[發明專利]用于燃氣渦輪發動機殼空隙的原地修理的系統及方法

有效

• 申請號: 201710096384.5
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN107100682B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: H.C.羅伯茨三世;D.S.迪溫斯基
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/24
• 分類號: F01D25/24;F01D25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

本公開內容針對一種用于修理涂布在燃氣渦輪發動機(10)的殼上的可磨損材料(70)的系統(100)和方法。系統(100)包括構造成配合到燃氣渦輪發動機(10)的進入口(62)中的鉸接引導件(102)。此外，鉸接引導件(102)具有近端(106)和遠端(108)。系統(100)還包括構造在鉸接引導件(102)的遠端(108)處的修理工具(104)。修理工具(104)包括具有近端(112)和成形的遠端(114)的本體(110)，其中成形的遠端(114)延伸遠離本體(110)。因此，成形的遠側本體(114)構造成挖出包括缺陷(72)的可磨損材料(70)的區域。系統(100)還包括用于填充挖出區域(125)的填料(120)。

技術領域

本發明大體上涉及燃氣渦輪發動機，并且更具體地涉及用于燃氣輪機風扇/壓縮機殼空隙的原地修理的系統和方法。

背景技術

燃氣渦輪發動機大體上包括成串流順序的風扇區段、壓縮機區段、燃燒區段、渦輪區段和排氣區段。在操作中，空氣進入壓縮機區段的入口，在該處，一個或更多個軸向或離心壓縮機逐漸壓縮空氣，直到其到達燃燒區段。燃料在燃燒區段內與壓縮的空氣混合且焚燒，以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區段發送至限定在渦輪區段內的熱氣體路徑，且然后經由排氣區段從渦輪區段排出。

在特定構造中，渦輪區段包括成串流順序的高壓(HP)渦輪和低壓(LP)渦輪。HP渦輪和LP渦輪各自包括各種可旋轉的渦輪構件(諸如轉子軸、由轉子軸安裝或以其它方式承載的轉子盤、安裝到盤的外周且從盤的外周沿徑向延伸的渦輪葉片)，以及各種靜止渦輪構件(諸如定子導葉或噴嘴、渦輪護罩和發動機框架)。可旋轉和靜止的渦輪構件至少部分地限定穿過渦輪區段的熱氣體路徑。例如，燃氣輪機輪葉或葉片大體上具有翼型件形狀，其設計成將流動路徑氣體的熱能和動能轉換成轉子的機械旋轉。當燃燒氣體流過熱氣體路徑時，熱能從燃燒氣體傳遞至可旋轉的和靜止的渦輪構件。此燃氣渦輪發動機通常用于飛行器上。

此外，風扇區段大體上包括可旋轉的軸流式風扇轉子組件，其構造成由環形風扇殼包繞。因此，風扇殼可包圍風扇轉子組件及其對應的風扇轉子葉片。此外，壓縮機區段包括多個壓縮機級，其中各個級均包括固定到外殼上的壓縮機導葉的環形陣列和可旋轉的壓縮機葉片的環形陣列兩者。在操作期間，對于風扇和/或壓縮機殼常見的是包括可磨損材料(例如，橡膠)，以有助于控制靜止燃氣輪機零件與旋轉葉片之間的間隙或空隙。

隨著時間的過去，此可磨損材料(abradable material)可由于侵蝕或材料攝入燃氣渦輪發動機中而部分地剝落或失去材料。用于修理可磨損材料的常規方法聚焦于可摩損材料的完全剝除和再涂布，這可能是既耗時又昂貴的。

鑒于前文，用于此可磨損材料的原地(即，翼上)修理的改善的系統和方法將是有利的。更具體而言，用于使用局部原地修理工具來修理風扇和/或壓縮機殼的可磨損材料的系統和方法將是本領域中期望的。

發明內容

本發明的各方面和優點將在以下描述中部分地闡明，或可從描述中清楚，或可通過實施本發明理解到。

在一方面，本公開內容針對一種用于修理涂布在燃氣渦輪發動機的殼上的可磨損材料的系統。該系統包括構造成配合到燃氣渦輪發動機的進入口中的鉸接引導件。此外，鉸接引導件具有近端和遠端。該系統還包括構造在鉸接引導件的遠端處的修理工具。修理工具包括具有近端和成形的遠端的本體，其中成形的遠端延伸遠離本體。因此，成形的遠側本體構造成挖出包含缺陷的可磨損材料的區域。該系統還包括用于填充挖出區域的填料。

在另一方面，本公開內容針對一種用于修理涂布在燃氣渦輪發動機的殼上的可磨損材料的方法。該方法包括將鉸接引導件插入燃氣渦輪發動機的進入口中，其中鉸接引導件在其遠端處具有修理工具。該方法還包括將修理工具定位靠近可磨損材料的缺陷。更具體而言，修理工具具有帶近端和成形的遠端的本體，其中成形的遠端延伸遠離本體。因此，該方法還包括在缺陷處將成形的遠端插入可磨損材料，以便挖出缺陷，由此形成挖出區域。此外，該方法包括用填料來填充挖出區域。