CN107088591A - 用于燃气涡轮发动机的涡轮叶片的原位修理的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于燃气涡轮发动机的涡轮叶片的原位修理的系统及方法。具体而言,本公开内容针对用于修理燃气涡轮发动机(10)的涡轮(28,32)的涡轮叶片(100)中的弯曲的改进的系统和方法。该系统包括构造成适应涡轮(28,32)的通路端口的铰接引导件(114)。铰接引导件(114)包括近端(116)和远端(118)。该系统还包括构造在铰接引导件(114)的远端(118)处的修理工具(112)。此外,修理工具(112)构造成套在涡轮叶片(100)上。因此,修理工具(112)构造成在涡轮叶片(112)装固在涡轮(28,32)内时将涡轮叶片(112)弯曲至未弯曲位置。

Description

用于燃气涡轮发动机的涡轮叶片的原位修理的系统及方法
技术领域
本发明大体上涉及燃气涡轮发动机,并且更特别地涉及用于燃气涡轮发动机的涡轮叶片的原位修理的系统及方法。
背景技术
燃气涡轮发动机大体上包括成串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中,空气进入压缩机区段的入口,在该处,一个或多个轴向或离心压缩机逐渐压缩空气,直到其到达燃烧区段。燃料与压缩的空气混合且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送穿过限定在涡轮区段内的热气体通路,且然后经由排气区段从涡轮区段排出。
在特定构造中,涡轮区段包括成串流顺序的高压(HP)涡轮和低压(LP)涡轮。HP涡轮和LP涡轮分别包括各种可旋转的涡轮构件,诸如转子轴、由转子轴安装或另外承载的转子盘、安装到盘的外周且从其沿径向延伸的涡轮叶片,以及各种静止涡轮构件,诸如定子导叶或喷嘴、涡轮护罩和发动机框架。可旋转的和静止的涡轮构件至少部分地限定穿过涡轮区段的热气体通路。例如,燃气涡轮轮叶或叶片大体上具有翼型件形状,其设计成将流动通路气体的热能和动能转换成转子的机械旋转。当燃烧气体流过热气体通路时,热能从燃烧气体传递至可旋转的和静止的涡轮构件。这样的燃气涡轮发动机通常用于飞行器上。
在操作期间,涡轮叶片可通过各种物质的摄入(例如,冰摄入)而受损,这可能修理起来困难且昂贵。更具体而言,这样的摄入可引起叶片末梢或前缘/后缘的破坏,包括局部末梢弯曲。为了使用常规方法来修理此破坏,使用了较大的弯曲工具,其需要某些独立的燃气涡轮构件从燃气涡轮组件除去。在一些情况中,燃气涡轮发动机可能必须从飞行器的翼除去。因此,这样的修理可能耗时且昂贵。
鉴于前面提到的,用于涡轮叶片的原位(即,翼上)修理的改进的系统和方法将是有利的。更具体而言,用于使用局部的原位修理工具修理涡轮叶片的系统和方法将是本领域中期望的。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中阐明,或可从描述中清楚,或可通过实施本发明理解到。
在一个方面,本公开内容针对一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片中的弯曲的系统。该系统包括构造成适应涡轮的通路端口的铰接引导件。此外,铰接引导件包括近端和远端。该系统还包括构造在铰接引导件的远端处的修理工具。此外,修理工具构造成套在涡轮叶片上。因此,修理工具构造成在涡轮叶片装固在涡轮内时将涡轮叶片弯曲至未弯曲位置。
在另一方面,本公开内容针对一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片中的弯曲的方法。该方法包括将铰接引导件插入涡轮的通路端口中,其中铰接引导件具有在其远端处的修理工具。因此,该方法还包括将修理工具沿第一方向定位在涡轮叶片上。此外,该方法包括在相反的第二方向上沿涡轮叶片的翼弦拉动修理工具,以便将涡轮叶片弯曲或定形到未弯曲位置。
在还有另一方面,本公开内容针对一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮叶片中的弯曲的方法。该方法包括将铰接引导件插入涡轮的通路端口中,其中铰接引导件具有在其远端处的修理工具。该方法还包括将修理工具安装至涡轮叶片。此外,该方法包括经由修理工具在涡轮叶片的弯曲处施加力,以便将叶片弯曲或定形回未弯曲位置。
技术方案1. 一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片中的弯曲的系统,所述系统包括:
构造成适应所述涡轮的通路端口的铰接引导件,所述铰接引导件包括近端和远端;以及
构造在所述铰接引导件的远端处的修理工具,所述修理工具构造成套在所述涡轮叶片上,
其中所述修理工具构造成在所述涡轮叶片装固在所述涡轮内时将所述涡轮叶片弯曲至未弯曲位置。
技术方案2. 根据技术方案1所述的系统,其中,所述弯曲位于所述涡轮叶片的叶片末梢、前缘或后缘中的一者中。
技术方案3. 根据技术方案1所述的系统,其中,所述系统还包括安装构件,所述安装构件用于将所述涡轮叶片的叶片根部装固到所述燃气涡轮发动机中的固定位置。
技术方案4. 根据技术方案3所述的系统,其中,所述固定位置包括所述涡轮的盘。
技术方案5. 根据技术方案2所述的系统,其中,所述修理工具包括修理固定器或修理夹具中的至少一者。
技术方案6. 根据技术方案5所述的系统,其中,所述修理固定器包括限定第一端和第二端的工作台,所述第一端构造成沿第一方向在所述涡轮叶片的叶片末梢上滑动,所述第二端构造成带有所述铰接引导件。
技术方案7. 根据技术方案6所述的系统,其中,所述工作台还包括腔,所述腔构造成在所述第一端在所述叶片末梢上滑动时通过其槽口接纳所述叶片末梢。
技术方案8. 根据技术方案5所述的系统,其中,所述修理夹具还包括驱动机构,所述驱动机构构造成将所述涡轮叶片弯曲至所述未弯曲位置。
技术方案9. 根据技术方案8所述的系统,其中,所述驱动机构包括电驱动机构、液压驱动机构或气动驱动机构中的至少一者。
技术方案10. 根据技术方案5所述的系统,其中,所述修理夹具还包括构造成接纳所述叶片末梢的槽口。
技术方案11. 一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片中的弯曲的方法,所述方法包括:
将铰接引导件插入所述涡轮的通路端口中,所述铰接引导件具有在其远端处的修理工具;
将所述修理工具沿第一方向定位在所述涡轮叶片上;以及
在相反的第二方向上沿所述涡轮叶片的翼弦拉动所述修理工具,以便使所述涡轮叶片弯曲回未弯曲位置。
技术方案12. 根据技术方案11所述的方法,其中,所述弯曲位于所述涡轮叶片的叶片末梢、前缘或后缘中的一者中。
技术方案13. 根据技术方案11所述的方法,其中,所述方法还包括将所述涡轮叶片的叶片根部装固到所述燃气涡轮发动机中的固定位置,其中所述固定位置包括所述涡轮的盘。
技术方案14. 根据技术方案12所述的方法,其中,所述修理工具包括具有工作台的修理固定器,所述工作台限定第一端和第二端,所述第一端构造成沿第一方向在所述涡轮叶片的叶片末梢上滑动,所述第二端构造成带有所述铰接引导件。
技术方案15. 根据技术方案14所述的方法,其中,所述工作台还包括腔,所述腔构造成在所述第一端在所述叶片末梢上滑动时通过其槽口接纳所述叶片末梢。
技术方案16. 一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮叶片的叶片末梢中的弯曲的方法,所述方法包括:
将铰接引导件插入所述涡轮的通路端口中,所述铰接引导件具有在其远端处的修理工具;
将所述修理工具安装至所述涡轮叶片的叶片末梢;
经由所述修理工具在所述涡轮叶片的弯曲处施加力,以便使所述涡轮叶片弯曲回未弯曲位置。
技术方案17. 根据技术方案16所述的方法,其中,所述方法还包括将所述涡轮叶片的叶片根部装固到所述燃气涡轮发动机中的固定位置,其中所述固定位置包括所述涡轮的盘。
技术方案18. 根据技术方案17所述的方法,其中,所述修理工具包括修理夹具,所述修理夹具具有构造成将所述涡轮叶片弯曲至所述未弯曲位置的驱动机构。
技术方案19. 根据技术方案18所述的方法,其中,所述驱动机构包括电驱动机构、液压驱动机构或气动驱动机构中的至少一者。
技术方案20. 根据技术方案16所述的方法,其中,所述修理夹具还包括构造成接纳所述叶片末梢的槽口。
本发明的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,且连同描述用于阐释本发明的原理。
附图说明
被看作是本发明的主题在说明书的结束部分中具体指出且明确请求保护。然而,本发明可连同附图参照以下描述来最佳地理解,在附图中:
图1示出了根据本公开内容的可用于飞行器内的燃气涡轮发动机的一个实施例的截面视图;
图2为适合用于图1中所示的燃气涡轮发动机内的涡轮的一个实施例的局部截面视图,具体示出了用于提供至涡轮的内部通路的发动机中限定的通路端口;
图3示出了根据本公开内容的燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片的一个实施例的透视图;
图4示出了根据本公开内容的用于执行燃气涡轮发动机的涡轮叶片的原位修理的系统的一个实施例的简化视图,具体示出了通过发动机的通路端口插入来接近涡轮叶片的修理工具;
图5示出了暂时地装固至涡轮叶片的叶片末梢以便在其上执行原位修理的修理工具的一个实施例的局部视图;
图6示出了暂时地装固至涡轮叶片的叶片末梢以便在其上执行原位修理的修理工具的另一个实施例的局部视图;
图7示出了根据本公开内容的用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片的叶片末梢中的弯曲的方法的一个实施例的流程图;以及
图8示出了根据本公开内容的用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片的叶片末梢中的弯曲的方法的另一个实施例的流程图。
构件清单
10 燃气涡轮发动机
12 中心线轴线
14 核心燃气涡轮发动机
16 风扇区段
18 外壳
20 环形入口
22 增压压缩机
24 高压压缩机
26 燃烧器
28 高压涡轮
30 高压传动轴
32 低压涡轮
34 低压传动轴
36 排气喷嘴
37 减速装置
38 转子组件
40 风扇壳
42 出口导向导叶
44 风扇转子叶片
46 下游区段
48 空气流管道
50 空气流
52 入口
54 空气流
56 空气流
58 空气流
60 燃烧产物
62 通路端口
62A 通路端口
62B 通路端口
66 涡轮喷嘴
68 旋转涡轮叶片
70 喷嘴导叶
72 弓形外带
74 弓形内带
76 涡轮护罩
78 喷嘴导叶
100 涡轮叶片
102 燕尾部
104 柄脚
105 前缘
106 平台
107 后缘
108 翼型件
109 叶片末梢
110 系统
112 修理工具
114 铰接引导件
116 近端
118 远端
120 修理固定器
122 修理夹具
124 工作台
126 第一端
128 第二端
130 腔
132 槽口
134 传动机构
136 槽口
138 安装构件
140 加热元件
136 加热构件
138 铰接组件
140 铰接线缆
142 铰接马达
200 方法
202 方法步骤
204 方法步骤
206 方法步骤
300 方法
302 方法步骤
304 方法步骤
306 方法步骤。
具体实施方式
现在将对本发明的实施例进行详细参照,其一个或多个示例在附图中示出。各个示例通过阐释本发明的方式提供,而不限制本发明。实际上,本领域的技术人员将清楚的是,在不脱离本发明的范围或精神的情况下,可在本发明中作出各种改型和变型。例如,示为或描述为一个实施例的一部分的特征可结合另一个实施例使用以产生又一个实施例。因此,意在使本发明覆盖归入所附权利要求和其等同物的范围内的此类改型和变型。
如本文使用的用语"第一"、"第二"和"第三"可互换使用,以将一个构件与另一个区分开,且不意在表示独立构件的位置或重要性。
用语"上游"和"下游"是指相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如,"上游"是指流体从其流出的方向,且"下游"指示流体流至的方向。
大体上,本公开内容针对一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片中(例如,叶片末梢和/或前缘或后缘中)的弯曲的改进的系统及方法。该系统包括构造成适应涡轮的通路端口的铰接引导件,以及构造在铰接引导件的远端处的修理工具。此外,修理工具构造成套在涡轮叶片上。因此,修理工具构造成在涡轮叶片装固在涡轮内(即,在原位)时将涡轮叶片弯曲或定形至未弯曲位置。
应当认识到的是,公开的系统和方法可大体上用于执行位于任何适合类型的燃气涡轮发动机内的涡轮叶片的原位修理,包括基于飞行器的涡轮发动机和陆基涡轮发动机,而不论发动机的当前组装状态(例如,完全或部分组装)。此外,关于飞行器发动机,应当认识到的是,本主题可在翼上或翼外实施。
因此,本公开内容提供了现有技术中未提出的许多优点。例如,当维修燃气涡轮发动机时,一些修理活动需要到弯曲工具的通路,弯曲工具较大且需要独立燃气涡轮构件的某些部分从燃气涡轮组件除去。因此,本公开内容的原位修理减少了与修理受损叶片相关联的维修时间和成本。更特别地,本公开内容构造成使用内部或临时锚定和力施加工具来在原位执行恢复定形,这减少了现场维修燃气涡轮发动机所需的拆卸水平。因此,本公开内容降低了与弯曲的涡轮叶片相关联的时间和劳动要求。此外,本公开内容提供了简单的修理方法,因此使得涡轮叶片的原位修理容易且有效。
现在参看附图,图1示出了根据本主题的方面的可用于飞行器内的燃气涡轮发动机10的一个实施例的截面视图,其中发动机10示为具有出于参照目的在其间延伸的纵向或轴向中心线轴线12。大体上,发动机10可包括核心燃气涡轮发动机(大体上由参考标号14指出)和定位在其上游的风扇区段16。核心发动机14大体上可包括限定环形入口20的大致管状的外壳18。此外,外壳18还可包围和支撑增压压缩机22,以用于将进入核心发动机14的空气的压力升高到第一压力水平。高压、多级、轴流式压缩机24然后可从增压压缩机22接收加压空气,且进一步升高此空气的压力。流出高压压缩机24的加压空气然后可流至燃烧器26,在燃烧器26内,燃料喷射到加压空气流中,所得的混合物在燃烧器26内燃烧。高能燃烧产物从燃烧器26沿发动机10的热气体通路引导至第一(高压)涡轮28来用于经由第一(高压)传动轴30驱动高压压缩机24,且然后引导至第二(低压)涡轮32,以用于经由大体上与第一传动轴30同轴的第二(低压)传动轴34驱动增压压缩机22和风扇区段16。在驱动涡轮28和32中的每一者之后,燃烧产物可从核心发动机14经由排气喷嘴36排出来提供推进喷气推力。
此外,如图1中所示,发动机10的风扇区段16可大体上包括可旋转的轴流式风扇转子组件38,其构造成由环形风扇壳40包绕。本领域的普通技术人员应当认识到,风扇壳40可构造成关于核心发动机14由多个大致沿径向延伸、沿周向间隔开的出口导向导叶42支撑。因此,风扇壳40可包围风扇转子组件38和其对应的风扇转子叶片44。此外,风扇壳40的下游区段46可越过核心发动机14的外部延伸,以便限定提供额外推进喷气推力的副或旁通空气流管道48。
应当认识到的是,在若干实施例中,第二(低压)传动轴34可直接地联接至风扇转子组件38,以提供直接传动构造。作为备选,第二传动轴34可经由减速装置37(例如,减速齿轮或齿轮箱)联接至风扇转子组件38,以提供间接传动或齿轮传动构造。此减速装置还可按期望或要求设在发动机10内的任何其它适合的轴和/或转轴之间。
在发动机10的操作期间,应当认识到的是,初始空气流(由箭头50指出)可通过风扇壳40的相关联的入口52进入发动机10。空气流50然后穿过风扇叶片44,且分成移动穿过管道48的第一压缩空气流(由箭头54指出)和进入增压压缩机22的第二压缩空气流(由箭头56指出)。第二压缩空气流56的压力然后增大且进入高压压缩机24(如由箭头58指出)。在与燃料混合且在燃烧器26内燃烧之后,燃烧产物60流出燃烧器26,且流过第一涡轮28。此后,燃烧产物60流过第二涡轮32,且流出排气喷嘴36,以提供推力给发动机10。
燃气涡轮发动机10还可包括穿过其壳和/或框架限定的用于提供至核心发动机14的内部的通路的多个通路端口。例如,如图1中所示,发动机10可包括多个通路端口62(仅示出其中六个),其穿过外壳18限定以用于提供至压缩机22、24中的一者或两者的内部通路,且/或用于提供至涡轮28、32中的一者或两者的内部通路。在若干实施例中,通路端口62可沿核心发动机14轴向地间隔开。例如,通路端口62可沿各个压缩机22、24和/或各个涡轮28、32轴向地间隔开,使得至少一个通路端口62位于各个压缩机级和/或各个涡轮级处,以用于提供至位于此级处的内部构件的通路。此外,通路端口62也可围绕核心发动机14沿周向间隔开。例如,多个通路端口62可沿周向围绕各个压缩机级和/或涡轮级间隔开。
应当认识到的是,尽管通路端口62在本文中大体上参照用于提供至构件22、24中的一者或两者的内部通路和/或用于提供至涡轮28、32中的一者或两者的内部通路来描述,但燃气涡轮发动机10可包括提供至发动机10的任何适合的内部位置的通路的通路端口62,诸如通过包括提供燃烧器26和/或发动机10的任何其它适合的构件内的通路的通路端口62。
现在参看图2,示出了根据本主题的实施例的上文参照图1所述的第一(或高压)涡轮28的局部截面视图。如图所示,第一涡轮28可包括第一级涡轮喷嘴66,以及紧接地位于喷嘴66下游的环形阵列的旋转涡轮叶片68(示出了其中一个)。喷嘴66大体上可由环形流动通道限定,通道包括多个沿径向延伸的环形地间隔开的喷嘴导叶70(仅示出了其中一个)。导叶70可支撑在一定数目的弓形外带72与弓形内带74之间。此外,沿周向间隔开的涡轮叶片68大体上可构造成从转子盘(未示出)沿径向向外延伸,转子盘围绕发动机10的中心线轴线12(图1)旋转。此外,涡轮护罩76可紧接地定位在涡轮叶片68的径向外末梢附近,以便限定沿发动机10的热气体通路流过涡轮28的燃烧产物60的外径向流动通路边界。
如上文所指出,涡轮28大体上可包括任何数目的涡轮级,其中各个级均包括环形阵列的喷嘴导叶和后接的涡轮叶片68。例如,如图2中所示,涡轮28的第二级的环形阵列的喷嘴导叶78可紧接地位于涡轮28的第一级的涡轮叶片68的下游。
此外,如图2中所示,多个通路端口62A、62B可穿过涡轮壳和/或框架限定,其中各个通路端口62A、62B均构造成在不同轴向位置处提供至涡轮28的内部的通路。特别地,如上文所指出,在若干实施例中,通路端口62A、62B沿轴向间隔开,使得各个通路端口62A、62B与涡轮28的不同级对准或另外提供至不同级的内部通路。例如,如图2中所示,第一通路端口62A可穿过涡轮壳/框架限定,以提供至涡轮28的第一级的通路,而第二通路端口62B可穿过涡轮壳/框架限定,以提供至涡轮28的第二级的通路。
应当认识到的是,相似的通路端口62也可提供成用于涡轮28的任何其它级和/或用于第二(或低压)涡轮32的任何涡轮级。应当认识到的是,除图2中所示的沿轴向间隔开的通路端口62之外,通路端口62也可设在不同的沿周向间隔开的位置处。例如,在一个实施例中,多个沿周向间隔开的通路端口可穿过各个涡轮级处的涡轮壳/框架限定,以在围绕涡轮级的多个周向位置处提供至涡轮28的内部通路。
现在参看图3,示出了图1的燃气涡轮发动机10的示例性涡轮叶片100。如图所示,叶片100大体上表示为适于安装至燃气涡轮发动机10的涡轮区段内的盘或转子(未示出)。出于此原因,涡轮叶片100表示为包括燕尾部102,其用于通过与形成在盘的圆周中的互补燕尾槽口联锁来将叶片100锚定至涡轮盘。如图2中所示,联锁特征可包括称为柄脚104的凸部,其接合由燕尾槽口限定的凹部。叶片100进一步示为具有平台106,其将翼型件108与燕尾部102限定在其上的柄部105分开。涡轮叶片100还包括与平台106相对设置的叶片末梢109、前缘105,以及后缘107。因此,叶片末梢109大体上限定叶片100的径向最外侧部分,且因此可构造成定位在燃气发动机10的静止护罩(未示出)附近。
在燃气涡轮发动机100的操作期间,各种物质(诸如冰)到HP或LP涡轮28、32中的摄入可破坏涡轮叶片100。此外,由于它们在发动机10的操作期间直接地经受热燃烧气体,故翼型件108(包括前缘105和后缘107)、平台106和/或叶片末梢109通常具有很苛刻的材料要求。平台106和叶片末梢109是涡轮叶片100的更进一步的关键区域,因为它们产生用于涡轮区段内的热气体通路的内流动通路表面和外流动通路表面。此外,平台106产生密封来防止热燃烧气体与较低温气体的混合,柄部105、其燕尾部102和涡轮盘暴露于较低温气体。此外,叶片末梢109可由于其与包绕叶片末梢109的护罩之间的高应变负载和磨损相互作用而经受蠕变。燕尾部102也是关键区域,因为其经受由其与燕尾槽口的接合和由叶片100生成的高离心负载引起的磨损和高负载。因此,本公开内容针对用于在叶片100在操作期间例如经由摄入而弯曲的情况下修理涡轮叶片100的改进的系统和方法。
现在参看图4,示出了根据本公开内容的用于执行燃气涡轮发动机10的涡轮叶片100的原位修理的系统110的一个实施例的简化视图。更特别地,如图所示,系统110构造成修理涡轮叶片100的叶片末梢109或前缘105和后缘107中的弯曲。此外,如图所示,系统110包括构造成适应涡轮28、32的通路端口62的铰接引导件以及修理工具112。如本文所述的铰接引导件可包括构造成配合在发动机10的各种端口62和/或入口52内的任何适合的引导件或臂。例如,在一个实施例中,铰接引导件可包括蛇形臂机器人。更特别地,铰接引导件具有近端116和远端118。因此,如图所示,修理工具112构造成带有铰接引导件114的远端118,使得工具112可容易通过燃气涡轮发动机10的通路端口62插入,诸如上文参照图1-图3所述的任何通路端口62,以允许在涡轮叶片100上执行原位修理过程。此外,如图4-图6中所示,修理工具112可构造成套在叶片末梢109上。此外,修理工具112构造成在涡轮叶片100装固在涡轮28、32内(即,在原位)将涡轮叶片100弯曲或再定形到其原始未弯曲位置。
现在参看图5,示出了根据本公开内容的构造成带有修理工具112的一个实施例的涡轮叶片100的叶片末梢109的详图。大体上,修理工具112可对应于可通过燃气涡轮发动机10的通路端口62插入且附接到涡轮叶片100上来在其上执行修理工作的任何适合的工具和/或构件。例如,如图4和图5中所示,修理工具112可包括修理固定器120。在某些实施例中,修理固定器120可包括限定第一端126和第二端128的工作台124。此外,如图5中所示,第一端126可构造成沿第一方向在涡轮叶片100的叶片末梢109上滑动,而第二端128可构造成带有铰接引导件114。更特别地,如图所示,工作本体124可包括腔130,其构造成在第一端126在叶片末梢109上滑动时通过槽口132接纳叶片末梢109。因此,为了修理末梢,修理工具112沿相反的第二方向拉动,以便再定形叶片末梢109,即,使叶片末梢109弯曲至其原始未弯曲位置。
在备选实施例中,如图6中所示,修理工具112可包括修理夹具122,其暂时地安装至涡轮叶片100,例如,至叶片末梢109。更特别地,如图所示,修理夹具122可包括构造成将叶片末梢109接纳在其中的槽口136。此外,如图所示,修理夹具122可包括驱动机构134,其构造成将叶片末梢109定形或弯曲至其原始位置。例如,在某些实施例中,驱动机构134可包括电驱动机构、液压驱动机构、气动驱动机构或任何其它适合的驱动机构。因此,驱动机构构造成相对于叶片末梢109施加恢复力,以使弯曲末梢往回再对准来服务。
此外,如图5和图6中所示,系统110还可包括安装构件138,以用于将涡轮叶片100的叶片根部牢固锚定到燃气涡轮发动机10中的固定位置。更特别地,在某些实施例中,固定位置可包括涡轮28、32的盘。因此,安装构件138构造成在修理过程期间向叶片100提供额外支撑,使得叶片100不会在修理弯曲时移动。
参看图4-图6,修理工具112还可包括在其工作端处的加热元件140,以在弯曲末梢109之前加热涡轮叶片100。例如,工作台122可包括加热构件140以将叶片末梢109在其弯曲之前、期间和/或之后局部地加热。例如,加热构件140可将热能引导到叶片末梢109中。此外,如图4中所示,加热元件(由虚线140指出)可提供成与铰接引导件114操作关联。
大体上,加热元件140可构造成在铰接引导件114内生成热。例如,在一个实施例中,加热元件140可对应于电阻加热元件,诸如一条或多条电阻丝,其整体结合或合并到铰接引导件114的壁内。然而,在另一个实施例中,加热元件140可对应于可用于提供铰接引导件114内的加热的任何其它适合的发热装置和/或构件。
往回参看图4,铰接引导件114还可包括铰接组件138,其允许修理工具112的定向在燃气涡轮发动机10的内部内调整。例如,铰接组件138可允许修理工具112围绕单条轴线或多条轴线旋转或枢转,以调整修理工具112关于涡轮叶片100的定向。应当认识到的是,铰接组件138可大体上具有任何适合的构造,且/或可包括允许调整修理工具112关于涡轮叶片100的定向的任何适合的构件。例如,在一个实施例中,多个铰接线缆140可联接在修理工具112与一个或多个铰接马达142之间。在这样的实施例中,通过经由马达142调整线缆140的张力,修理工具112可在燃气涡轮发动机10内再定向。
现在参看图7,示出了用于修理涡轮叶片100中的弯曲的方法200的一个实施例的流程图。如202处所示,方法200包括将铰接引导件114插入涡轮100的通路端口62中,其中铰接引导件114具有在其远端118处的修理工具112。例如,在这样的实施例中,修理工具122可对应于图5的修理固定器120。因此,如204处所示,方法200包括将修理工具112沿第一方向定位在涡轮叶片100上。如206处所示,方法200包括在相反的第二方向上沿涡轮叶片100的翼弦拉动修理工具112,以便使涡轮叶片100弯曲回未弯曲位置。
现在参看图8,示出了用于修理涡轮叶片100中的弯曲的方法300的另一个实施例的流程图。如302处所示,方法300包括将铰接引导件114插入涡轮28、32的通路端口62中,其中铰接引导件具有在其远端处的修理工具112。例如,在这样的实施例中,修理工具122可对应于图6的修理夹具122。因此,如304处所示,方法300还包括将修理工具122安装到涡轮叶片100。如306处所示,方法300包括经由修理工具112在涡轮叶片100的弯曲处施加力,以便将叶片100弯曲回其原来的未弯曲位置,即,在末梢受损之前。
该书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使本领域技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构要素,则意在使这些其它示例处于权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种用于修理燃气涡轮发动机(10)的涡轮(28,32)的涡轮叶片(100)中的弯曲的系统,所述系统包括:
构造成适应所述涡轮(28,32)的通路端口的铰接引导件(114),所述铰接引导件(114)包括近端(116)和远端(118);以及
构造在所述铰接引导件(114)的远端(118)处的修理工具(112),所述修理工具(112)构造成套在所述涡轮叶片(100)上,
其中所述修理工具(112)构造成在所述涡轮叶片(100)装固在所述涡轮(28,32)内时将所述涡轮叶片(100)弯曲至未弯曲位置。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述弯曲位于所述涡轮叶片(100)的叶片末梢(109)、前缘(105)或后缘(107)中的一者中。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括安装构件(138),所述安装构件用于将所述涡轮叶片(100)的叶片根部装固到所述燃气涡轮发动机(10)中的固定位置。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述固定位置包括所述涡轮(28,32)的盘。
5.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述修理工具(112)包括修理固定器(120)或修理夹具(122)中的至少一者。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述修理固定器(120)包括限定第一端(126)和第二端(128)的工作台(124),所述第一端(126)构造成沿第一方向在所述涡轮叶片(100)的叶片末梢(109)上滑动,所述第二端构造成带有所述铰接引导件(114)。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述工作台(124)还包括腔(130),所述腔构造成在所述第一端(126)在所述叶片末梢(109)上滑动时通过其槽口(132)接纳所述叶片末梢(109)。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述修理夹具(122)还包括驱动机构(134),所述驱动机构构造成将所述涡轮叶片(100)弯曲至所述未弯曲位置。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述驱动机构(134)包括电驱动机构、液压驱动机构或气动驱动机构中的至少一者。
10.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述修理夹具(122)还包括构造成接纳所述叶片末梢(109)的槽口(136)。
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