JPH0584607A - エアーホイル端縁の修理 - Google Patents

エアーホイル端縁の修理

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JPH0584607A
JPH0584607A JP4058838A JP5883892A JPH0584607A JP H0584607 A JPH0584607 A JP H0584607A JP 4058838 A JP4058838 A JP 4058838A JP 5883892 A JP5883892 A JP 5883892A JP H0584607 A JPH0584607 A JP H0584607A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ガスタービンエンジンのブレード、特にファ
ンブレードのギザギザに損傷した前縁および後縁を、損
傷区域を含む湾曲部分を切除し、修理エッジに沿って融
合した半径を形成することにより、修理する方法および
装置を提供する。 【構成】 切込み深さの調節できるストッパ手段３７を
有する独特の工作機械ガイドを備え、これを手持ち工作
機械ドライバ、たとえば９０°アングルヘッド空気モー
タ３４に装着し、回転カッタ６０を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はガスタービンエンジン
のエアーホイルを、それをエンジンから取り外すことな
く修理する方法に関し、特にブリスクファンブレードの
修理に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機ガスタービンエンジンのロータブ
レードのエアーホイルの前縁および後縁（エッジ）は摩
耗と損傷を受け、そのため凹凸（溝）ができ、最小のコ
ストで簡単に修理する必要がある。エアーホイルを修理
するには、通常それを取り外さなくてはならない。しか
し、戦闘中や他のなんらかの事情の下では、ブレードま
たはエンジンを航空機から取り外さずに、損傷したエア
ーホイルを現場修理する必要がある。ブレード一体型デ
ィスク、すなわちブリスク（blisk ）の出現にともなっ
て、エンジンを翼あるいは胴体のいずれであっても航空
機に搭載したまま、ブレードエアーホイルの前縁および
後縁を現場で修理する必要性がさらに増している。ブリ
スクブレードは簡単に分解できないからである。
【０００３】
【発明の概要】この発明は、エアーホイルエッジの修理
方法および装置を提供する。この発明の装置は、手持ち
工作機械ドライバ、たとえば９０°アングルヘッド空気
モータに装着できる工作機械ガイドである。ドライバに
より工作機械を駆動して、エアーホイルの前縁および後
縁（エッジ）の損傷部分を切除し、エッジの損傷区域を
許容レベルまたは公差内に切削加工しブレンディングす
る（擦りおとす）。工作機械ガイドは、エアーホイルエ
ッジへの深すぎる切込みを防止するために、切込み深さ
を設定する手段を含み、これはこの発明の１実施例で
は、調節可能な手段である。
【０００４】この発明の好適なエアーホイルエッジ修理
方法では、エアーホイルの損傷区域を切削し、擦りおと
すのに異なる工作機械ガイドと異なる回転工具とを用い
る。
【０００５】最初にエアーホイルへのアクセスを、好ま
しくはエンジン上のファンケースのアクセス窓を介し
て、確保し、エアーホイルを損傷状態について目視検査
し、損傷区域の深さを測定し、損傷エアーホイルを清浄
にし、好ましくはメチルエチルケトンなどの適当な溶剤
と糸くずのない布を用いてきれいにぬぐう。損傷区域の
まわりに曲線を描く。この際、マークした区域がもっと
も深い溝の深さの８倍の翼幅方向長さをもち、もっとも
深い溝の点から等距離離れているのが好ましい。切削加
工中に隣接するエアーホイルを損傷から保護するため、
ファンケースのアクセス窓からマスクを挿入する。境界
を定めた損傷区域を、アクセス窓をとおしての作業者の
作業により荒削り切除する。すなわち、手持ち空気モー
タに装着したこの発明の切込み深さの調節できる工作機
械ガイドを用い、直刃の回転バイトを駆動し、このとき
エアーホイルの凹凸化や燃焼を防止するため、移動をス
ムーズにする。
【０００６】損傷区域を荒削り切除した後、１つ以上の
半径の異なる凹状切刃の回転半径カッタを、第２の調節
できない工具ガイドとともに空気モータにセットし、エ
アーホイルエッジに融合半径を切削加工する。つぎに、
良好な前縁または後縁半径を形成する輪郭とされた研磨
表面を有するゴム結合研磨材と砥石を用いて、エアーホ
イルエッジに沿った表面を研磨して滑らかな融合半径を
形成する。最後に、加工し直した区域全体を工場での真
空源を用いて清浄にし、メチルエチルケトンなどの適当
な溶剤でぬぐう。この工程をすべての損傷したエアーホ
イルについて繰り返す。
【０００７】
【発明の効果】この発明の装置および方法には、損傷し
たブレードを取り外すのに要する時間を節減できる、ブ
リスクの場合にはエンジンを分解し、エアーホイルを切
削加工できるようにロータを取り外し、治具に固定し、
またロータをエンジンに組立てなおす時間を節約できる
という利点がある。
【０００８】この発明の別の利点として、損傷したブレ
ードを簡単かつ効果的に修理でき、作業者に高度な訓練
を必要としない。
【０００９】この発明のさらに他の利点として、ロータ
エアーホイル、とくにブリスク型のファンブブレードの
前縁および後縁への損傷を現場レベルで修理できる。
【００１０】この発明の上述した特徴および他の特徴
を、以下に、図面と関連した実施例について説明する。
【００１１】
【実施例の記載】図１はファンケース８を有するガスタ
ービンエンジン・ファン部分６の一部を示し、ファンケ
ース８は、軸線方向に配置された複数の円周方向列とさ
れたファンブレードエアーホイル（損傷したエアーホイ
ル１２を含む）が一体に形成されたブリスク形ファンロ
ータ１０を包囲する。損傷したエアーホイル１２の前縁
（エッジ）１８に位置する凹凸１６を有する損傷区域１
４と、別の損傷したエアーホイル１２の同様に損傷した
後縁（エッジ）１９とが示されている。
【００１２】図１に示すこの発明の第１実施例では、切
込み深さの調節できる工作機械ガイド３０は、手持ち工
作機械ドライバ、たとえばＡＲＯから入手できる９０°
アングルヘッド空気モータ３４に、装着手段、たとえば
装着クランプ３２により装着できる。空気モータ３４
は、直刃の回転カッタ６０を駆動して、エアーホイル１
２の前縁１８および後縁１９の損傷区域を荒削り、すな
わち切削する。調節可能な工作機械ガイド３０は、エア
ーホイル１２の側面に当接するように作動できる平坦な
プラットホーム３６を備え、エッジの切削を可能にす
る。調節可能なストッパ手段３７は、２つのピン４２を
装着した摺動可能なベース４０から構成され、このベー
ス４０は調節ねじ４６により並進でき、止めねじ４８に
よりセットできる。直刃回転カッタ６０がスロット３８
内に配置されているので、ピン４２により回転カッタ６
０の切込み深さを設定することが可能である。
【００１３】図２に示すこの発明の第２実施例は、手持
ち９０°アングルヘッド空気モータ３４に装着した固定
式工作機械ガイド１３０である。この工作装置は、エア
ーホイルエッジの融合半径ＲＭを切削するのに特に有用
である。融合半径ＲＭ（図２ｂ）は、元のエッジ半径Ｒ
（図２ａ）の場合と同様に、エアーホイルエッジの翼幅
方向に沿って長さが変化する。固定式工具ガイド１３０
は、エアーホイル１２の側面に当接するように作動でき
る平坦なプラットホーム１３６を備え、エッジ融合半径
ＲＭの切削を可能にする。
【００１４】図１はこの発明の好適な実施例による修理
方法も示しており、まずエンジンケース８のファンケー
スアクセス窓９を通してエアーホイルへのアクセスを
得、つぎにエアーホイル１２を損傷状態について視覚検
査し、そして通常もっとも深い溝２０に対応する、損傷
区域の最大深さＤを測定する。つぎに、損傷したエアー
ホイルを清浄にし、好ましくはメチルエチルケトンなど
の適当な溶剤と糸くずのない布できれいにぬぐい、損傷
区域のまわりに曲線Ｌを描く。この場合、マークした切
除区域Ｘは、翼幅方向長さがもっとも深い溝２０の深さ
Ｄの８倍で、もっとも深い溝２０の点から等距離離れて
いるのが好ましい。曲線Ｌを、ラボラトリー保証の高純
度マーカーでマークし、マスキングテープではっきりさ
せるのが好ましい。
【００１５】切削中にとなりのエアーホイルを損傷から
保護するため、マスク（図示せず）をファンケースのア
クセス窓に挿入する。前述したように直刃回転バイト６
０を駆動する手持ち空気モータ３４に装着したこの発明
の切込み深さの調節可能な工具ガイド３０を用いて、作
業者がアクセス窓を通して作業することによって、境界
を定めた切除区域Ｘを荒削りする。切込み深さは、区域
Ｘの状態にしたがって、調節ねじ４６をまわして調節
し、止めねじ４８でセットする。つぎに、区域Ｘを、前
述した切削装置で除去する。このとき、動きをスムーズ
にしてエアーホイルの凹凸化や燃焼を防止する。これに
より、新しい翼幅方向輪郭を有する修理した前縁１８Ｒ
（または修理した後縁）を作製する。
【００１６】つぎに図２を参照すると、損傷区域を荒削
りした後、（元の半径Ｒからわずかだけ異なる）エアー
ホイルエッジ融合半径ＲＭを生成する凹状輪郭１３９を
有する少なくとも１つの回転半径カッタ１３８を、調節
できない工具ガイド１３０とともに、空気モータ３４に
セットする。融合半径ＲＭの場合、順次の工程で最終融
合半径を形成するために、寸法の徐々に狭くなる２つ以
上の凹刃の回転半径カッタ１３８が必要である。この工
具を用いて、エアーホイルエッジにエアーホイルエッジ
融合半径ＲＭを切削する。
【００１７】つぎに図３に示すように、良好なエアーホ
イルエッジ半径を生成するような輪郭とした研磨表面を
有するゴム結合研磨材砥石２３８を用いて、融合半径Ｒ
Ｍを有するエアーホイルエッジに沿った表面を丸み付
け、研磨して、滑らかな融合半径をつくる。最後に、加
工し直した区域全体を工場での真空装置を用いて清浄に
し、メチルエチルケトンなどの適当な溶剤を用いてぬぐ
う。損傷したエアーホイルすべてについて、この工程を
繰り返す。
【００１８】なお、この発明のエアーホイルエッジ修理
方法は、前縁および後縁いずれについても本質的に同じ
である。
【００１９】この発明の好適な実施例を示して発明の原
理を説明したが、この発明の要旨を逸脱しない範囲内
で、好適な実施例に種々の変更や変形を加えることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の切込み深さの調節可能な手段を手持
ち９０°アングルヘッド空気モータに装着した工作機械
ガイドの斜視図で、前縁および後縁が損傷したブリスク
エアーホイルを有するエンジンのファン部分の一部に挿
入した状態を示す。
【図２】切込み深さの固定された手段を有する工作機械
ガイドの斜視図で、この発明の修理方法のブレンディン
グ工程を示す。図２ａおよび図２ｂはそれぞれ、図２の
エアーホイル１２の元のエアーホイルエッジ半径Ｒおよ
び修理後（つまりブレンディング後）のエアーホイル半
径ＲＭを示す。
【図３】この発明の修理方法の１工程にしたがってエア
ーホイルエッジ半径のブレンディングと研磨に有効な輪
郭とした研磨表面を有するゴム結合研磨材砥石を、図１
および図２に示した手持ち空気モータに装着した構成の
斜視図である。
【符号の説明】
６ ファン部分 ８ ファンケース １０ ファンロータ １２ エアーホイル １４ 損傷区域 １６ 溝 １８ 前縁 １９ 後縁 ３０ 切込み深さの調節できる工作機械ガイド ３２ 装着クランプ ３４ 空気モータ ３６ プラットホーム ３７ ストッパ手段 ４０ ベース ４２ ピン ４６ 調節ねじ ４８ 止めねじ ６０ 回転カッタ １３０ 固定式工作機械ガイド １３６ プラットホーム １３８ 回転半径カッタ ２３８ 砥石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオーレン・デイビス・グロスクラウス， ジユニア アメリカ合衆国、オハイオ州、ウエストチ エスター、リツジ・ミードウ・コート、 7385番 (72)発明者 ペトラ・ブラツコ アメリカ合衆国、オハイオ州、ノーウツ ド、ウエイランド・アベニユー、2010番

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 手持ち工作機械で駆動される回転カッタ
    を案内する案内手段であって、加工品に当接するように
    作動可能な平坦なプラットホームを含む案内手段と、 上記案内手段を手持ち工作機械ドライバに装着する手段
    と、 回転カッタの切込み深さを設定するよう作動可能な調節
    可能なストッパ手段とを備える切り込み深さの調節でき
    る工作機械ガイド。
  2. 【請求項２】 上記調節可能なストッパ手段が調節可能
    なベースにそれに直角に装着された割出し手段を含み、
    上記ベースに設けた案内スロットに回転カッタを配置し
    た請求項１に記載の切込み深さの調節できる工作機械ガ
    イド。
  3. 【請求項３】 上記調節可能なベースがすべり調節可能
    で、このベースを並進させるように作動する調節ねじと
    このベースをセットする止めねじとを含む請求項２に記
    載の切込み深さの調節できる工作機械ガイド。
  4. 【請求項４】 上記割出し手段が１組のピンを含む請求
    項３に記載の切込み深さの調節できる工作機械ガイド。
  5. 【請求項５】 エアーホイルのエッジの損傷区域を含む
    切除すべき区域の境界を定め、 この切除すべき境界を定めた区域を切削して修理したエ
    アーホイルエッジ部分を生成し、 修理したエアーホイルエッジ部分に沿って修理したエア
    ーホイルエッジ半径を形成する工程を含むエアーホイル
    翼幅方向エッジの修理方法。
  6. 【請求項６】 上記境界を定めた切除区域を湾曲させて
    凹状の修理エッジを形成する請求項５に記載のエアーホ
    イル翼幅方向エッジの修理方法。
  7. 【請求項７】 上記境界を定めた切除区域を湾曲させて
    凹状の修理前縁を形成する請求項５に記載のエアーホイ
    ル翼幅方向エッジの修理方法。
  8. 【請求項８】 上記境界を定めた切除区域が、エアーホ
    イルエッジの切除すべき損傷区域にあるもっとも深い溝
    の深さＤの８倍に等しい翼幅方向長さを有し、切除すべ
    き損傷区域の境界を定める曲線の両端の点がもっとも深
    い溝の点から４Ｄの翼幅方向距離に位置する請求項７に
    記載のエアーホイル翼幅方向エッジの修理方法。
  9. 【請求項９】 上記境界を定めた区域を手持ちモータで
    駆動される直刃の回転カッタにより切除し、修理したエ
    アーホイルエッジに沿った修理したエアーホイルエッジ
    半径を、少なくとも１つの凹状切刃の回転カッタを用い
    て形成し、修理したエアーホイルエッジ融合半径を形成
    するような輪郭とされた研磨表面を有するゴム結合研磨
    材砥石を用いて仕上げる請求項８に記載のエアーホイル
    翼幅方向エッジの修理方法。
  10. 【請求項１０】 エンジンケースのアクセス窓を通して
    エアーホイルへのアクセスを確保し、 エアーホイルを損傷状態について目視検査し、 損傷区域にあるもっとも深い溝の位置を定め、その最大
    深さＤを測定し、 損傷区域を含めて切除すべきエアーホイルの区域の境界
    を曲線Ｌで定め、このとき曲線Ｌの両端点それぞれをも
    っとも深い溝の点から４Ｄの翼幅方向距離に配置し、 損傷区域を含む境界を定めた区域を、手持ちモータで駆
    動される直刃の回転カッタを用いて切除し、曲線Ｌに大
    体一致する修理したエアーホイルエッジを形成し、 少なくとも１つの凹状切刃の回転カッタを用いて、修理
    したエアーホイルエッジに沿ってエアーホイルエッジ融
    合半径を形成し、 修理したエアーホイルエッジ融合半径を形成するような
    輪郭とされた研磨表面を有するゴム結合研磨材砥石を用
    いて、修理した前縁の表面を仕上げる工程を含む装填済
    みのエンジンエアーホイルの翼幅方向エッジの修理方
    法。
JP4058838A 1991-03-04 1992-02-13 エアーホイル端縁の修理工具及び方法 Expired - Fee Related JP2693683B2 (ja)

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