[發明專利]航空發動機葉片維護評估方法及葉片

在審

• 申請號: 202110680712.2
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN115493473A
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 黃正斌;王秋陽;邱冬梅
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: G01B5/14
• 分類號: G01B5/14;G01B5/18;F01D5/14
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 楊東明;何橋云

本發明公開了航空發動機葉片維護評估方法及葉片。所述航空發動機葉片維護評估方法包括：在初始狀態的各個葉片上預先分別設置若干磨損標記，各磨損標記分別對應不同的葉尖磨損量；使用后，檢查葉片，根據每個葉片的磨損后的葉尖和磨損標記確定各葉片對應的葉尖磨損區間；對位于不同的葉尖磨損區間的葉片數量分別計數；根據不同葉尖磨損區間的計數情況確定維護計劃。本發明不僅高效便捷、成本低廉、適用范圍廣泛和可靠性高，而且對葉片結構和發動機效率不會產生影響。

技術領域

本發明涉及一種航空發動機葉片維護評估方法及葉片。

背景技術

航空發動機在運轉過程中，由于轉子葉片與靜子機匣之間的熱變形不協調等問題，經常引起轉子葉片葉尖與機匣對應位置的蜂窩或涂層發生碰磨,進而易導致葉片葉尖產生輕微磨損。隨著航空發動機運轉循環數增加，葉片因碰磨產生的磨損將不斷累積而使轉子葉片葉尖間隙變大，進而導致發動機運轉效率下降，EGT溫度上升，發動機高溫部件的使用壽命下降且航空發動機耗油率上升，對航空發動機在運營過程中的成本增加產生較大影響。正因為發動機轉子葉片的磨損或葉尖間隙的變大和發動機性能衰退之間呈正相關，航空發動機在機務運營過程中通常利用檢查轉子葉片磨損情況或葉尖間隙以評估在役發動機的性能衰退情況和健康狀態，從而制定發動機的維修級別，以確保發動機運營成本與安全維持在合理范圍內。

然而，隨著航空發動機結構設計得越來越緊湊且一臺發動機有數千個葉片,在機務維護過程中很難對在役發動機進行轉子葉片的磨損量或者葉尖間隙的測量和分析評估，必須借助復雜而昂貴的工裝設備進行測量，不僅操作環境受到限制，而且耗時費力而又成本高。同時，在役發動機的整機或者零部件維修方案的制定通常基于發動機性能衰退狀態和發動機結構損傷情況等而定，葉尖間隙的測量也限制了其維修方案的制定合理性和有效性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中航空發動機葉片磨損缺口必須借助復雜而昂貴的工裝設備進行測量，不僅操作環境受到限制，而且耗時費力而又成本高的缺陷，提供一種航空發動機葉片維護評估方法及葉片。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種航空發動機葉片維護評估方法，所述航空發動機葉片維護評估方法包括：

步驟1、在初始狀態的各個葉片上預先分別設置若干磨損標記，各磨損標記分別對應不同的葉尖磨損量；

步驟2、使用后，檢查葉片，根據每個葉片的磨損后的葉尖和磨損標記確定各葉片對應的葉尖磨損區間；

步驟3、對位于不同的葉尖磨損區間的葉片數量分別計數；

步驟4、根據不同葉尖磨損區間的計數情況確定維護計劃。

較佳地，步驟1中，同一葉片上各磨損標記相對于葉尖具有不同的距離，和/或位于不同葉片上的互相對應的磨損標記，相對于各自所在葉片的葉尖具有相同的距離。

較佳地，步驟2中，葉尖磨損區間的下限值由已磨損掉的最接近的磨損標記確定或者為0值，葉尖磨損區間的上限值由未磨損掉的最接近的磨損標記確定。

較佳地，步驟4中，對于不同葉尖磨損區間各自設定參考標定值，綜合各葉尖磨損區間的計數值與對應的參考標定值的比較情況，確定維護計劃。

較佳地，步驟4中，綜合各葉尖磨損區間的計數值與對應的參考標定值的比較情況，確定維護計劃的步驟包括：對各葉尖磨損區間的計數值與對應的參考標定值的比較情況分別設定對應的維修措施，從多個維修措施中綜合選一最終的維修措施。

較佳地，步驟4中，從多個維修措施中綜合選一最終的維修措施的步驟包括：對各維修措施設定優先級，在各維修措施中選取優先級最高的維修措施。

較佳地，對各維修措施設定優先級的步驟包括，根據對應的葉尖磨損區間與初始狀態的葉尖的距離的遠近確定各維修措施的優先級。