JP2002317641A - Turbine housing inner wall spray method - Google Patents

Turbine housing inner wall spray method

Info

Publication number
JP2002317641A
JP2002317641A JP2001125308A JP2001125308A JP2002317641A JP 2002317641 A JP2002317641 A JP 2002317641A JP 2001125308 A JP2001125308 A JP 2001125308A JP 2001125308 A JP2001125308 A JP 2001125308A JP 2002317641 A JP2002317641 A JP 2002317641A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
turbine housing
wall
spraying
resistant material
scroll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001125308A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadahisa Mukoya
禎久 向谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2001125308A priority Critical patent/JP2002317641A/en
Publication of JP2002317641A publication Critical patent/JP2002317641A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbine housing inner wall spray method for spraying an abrasion resistant material on an inner wall of a turbine housing capable of producing the turbine housing having sufficient abrasion resistance. SOLUTION: An articulated robot grasping a spray device is prepared in stead of a conventional turbine housing inner wall spray method for spraying the abrasion resistant material on an inner wall of a scroll passage of the turbine housing. This method comprises a rotation process for rotating the turbine housing around an axis, and an injection process for injecting the abrasion resistant material while accommodating a tip of an injection cylinder of the spray device inside of the turbine housing and varying attitude of the injection cylinder in accordance with attitude data instructed to the articulated robot in advance so as to spray the abrasion resistant material onto the inner wall of the scroll passage. The spray process and the rotation process are interlocked.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タービンハウジン
グ内壁の溶射方法に係る。特に溶射手順に特徴のあるタ
ービンハウジング内壁の溶射方法に関する。
The present invention relates to a method for spraying the inner wall of a turbine housing. In particular, the present invention relates to a method for spraying the inner wall of a turbine housing which is characterized by a spraying procedure.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の出力と効率アップのために過
給機が用いられる。特にツインフロー方式の過給機が、
船舶用などの多気筒大排気量エンジンに適用される。ツ
インフロー方式の過給機は、外周接線方向から高圧ガス
を軸中心方向へ吸い込んで、軸方向の一方側(以下、吐
出側と呼ぶ。)へ吹き出すタービン部を有し、そのター
ビン部はタービンケーシング本体とタービンロータとを
備える。
2. Description of the Related Art A supercharger is used to increase the output and efficiency of an internal combustion engine. Especially the twin flow type turbocharger
Applied to multi-cylinder large-displacement engines such as for ships. The twin-flow type turbocharger has a turbine section that sucks high-pressure gas in the axial center direction from the outer peripheral tangent direction and blows out one side in the axial direction (hereinafter, referred to as a discharge side). A casing main body and a turbine rotor are provided.

【0003】図5および図6に示すように、ケーシング
本体2は、タービンロータ3を軸中心に回転自在に内装
する空間(以下、タービン内装空間と呼ぶ。)と外周接
線方向から中心軸の周りへ渦巻き状に設けられタービン
内装空間に達する複数のスクロール流路1a、1bとを
形成する内壁を有する容器であり、過給器タービン部の
外観を構成する。複数のスクロール流路1a、1bは、
流路壁8で隔てられて軸方向に重なる。流路壁8は、ス
クロール流路1の内壁からタービンロータ3の径方向に
突出し、ガス送給口4よりスクロール流路1a、1bを
形成する内壁に沿ってスクロール流路1の最小流路断面
積端まで延びている。説明の便宜上ガスの吐出側のスク
ロール流路を前部スクロール流路1aと、反対側のスク
ロール流路を後部スクロール流路1bと呼ぶ。各スクロ
ール流路1の断面積は、外周接線方向から中心軸の周り
に行くにつれ縮小し、タービン内装空間に達する位置で
最小になる。タービンロータ3はケーシング本体2の中
心軸周りに回転するタービンであり、タービン内装空間
に軸回転自在に配置される。
As shown in FIGS. 5 and 6, a casing main body 2 is provided with a space (hereinafter, referred to as a turbine interior space) in which a turbine rotor 3 is rotatably mounted around an axis. This is a container having an inner wall that forms a plurality of scroll flow paths 1a and 1b that are provided in a spiral shape and that reach the turbine interior space, and constitute the appearance of the turbocharger turbine section. The plurality of scroll channels 1a and 1b
They are separated by a flow path wall 8 and overlap in the axial direction. The flow path wall 8 protrudes from the inner wall of the scroll flow path 1 in the radial direction of the turbine rotor 3, and cuts the minimum flow path of the scroll flow path 1 from the gas supply port 4 along the inner wall forming the scroll flow paths 1 a and 1 b. It extends to the area edge. For convenience of explanation, the scroll flow path on the gas discharge side is called a front scroll flow path 1a, and the scroll flow path on the opposite side is called a rear scroll flow path 1b. The cross-sectional area of each scroll flow path 1 decreases from the tangential direction of the outer periphery toward the center axis, and becomes minimum at a position reaching the turbine interior space. The turbine rotor 3 is a turbine that rotates around the central axis of the casing main body 2 and is arranged in a turbine interior space so as to be rotatable around the axis.

【0004】ケーシング本体2は、ガス送給口4とガス
吐出口5とを有する。ガス送給口4は、ケーシング本体
の外周接線方向に延び、前記スクロール流路に連通する
流路であり、外周接線に直交するフランジ面をもつフラ
ンジ部を有する。ガス吐出口5は、吐出側から軸線方向
に延び、ケーシング本体2のタービン内装空間へ連通す
る流路であり、軸線に直交するフランジ面をもつフラン
ジ部を有する。
The casing body 2 has a gas supply port 4 and a gas discharge port 5. The gas supply port 4 is a flow path that extends in a direction tangent to the outer circumference of the casing body and communicates with the scroll flow path, and has a flange portion having a flange surface orthogonal to the outer circumference tangent. The gas discharge port 5 is a flow path extending in the axial direction from the discharge side and communicating with the turbine interior space of the casing main body 2 and has a flange portion having a flange surface orthogonal to the axis.

【0005】タービンロータ3は、タービンインペラと
シャフト7とを有する。シャフトは、ケーシング本体2
の反吐出側に嵌着した遮熱板6を回転自在に貫通し、該
シャフト7の先端部分には、タービンのインペラ(図示
せず)が装着されている。
[0005] The turbine rotor 3 has a turbine impeller and a shaft 7. The shaft is the casing body 2
The shaft 7 is rotatably penetrated through a heat shield plate 6 fitted on the side opposite to the discharge side, and a turbine impeller (not shown) is attached to a tip portion of the shaft 7.

【0006】次に過給機の作動を説明する。多気筒エン
ジン(図示せず)が作動すると、多気筒エンジンの複数
のシリンダから排出される複数のガス(排気)が2つの
群に集合され、内1群のガスが流路壁8で区分される前
部スクロール流路1aへ導入され、残りの1群のガスが
後部スクロール流路1bへ導入される。
Next, the operation of the supercharger will be described. When a multi-cylinder engine (not shown) operates, a plurality of gases (exhausts) discharged from a plurality of cylinders of the multi-cylinder engine are collected into two groups, and one group of gases is divided by the flow path wall 8. The remaining one group of gases is introduced into the rear scroll passage 1b.

【0007】前部スクロール流路1aと後部スクロール
流路1bとへ分離して導入される2組のシリンダ群から
排出されるガス同士の好ましくない排気干渉が抑制さ
れ、さらに個々の各シリンダから排出され一つのスクロ
ール流路に導入されるガスの脈動が平均化されるので、
それぞれのシリンダから排出されるガスの動圧が、圧縮
機の回転に有効に変換される。
[0007] Undesired exhaust interference between the gases discharged from the two sets of cylinders separately introduced into the front scroll flow path 1a and the rear scroll flow path 1b is suppressed, and the discharge is performed from each individual cylinder. Since the pulsation of the gas introduced into one scroll channel is averaged,
The dynamic pressure of the gas discharged from each cylinder is effectively converted to the rotation of the compressor.

【0008】ツインフロー方式の過給機では、スクロー
ル流路1が中心軸に近づくにつれ、流路断面積が徐々に
縮小し、それに伴ってガスの流速が早くなる。二酸化珪
素や酸化アルミニウムなどの微細粒子が、そのガスに含
まれている。それらの微細粒子が、遠心力によりスクロ
ール流路1の内壁に衝突して該内壁を削り取り、エロー
ジョンが発生することがある。特に、スクロール流路の
中心軸に近い付近では、その傾向が強くなる。
In the twin-flow supercharger, as the scroll flow path 1 approaches the central axis, the cross-sectional area of the flow path gradually decreases, and the gas flow velocity increases accordingly. Fine particles such as silicon dioxide and aluminum oxide are contained in the gas. These fine particles may collide with the inner wall of the scroll flow path 1 due to centrifugal force and scrape the inner wall to cause erosion. In particular, the tendency becomes stronger near the center axis of the scroll flow path.

【0009】このようなエロージョンの発生は、ツイン
フロー方式の過給機に特に顕著に現れる現象である。シ
ングルフロー方式の過給機では、スクロール流路1に流
路壁8が設けられていないので、エロージョンが発生す
ることは少ない。
The occurrence of such erosion is a phenomenon that appears particularly remarkably in a twin-flow type turbocharger. In the single-flow supercharger, since the flow path wall 8 is not provided in the scroll flow path 1, erosion rarely occurs.

【0010】従来、このエロージョンに対応するために
スクロール流路の内壁にサーメットを溶射していた。以
下に従来のサーメットの溶射方法を図を参照して説明す
る。図7は、サーメットの溶射作業の作業要領図であ
る。溶射装置30の出射筒ノズル38の出射口39をケ
ーシング本体2のガス吐出口5のフランジ近傍に近づけ
スクロール流路1a、1bを形成する内壁(以下、スク
ロール内壁9と呼ぶ。)にめがけてサーメットを溶射
し、スクロール流路外周接線部分から中心軸の周りに向
けて溶射位置を移動する。この際に使用される出射筒
は、長手方向にサーメットが噴射し、外径ガンと呼称さ
れるものである。サーメットのコーティング層10がス
クロール内壁9に形成されて、ケーシング本体2の耐摩
耗特性を向上させることができる。
Conventionally, in order to cope with this erosion, cermet has been sprayed on the inner wall of the scroll flow path. Hereinafter, a conventional cermet spraying method will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a work procedure diagram of the cermet spraying operation. The emission port 39 of the emission cylinder nozzle 38 of the thermal spraying device 30 is brought close to the vicinity of the flange of the gas discharge port 5 of the casing main body 2, and the cermet is directed toward an inner wall (hereinafter, referred to as a scroll inner wall 9) forming the scroll flow paths 1 a and 1 b. Is sprayed, and the spraying position is moved from the outer peripheral tangent portion of the scroll flow path toward the center axis. The exit tube used at this time is a cermet that is jetted in the longitudinal direction and is called an outer diameter gun. The coating layer 10 of cermet is formed on the inner wall 9 of the scroll, so that the wear resistance of the casing body 2 can be improved.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述のタービンハウジ
ングの内壁に耐摩耗材料を溶射するタービンハウジング
内壁の溶射方法の場合、ガス吐出口5のフランジ開口部
からはスクロール内壁9を見通すことが困難なため、ス
クロール内壁9の耐摩耗特性を向上させたい領域のすべ
てに十分にサーメットを溶射することが困難であった。
また、ツインフロー方式の過給機では、流路壁8が溶射
装置の出射筒ノズル38の先端からスクロール内壁9を
見通す際の障壁になり、スクロール内壁9の耐摩耗特性
を向上させたいすべての領域に十分にサーメットを溶射
することができなかった。また、溶射装置20の出射筒
ノズル38の出射口39と溶射対象のスクロール内壁9
との距離が一定でなく、溶射装置の射出筒ノズル38の
移動が吐出口5に邪魔をされて自由でないために、コー
ティング層10の厚みを希望の値にするのが困難であっ
た。したがって、十分な耐摩耗性能を確保したタービン
ハウジングを作成するのが困難であるという問題点があ
った。
In the above-mentioned method of spraying a wear-resistant material on the inner wall of the turbine housing, it is difficult to see through the inner wall 9 of the scroll from the flange opening of the gas discharge port 5. Therefore, it has been difficult to sufficiently spray the cermet on all the regions of the scroll inner wall 9 where the wear resistance is to be improved.
Further, in the twin-flow type supercharger, the flow path wall 8 becomes a barrier when seeing the scroll inner wall 9 from the tip of the emission tube nozzle 38 of the thermal spraying device, and all the wear-resistant characteristics of the scroll inner wall 9 that are desired to be improved. The cermet could not be sprayed sufficiently to the area. Further, the emission port 39 of the emission cylinder nozzle 38 of the thermal spraying device 20 and the scroll inner wall 9 to be sprayed are provided.
Is not constant, and the movement of the injection cylinder nozzle 38 of the thermal spraying apparatus is hindered by the discharge port 5, so that it is difficult to make the thickness of the coating layer 10 a desired value. Therefore, there is a problem that it is difficult to produce a turbine housing having sufficient wear resistance.

【0012】本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出さ
れたもので、従来のタービンハウジングの内壁に耐摩耗
材料を溶射するタービンハウジング内壁の溶射方法にか
わって、十分な耐摩耗性能を確保したタービンハウジン
グを製作することのできるタービンハウジング内壁の溶
射方法を提供しようとする。
The present invention has been devised in view of the above-described problems. Instead of the conventional method of spraying a wear-resistant material on the inner wall of a turbine housing, a sufficient method of spraying the inner wall of the turbine housing has been proposed. An object of the present invention is to provide a method for spraying the inner wall of a turbine housing, which can manufacture the secured turbine housing.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るタービンハウジングのスクロール流路
の内壁に耐摩耗材料を溶射するタービンハウジング内壁
の溶射方法は、溶射装置を把持した多関節ロボットを用
意し、タービンハウジングを軸心中心に回転させる回転
工程と、溶射装置の出射筒先端をタービンハウジングの
内側に入れ、スクロール流路の内壁に耐摩耗材料を溶射
する様に予め多関節ロボットに教示した姿勢データに従
って射出筒の姿勢を変化しつつ、耐摩耗材料を噴射させ
る噴射工程とを備え、噴射工程と回転工程とを連動させ
るものとした。
In order to achieve the above object, a method of spraying a wear-resistant material on the inner wall of a scroll flow path of a turbine housing according to the present invention comprises a multi-joint holding a thermal spraying device. A robot is prepared, a rotation process of rotating the turbine housing around the axis, and a multi-joint robot in advance so that the tip of the emission tube of the spraying device is placed inside the turbine housing, and the wear-resistant material is sprayed on the inner wall of the scroll passage. And an injection step of injecting the wear-resistant material while changing the attitude of the injection cylinder in accordance with the attitude data taught in the above, and the injection step and the rotation step are linked.

【0014】上記本発明の構成により、回転工程におい
てタービンハウジングを軸心中心に回転させ、噴射工程
において溶射装置の出射筒先端をタービンハウジングの
内側に入れ、スクロール流路の内壁に耐摩耗材料を溶射
する様に予め多関節ロボットに教示した姿勢データに従
って射出筒の姿勢を変化しつつ、耐摩耗材料を噴射さ
せ、噴射工程と回転工程とを連動させるので、軸心中心
回転するタービンハウジングに連動して、予め教示した
姿勢データに従って溶射装置を把持した多関節ロボット
の姿勢を変化させつつ耐摩耗材料を噴射させて、タービ
ンハウジングのスクロール流路の内壁に耐摩耗材料を溶
射して、スクロール流路の内壁に耐摩耗材料のコーティ
ング層を確実に付着させることができる。
According to the configuration of the present invention, the turbine housing is rotated about the axis in the rotation step, the tip of the emission tube of the thermal spraying device is inserted inside the turbine housing in the injection step, and a wear-resistant material is coated on the inner wall of the scroll flow path. The wear-resistant material is injected while changing the position of the injection cylinder in accordance with the position data taught to the articulated robot in advance so as to perform thermal spraying, and the injection process and the rotation process are linked, so that it is linked to the turbine housing that rotates about the axis. Then, the wear-resistant material is sprayed while changing the posture of the articulated robot holding the spraying device in accordance with the posture data taught in advance, and the wear-resistant material is sprayed on the inner wall of the scroll passage of the turbine housing, and the scroll flow is performed. The coating layer of the wear-resistant material can be securely adhered to the inner wall of the road.

【0015】さらに、本発明に係るタービンハウジング
内壁の溶射方法は、軸方向から見た耐摩耗材料の噴射の
向きがほぼ一定になる様に噴射工程と回転工程とを連動
させるものとした。上記本発明の構成により、噴射工程
と回転工程とが連動して、軸方向から見た耐摩耗材料の
噴射の向きがほぼ一定になるので、耐摩耗材料の噴射パ
ターンを管理しやすくなり、タービンハウジングのスク
ロール流路の内壁に寸法の安定した耐摩耗材料のコーテ
ィング層を確実に付着させることができる。
Further, in the method for spraying the inner wall of the turbine housing according to the present invention, the injection step and the rotation step are linked so that the injection direction of the wear-resistant material as viewed from the axial direction becomes substantially constant. With the configuration of the present invention, the injection step and the rotation step are linked, and the direction of injection of the wear-resistant material as viewed from the axial direction becomes substantially constant, so that the injection pattern of the wear-resistant material can be easily managed, and the turbine can be easily controlled. A coating layer of a dimensionally stable wear-resistant material can be reliably adhered to the inner wall of the scroll passage of the housing.

【0016】さらに、本発明に係るタービンハウジング
内壁の溶射方法は、回転工程が、タービンハウジングを
回転させる回転速度を回転位置に従って変化させるもの
とした。上記本発明の構成により、回転工程において、
タービンハウジングを回転させる回転速度を回転位置に
従って変化させるので、タービンハウジングのスクロー
ル流路の内壁に耐摩耗材料のコーティング層の厚さを簡
易にコントロールできる。
Further, in the method for spraying the inner wall of the turbine housing according to the present invention, the rotating step changes the rotation speed at which the turbine housing is rotated according to the rotation position. According to the configuration of the present invention, in the rotation step,
Since the rotation speed for rotating the turbine housing is changed according to the rotation position, the thickness of the coating layer of the wear-resistant material on the inner wall of the scroll passage of the turbine housing can be easily controlled.

【0017】また、本発明に係るタービンハウジング内
壁の溶射方法は、タービンハウジングが複数のスクロー
ル流路を有し、各スクロール流路毎に噴射工程と回転工
程とを実施するものとした。上記本発明の構成により、
タービンハウジングの複数のスクロール流路を各スクロ
ール毎に噴射工程と回転工程とを実施するので、タービ
ンハウジングの複数のスクロール流路の内壁に耐摩耗材
料のコーティング層を確実に付着させることができる。
Further, in the method for spraying the inner wall of the turbine housing according to the present invention, the turbine housing has a plurality of scroll flow paths, and the injection step and the rotation step are performed for each scroll flow path. With the configuration of the present invention,
Since the injection step and the rotation step are performed on the plurality of scroll passages of the turbine housing for each scroll, the coating layer of the wear-resistant material can be securely adhered to the inner walls of the plurality of scroll passages of the turbine housing.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共
通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the drawings, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0019】本発明の実施形態に係るタービンハウジン
グの内壁に耐摩耗材料を溶射するタービンハウジング内
壁の溶射方法を説明する。図1は、本発明の実施形態の
側面から見た作業要領図である。図2は、本発明の実施
形態の正面から見た作業要領図である。図3は本発明の
実施形態の全体図である。作業要領は、教示手順と本番
手順に分かれる。教示手順は、多関節ロボットにエンド
エフェクタの姿勢と位置を教示する手順であり、本番手
順は、実際にケーシングに溶射をする手順である。
A method for spraying a wear-resistant material on an inner wall of a turbine housing according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a work procedure diagram viewed from the side of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a work procedure diagram viewed from the front of the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an overall view of the embodiment of the present invention. The work procedure is divided into a teaching procedure and a production procedure. The teaching procedure is a procedure for teaching the attitude and position of the end effector to the articulated robot, and the production procedure is a procedure for actually spraying the casing.

【0020】最初に教示手順を説明する。最初に図3に
おいて溶射装置20と多関節ロボット40と回転台50
とを用意する。また、図1及び図2において、溶射装置
20の出射筒ノズル28には、出射筒ノズルの軸線から
直角にサーメットが出射する様に出射口29がついてい
る。この様な出射筒ノズル28を内径ガンという。 (1)溶射装置20を多関節ロボット40のエンドエフ
ェクタ41に把持させる。 (2)ケーシング本体2を軸中心に回転可能に回転台5
0に固定する。ケーシング本体2に、スクロール流路1
a、1bの始まりを0度とし、スクロール流路1a、1
bの末端を360度となるように、ガスの流入方向(以
下、これをガス流入方向という。)に沿って角度数をつ
ける。(以下この角度をケーシング角度とよぶ。) (3)溶射装置20の出射筒ノズル28の出射口29を
ケーシング本体2のタービン内装空間のほぼ中心に収ま
るように姿勢制御する。 (4)出射口29を前部スクロール流路1aを形成する
スクロール内壁9のケーシング角度0度に相当する位置
に向け、その姿勢と位置を教示する。この際、内径ガン
を使用するので、溶射装置20がケーシング本体2と干
渉せず、最適な姿勢と位置を選んで教示することができ
る。 (5)次にケーシング本体2をN度(例えば45度)だ
け反ガス流入方向へ回転させる。出射口29を前部スク
ロール流路1aを形成するスクロール内壁9のケーシン
グ角度45度に相当する位置に向け、その姿勢と位置を
教示する。この際、予めケーシング本体を回転させたの
で、溶射口を軸心周りに回転させる必要がなく、姿勢の
変化量が少なくてすむので、最適な姿勢と位置を容易に
選ぶことができる。 (6)以下、N度づつケーシング本体2を回転させ、そ
の都度、出射口29を前部スクロール流路1aを形成す
るスクロール内壁9に向け、その姿勢と位置とを教示す
る。 (7)ケーシング本体を360度回転させて、ティーチ
ングを終了する。 (8)(3)から(7)までの教示工程を後部スクロー
ル流路についても行う。この作業を行うことにより多関
節ロボットの操作に必要なデータを教示できる。
First, the teaching procedure will be described. First, in FIG. 3, the thermal spraying apparatus 20, the articulated robot 40, and the turntable 50 are used.
And prepare. In FIG. 1 and FIG. 2, the exit cylinder nozzle 28 of the thermal spraying apparatus 20 has an exit port 29 so that the cermet exits at right angles from the axis of the exit cylinder nozzle. Such an emission cylinder nozzle 28 is called an inner diameter gun. (1) The end effector 41 of the articulated robot 40 grips the thermal spraying device 20. (2) The turntable 5 is rotatable about the casing body 2 as an axis.
Fix to 0. The scroll channel 1
The start of a and 1b is 0 degree, and the scroll flow paths 1a and 1b
The number of angles is set along the gas inflow direction (hereinafter referred to as the gas inflow direction) so that the end of b becomes 360 degrees. (Hereinafter, this angle is referred to as a casing angle.) (3) The attitude of the emission port 29 of the emission cylinder nozzle 28 of the thermal spraying device 20 is controlled so as to be substantially at the center of the turbine interior space of the casing body 2. (4) The output port 29 is directed to a position corresponding to the casing angle of 0 degree on the scroll inner wall 9 forming the front scroll flow path 1a, and the posture and position are taught. At this time, since the inner diameter gun is used, the thermal spraying device 20 does not interfere with the casing main body 2, and it is possible to select and teach an optimal posture and position. (5) Next, the casing body 2 is rotated in the anti-gas inflow direction by N degrees (for example, 45 degrees). The output port 29 is directed to a position corresponding to a casing angle of 45 degrees of the scroll inner wall 9 forming the front scroll flow path 1a, and the posture and position are taught. At this time, since the casing body is rotated in advance, it is not necessary to rotate the spraying port around the axis, and the amount of change in the posture is small, so that the optimum posture and position can be easily selected. (6) Hereinafter, the casing main body 2 is rotated by N degrees, and each time, the output port 29 is directed to the scroll inner wall 9 forming the front scroll flow path 1a, and the posture and position are taught. (7) The casing body is rotated 360 degrees to end the teaching. (8) The teaching steps from (3) to (7) are also performed for the rear scroll flow path. By performing this operation, data necessary for operating the articulated robot can be taught.

【0021】次に、本番手順を説明する。 (1)多関節ロボット40のポイントツーポイント制御
の移動速度を設定する。 (2)回転台50の回転速度を設定する。回転台50が
360度回転する時間と多関節ロボット40が教示され
た姿勢と位置をすべてトレースするのに要する時間が等
しくなる様にする。回転速度の値は一定値とする。 (3)多関節ロボット40の姿勢と位置とを教示した初
期値にする。従って、溶射装置20の出射筒ノズル28
の出射口29がケーシング本体2のタービン内装空間の
ほぼ中心に収まり、出射口29が前部スクロール流路1
aを形成するスクロール内壁9のケーシング角度0度に
相当する位置に向く。 (4)回転台50の回転と多関節ロボット40の軌跡ト
レース作業を同時に開始させる。回転台50に乗ったケ
ーシング本体2が回転し、それに連動して出射口29が
溶射したいスクロール内壁9に向かい、出射口29から
サーメットが噴射するので、スクロール内壁9にサーメ
ットのコーティング層が形成される。 (5)(3)から(4)までの教示工程を後部スクロー
ル流路1bについても行う。この作業により自動的にケ
ーシング本体の前部スクロール流路1aと後部スクロー
ル流路1bを形成するスクロール内壁9に耐摩耗材料の
膜を形成することができる。
Next, the actual procedure will be described. (1) The moving speed of the point-to-point control of the articulated robot 40 is set. (2) Set the rotation speed of the turntable 50. The time required for the turntable 50 to rotate 360 degrees is equal to the time required for the articulated robot 40 to trace all the taught postures and positions. The value of the rotation speed is a constant value. (3) Set the attitude and position of the articulated robot 40 to the initial values taught. Therefore, the output cylinder nozzle 28 of the thermal spraying device 20
Exit 29 is located substantially in the center of the turbine interior space of the casing body 2, and the exit 29 is located in the front scroll passage 1.
The scroll inner wall 9 forming a is directed to a position corresponding to a casing angle of 0 degrees. (4) The rotation of the turntable 50 and the trajectory tracing work of the articulated robot 40 are started simultaneously. The casing body 2 on the turntable 50 rotates, and in conjunction therewith, the outlet 29 faces the scroll inner wall 9 to be sprayed, and the cermet is sprayed from the outlet 29, so that a cermet coating layer is formed on the scroll inner wall 9. You. (5) The teaching steps from (3) to (4) are also performed for the rear scroll flow path 1b. With this operation, a film of a wear-resistant material can be automatically formed on the scroll inner wall 9 that forms the front scroll passage 1a and the rear scroll passage 1b of the casing body.

【0022】前記の移動速度と回転速度と溶射装置の噴
射速度により、スクロール流路9に付着する耐摩耗材料
のコーティング層10の厚さが決まる。従って、本番運
転の前にこの移動速度と回転速度と溶射装置の噴射速度
を変化させた予備運転を行い、適正な移動速度と回転速
度と溶射装置の噴射速度を求めておくのが好ましい。
The thickness of the coating layer 10 of the abrasion-resistant material adhered to the scroll flow path 9 is determined by the moving speed, the rotation speed, and the injection speed of the thermal spraying device. Therefore, it is preferable to perform a preliminary operation in which the moving speed, the rotation speed, and the injection speed of the thermal spraying device are changed before the actual operation, and obtain an appropriate moving speed, the rotational speed, and the injection speed of the thermal spraying device.

【0023】以下に、本作業で使用する溶射装置20の
一例を説明する。図4は溶射装置の側面図である。溶射
装置は、下部に燃焼室を内装した装置本体21と出射筒
22とを有する。
Hereinafter, an example of the thermal spraying apparatus 20 used in this operation will be described. FIG. 4 is a side view of the thermal spraying apparatus. The thermal spraying apparatus has an apparatus main body 21 having a combustion chamber provided therein at the lower part, and an emission tube 22.

【0024】燃料供給口23から供給される燃料(水
素、炭化水素)は、酸素供給口24から供給される酸素
とともに高圧状態で燃焼室に供給されて完全燃焼し、こ
の完全燃焼により生じる燃焼ガスは、出射筒22を通し
て極超音速のジェット流となって出射ノズル28の出射
口29から放出される。
The fuel (hydrogen, hydrocarbon) supplied from the fuel supply port 23 is supplied to the combustion chamber in a high pressure state together with the oxygen supplied from the oxygen supply port 24 and completely combusted, and the combustion gas generated by the complete combustion is produced. Is emitted as a hypersonic jet stream through the emission tube 22 from the emission port 29 of the emission nozzle 28.

【0025】一方、粉末状態の溶射材料は、装置本体2
1の後部に設けられた粉末供給口25から不活性ガスに
よって前記の燃焼ガスの中心部へ導入され、燃焼ガスの
流れにのって、高温に加熱されて高速移動する粒子とな
って噴射され、対象部に溶着することにより、図1及び
図2に示す様なコーティング層10が形成される。26
は冷却水入口、27は冷却水出口を示す。
On the other hand, the thermal spray material in the powder state is
1 is introduced into the center of the combustion gas by an inert gas from a powder supply port 25 provided at a rear portion of the combustion gas, and is injected as particles that are heated to a high temperature and move at high speed and follow the flow of the combustion gas. By welding to the target portion, a coating layer 10 as shown in FIGS. 1 and 2 is formed. 26
Denotes a cooling water inlet, and 27 denotes a cooling water outlet.

【0026】上述の実施形態のタービンハウジングの内
壁に耐摩耗材料を溶射するタービンハウジング内壁の溶
射方法を用いれば、多関節ロボットを使用して、タービ
ンハウジングの内壁に耐摩耗材料を溶射する作業を自動
的におこなうことができる。すなわち、耐摩耗材料の溶
射作業をロボットにより自動化する場合は、コーティン
グ膜の厚さを目的の均一の厚さにするため、いわゆる塗
装作業ロボットに要求される機能をすべて要求される。
しかし、本発明に係る溶射方法を用いれば、ポイントツ
ーポイント制御で動かされる簡易で安価な多関節ロボッ
トと簡単な回転台の組み合わせにより、高価な塗装ロボ
ットによりおこなうコーティング膜と同等のコーティン
グ膜を有するタービンハウジングを製作できる。また、
軸方向から見た出射口29から放出されるサーメットの
流れの向き(図示では上向き)が一定になるので、溶射
されたコーティング層の厚や幅を均一にすることができ
る。また、移動速度と回転速度と溶射装置の噴射速度を
選ぶと、簡易にコーティング層の厚みを選択できる。ま
た、耐摩耗材料としてサーメットを使うことができるの
で、耐摩耗性の高いコーティング層をケーシング本体に
つけることができる。
By using the method of spraying the wear-resistant material on the inner wall of the turbine housing of the above-described embodiment, the operation of spraying the wear-resistant material on the inner wall of the turbine housing using the articulated robot can be performed. Can be done automatically. That is, when the spraying operation of the wear-resistant material is automated by a robot, all functions required for a so-called painting operation robot are required to make the thickness of the coating film uniform.
However, if the spraying method according to the present invention is used, a combination of a simple and inexpensive articulated robot operated by point-to-point control and a simple turntable has a coating film equivalent to a coating film performed by an expensive painting robot. A turbine housing can be manufactured. Also,
Since the direction (upward in the figure) of the flow of the cermet discharged from the output port 29 as viewed from the axial direction is constant, the thickness and width of the sprayed coating layer can be made uniform. In addition, the thickness of the coating layer can be easily selected by selecting the moving speed, the rotating speed, and the injection speed of the thermal spraying device. Further, since cermet can be used as a wear-resistant material, a coating layer having high wear resistance can be applied to the casing body.

【0027】本発明は以上に述べた実施形態に限られる
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変
更が可能である。回転台を一定の回転速度で回転させる
例で、説明したが、これに限定されず、例えば、回転角
毎に回転速度が随時変化する様にしてもよい。また、教
示する際の回転台のケーシング角度の変化量を一定のN
度としたが、これに限定されず、例えば、回転角毎に変
化させてもよく、他の内壁よりもコーティング厚さを厚
くしたい内壁部ではN度を小さくし、細かくティーチン
グしてもより。また、多関節ロボットは、空間6自由度
の自由度を持つものを図示したが、これに限定されす、
たとえは3自由度程度あれば十分である。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. Although an example in which the turntable is rotated at a constant rotation speed has been described, the invention is not limited to this. For example, the rotation speed may be changed as needed for each rotation angle. Further, the amount of change in the casing angle of the turntable during teaching is set to a constant N.
The degree is not limited to this, but is not limited thereto. For example, the degree may be changed for each rotation angle. The inner wall portion where the coating thickness is desired to be thicker than the other inner walls is set to a smaller N degree, and even fine teaching may be performed. Although the articulated robot is illustrated as having six degrees of freedom in the space, it is not limited to this.
For example, three degrees of freedom is sufficient.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明のタービンハ
ウジングの内壁に耐摩耗材料を溶射するタービンハウジ
ング内壁の溶射方法は、その構成により、以下の効果を
有する。軸心中心に回転するタービンハウジングに連動
して、予め教示した姿勢データに従って溶射装置を把持
した多関節ロボットの姿勢を変化させつつ耐摩耗材料を
噴射させて、タービンハウジングのスクロール流路の内
壁に耐摩耗材料を溶射して、スクロール流路の内壁に耐
摩耗材料のコーティング層を確実に付着させることがで
きる。また、噴射工程と回転工程とが連動して、軸方向
から見た耐摩耗材料の噴射の向きがほぼ一定にすること
ができるので、耐摩耗材料の噴射パターンを管理しやす
くなり、タービンハウジングのスクロール流路の内壁に
寸法の安定した耐摩耗材料のコーティング層を確実に付
着させることができる。また、回転工程において、ター
ビンハウジングを回転させる回転速度を回転位置に従っ
て変化させるので、タービンハウジングのスクロール流
路の内壁に耐摩耗材料のコーティング層の厚さを簡易に
コントロールできる。また、タービンハウジングの複数
のスクロール流路を各スクロール毎に噴射工程と回転工
程とを実施するので、タービンハウジングの複数のスク
ロール流路の内壁に耐摩耗材料のコーティング層を確実
に付着させることができる。従って、十分な耐摩耗性能
を確保したタービンハウジングを製作することのできる
タービンハウジングの内壁に耐摩耗材料を溶射するター
ビンハウジング内壁の溶射方法を提供できる。
As described above, the method for spraying the inner wall of the turbine housing of the present invention, which sprays the wear-resistant material on the inner wall of the turbine housing, has the following effects depending on the configuration. In conjunction with the turbine housing rotating around the axis, the wear-resistant material is sprayed while changing the posture of the articulated robot holding the spraying device in accordance with the posture data taught in advance, and is sprayed on the inner wall of the scroll passage of the turbine housing. By spraying the wear-resistant material, the coating layer of the wear-resistant material can be securely adhered to the inner wall of the scroll flow path. In addition, since the injection process and the rotation process are linked, the injection direction of the wear-resistant material as viewed from the axial direction can be substantially constant, so that the injection pattern of the wear-resistant material can be easily managed, and the turbine housing can be easily controlled. A coating layer of a wear-resistant material having stable dimensions can be reliably adhered to the inner wall of the scroll flow path. In addition, in the rotation step, the rotation speed at which the turbine housing is rotated is changed according to the rotation position, so that the thickness of the coating layer of the wear-resistant material on the inner wall of the scroll passage of the turbine housing can be easily controlled. Further, since the injection step and the rotation step are performed for each of the plurality of scroll passages of the turbine housing for each scroll, it is possible to reliably adhere the coating layer of the wear-resistant material to the inner walls of the plurality of scroll passages of the turbine housing. it can. Therefore, it is possible to provide a spraying method of the inner wall of the turbine housing for spraying the wear-resistant material on the inner wall of the turbine housing, which can manufacture a turbine housing having sufficient wear resistance.

【0029】[0029]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の側面から見た作業要領図で
ある。
FIG. 1 is a work procedure diagram viewed from the side of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態の正面から見た作業要領図で
ある。
FIG. 2 is a work procedure diagram viewed from the front of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態の全体図である。FIG. 3 is an overall view of an embodiment of the present invention.

【図4】溶射装置の全体図である。FIG. 4 is an overall view of a thermal spraying apparatus.

【図5】過給機のタービン部の側面断面図である。FIG. 5 is a side sectional view of a turbine section of the supercharger.

【図6】過給機のタービン部の正面断面図である。FIG. 6 is a front sectional view of a turbine section of the supercharger.

【図7】従来の方法の側面から見た作業要領図である。FIG. 7 is a work procedure diagram viewed from the side of a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スクロール流路 1a 前部スクロール流路 1b 後部スクロール流路 2 ケーシング本体 3 タービンロータ 4 ガス送給口 5 ガス吐出口 6 遮熱板 7 シャフト 8 流路壁 9 スクロール内壁 10 コーティング層 20 溶射装置 21 装置本体 22 出射筒 23 燃料供給口 24 酸素供給口 25 粉末供給口 26 冷却水入口 27 冷却水出口 28 出射筒ノズル(内径ガン) 29 出射口 30 溶射装置 38 出射筒ノズル(外径ガン) 39 出射口 40 多関節ロボット 41 エンドエフェクタ 50 回転台 REFERENCE SIGNS LIST 1 scroll flow path 1a front scroll flow path 1b rear scroll flow path 2 casing body 3 turbine rotor 4 gas supply port 5 gas discharge port 6 heat shield plate 7 shaft 8 flow path wall 9 scroll inner wall 10 coating layer 20 thermal spray device 21 Apparatus body 22 Outgoing cylinder 23 Fuel supply port 24 Oxygen supply port 25 Powder supply port 26 Cooling water inlet 27 Cooling water outlet 28 Outgoing cylinder nozzle (inner gun) 29 Outgoing port 30 Thermal spray device 38 Outgoing cylinder nozzle (outer gun) 39 Outgoing Mouth 40 Articulated robot 41 End effector 50 Turntable

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B05D 7/22 B05D 7/22 Z C23C 4/12 C23C 4/12 F01D 25/24 F01D 25/24 Q Fターム(参考) 3G005 EA04 EA16 FA14 GB86 KA00 KA07 4D075 AA01 AA37 AA43 CA02 CA47 DA23 DB01 DC08 DC11 DC15 EA02 EB01 EB05 4K031 AA02 AA08 AB02 AB08 CB14 CB21 CB41 DA01 EA01 EA02──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B05D 7/22 B05D 7/22 Z C23C 4/12 C23C 4/12 F01D 25/24 F01D 25/24 Q F Terms (reference) 3G005 EA04 EA16 FA14 GB86 KA00 KA07 4D075 AA01 AA37 AA43 CA02 CA47 DA23 DB01 DC08 DC11 DC15 EA02 EB01 EB05 4K031 AA02 AA08 AB02 AB08 CB14 CB21 CB41 DA01 EA01 EA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タービンハウジングのスクロール流路の
内壁に耐摩耗材料を溶射するタービンハウジング内壁の
溶射方法であって、溶射装置を把持した多関節ロボット
を用意し、タービンハウジングを軸心中心に回転させる
回転工程と、溶射装置の出射筒先端をタービンハウジン
グの内側に入れ、スクロール流路の内壁に耐摩耗材料を
溶射する様に予め多関節ロボットに教示した姿勢データ
に従って射出筒の姿勢を変化しつつ、耐摩耗材料を噴射
させる噴射工程とを備え、噴射工程と回転工程とを連動
させることを特徴とするタービンハウジング内壁の溶射
方法
1. A method for spraying a wear-resistant material on an inner wall of a scroll flow path of a turbine housing, the method comprising spraying a wear-resistant material onto an inner wall of a turbine housing. Rotating step and putting the tip of the emission cylinder of the spraying device inside the turbine housing, and changing the attitude of the injection cylinder according to the attitude data previously taught to the articulated robot so as to spray the wear-resistant material on the inner wall of the scroll flow path. A spraying step of spraying a wear-resistant material, wherein the spraying step and the rotating step are linked to each other, wherein the spraying method for the inner wall of the turbine housing is performed.
【請求項2】軸方向から見た耐摩耗材料の噴射の向きが
ほぼ一定になる様に噴射工程と回転工程とを連動させる
ことを特徴とする請求項1に記載のタービンハウジング
内壁の溶射方法
2. The method of spraying the inner wall of a turbine housing according to claim 1, wherein the injection step and the rotation step are linked so that the injection direction of the wear-resistant material as viewed from the axial direction is substantially constant.
【請求項3】回転工程が、タービンハウジングを回転さ
せる回転速度を回転位置に従って変化させることを特徴
とする請求項1又は請求項2の一つに記載のタービンハ
ウジング内壁の溶射方法
3. The method of spraying an inner wall of a turbine housing according to claim 1, wherein in the rotating step, a rotation speed of rotating the turbine housing is changed according to a rotation position.
【請求項4】タービンハウジングが複数のスクロール流
路を有し、各スクロール流路毎に噴射工程と回転工程と
を実施することを特徴とする請求項1乃至請求項3に記
載のタービンハウジング内壁の溶射方法
4. The turbine housing inner wall according to claim 1, wherein the turbine housing has a plurality of scroll passages, and performs an injection step and a rotation step for each scroll passage. Spraying method
JP2001125308A 2001-04-24 2001-04-24 Turbine housing inner wall spray method Pending JP2002317641A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001125308A JP2002317641A (en) 2001-04-24 2001-04-24 Turbine housing inner wall spray method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001125308A JP2002317641A (en) 2001-04-24 2001-04-24 Turbine housing inner wall spray method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002317641A true JP2002317641A (en) 2002-10-31

Family

ID=18974552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001125308A Pending JP2002317641A (en) 2001-04-24 2001-04-24 Turbine housing inner wall spray method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002317641A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010101271A (en) * 2008-10-24 2010-05-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Variable displacement turbine
JP2012112381A (en) * 2010-11-23 2012-06-14 General Electric Co <Ge> Turbine component with cooling features and method for manufacturing the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH084544A (en) * 1992-09-21 1996-01-09 Asea Brown Boveri Ag Turbosupercharger for heavy oil operation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH084544A (en) * 1992-09-21 1996-01-09 Asea Brown Boveri Ag Turbosupercharger for heavy oil operation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010101271A (en) * 2008-10-24 2010-05-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Variable displacement turbine
US8814506B2 (en) 2008-10-24 2014-08-26 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Variable capacity turbine
JP2012112381A (en) * 2010-11-23 2012-06-14 General Electric Co <Ge> Turbine component with cooling features and method for manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100517589B1 (en) Thermal spray coating process for rotor blade tips using a rotatable fixture
EP1887097B1 (en) Method for concurrent thermal spray and cooling hole cleaning
US6620457B2 (en) Method for thermal barrier coating and a liner made using said method
JP5452649B2 (en) How to remove deposits
US6004620A (en) Method of unblocking an obstructed cooling passage
EP0926254B1 (en) Thermal coating composition
US7836572B2 (en) Method of making a wiper for a sealing labyrinth, and a thermomechanical part and a turbomachine including such a wiper
US20120100299A1 (en) Thermal spray coating process for compressor shafts
US8974859B2 (en) Micro-channel coating deposition system and method for using the same
JP2008132486A (en) Coating apparatus and coating method
CN110325666A (en) The coating of aerofoil profile for gas-turbine unit and the method for applying coating
JP2016223766A (en) Turbine component having surface cooling channels and method of forming the same
JP2016148322A (en) Engine component and methods for engine component
JP2012509406A (en) Method for coating exhaust port and apparatus for carrying out the method
CN114270015A (en) Improved coated protective cover for turbine component cooling features
US8460760B2 (en) Coating a perforated surface
JP2002317641A (en) Turbine housing inner wall spray method
JP4650234B2 (en) Turbocharger
EP2436454B1 (en) Angled spray nozzle
US20130171353A1 (en) Pressure masking systems and methods for using the same
WO2020202304A1 (en) Film forming method
JPH11303642A (en) Supercharger
KR102586698B1 (en) LVPS(Low Vacuum Plasma Spray System) COATING SYSTEM OF GAS TURBINE HIGH-TEMPERATURE COMPONENTS AND METHOD FOR CONTOLLING THE SAME
US11542831B1 (en) Energy beam positioning during formation of a cooling aperture
US20230052285A1 (en) Forming cooling aperture(s) in a turbine engine component

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100409

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100527

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100624