孔洞以便从形成和/或改变的孔洞去除废弃物,例如钻 孔碎屑。根据本专利技术的另 一实施例,仅在所述组孔洞的生产的最后阶段期间安 排流体流经所述孔洞,其对于如果期望避免流体在生产过程中过早地流经 所述孔洞以便例如节省流体但不限于这样的目的是有利的。根据本专利技术的另一实施例,在安排流体流经所述孔洞的步骤之前,在 所述形成或改变的孔洞的至少一些中进行锋利边角的去毛刺或抛光。这进 一步改善所述方法的可靠性,因为锋利边角的处理将赋予孔洞其最后的形 状,并且当在安排流体流经所述孔洞的步骤之前这对大多数孔洞进行时是 尤其有利的。根据本专利技术的另 一 实施例,所述方法包括涂覆包括现有的所述孔洞的 所述壁的区域的至少 一部分的步骤。那么当部分地涂覆已有孔洞的至少一 些以便减小其横截面时可能让该涂覆步骤为所述处理的一部分。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种贯通壁(12)的一组孔洞(10)的生产方法,其是通过形成和/或改变所述孔洞的横截面而处理所述壁,所述孔洞作为一组具有预定特征,所述方法包括步骤:至少在所述生产的最后阶段期间安排流体流经所述孔洞同时保持所述壁在所述处理的位置上,至少在所述生产的最后阶段期间监测通过所述孔洞的所述流动以监测所述组孔洞的所述生产的进程,和使得所述处理适应所述监测结果以便获得具有所述预定特征的所述组孔洞。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊恩格伦丁宁罗宾迈克米伦彼得西尼奥尔
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE[]

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