[发明专利]喷射射流超声波清洗

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2005年9月29日提交的新加坡专利申请No.200506306-0的优先权。

技术领域

本发明主要涉及涡轮叶片的清洗。更具体而言，本发明涉及用于对涡轮叶片的内表面进行清洗的方法和装置。

背景技术

典型地，涡轮叶片在进行修理和重新调节之前要进行彻底地清洗。内部空腔难以进行清洗并且要求采用冗长耗时的工艺。对涡轮叶片的常规清洗包括采用超声波清洗方法。常规的超声波清洗方法使用把超声速的高频波发射进入装有清洗溶液的槽中的换能器。来自换能器的能量传输通过槽壁进入到液体清洗溶液中。超声波传播通过清洗溶液到达涡轮叶片的外表面。然后，一部分超声波被传输通过涡轮叶片到达内表面。然后，超声波使污垢产生松动并且从内表面上除去污垢。

不利的是，能量必须传播通过的许多表面和介质减少了实际存在于涡轮叶片内的用以清除污垢的能量的大小。能量被槽壁、清洗溶液和涡轮叶片消耗或吸收，从而使得仅一小部分从换能器中发出的能量实际到达涡轮叶片的内表面。由此得到的工艺效率低且耗费时间。另外，因为仅一部分能量实际上透过涡轮叶片以清洗内表面，所以需要非常多的能量。所述非常多的能量冲击涡轮叶片的外表面，由此可能会使涡轮叶片的精细功能部件和边缘产生扭曲变形。

因此，所希望的是研发出一种在不需要过多能量、减少清洗时间并且减少对外表面的任何可能的损伤的前提下对涡轮叶片的内表面进行清洗的方法和装置。

发明内容

本发明提供一种在不接触外表面的条件下对涡轮叶片的内表面进行清洗的方法和装置。所述方法利用换能器与流动通过涡轮叶片的清洗溶液相结合，从而对涡轮叶片的内表面进行清洗。

根据本发明的装置和方法包括流动通过涡轮叶片的清洗溶液和产生通过流动的清洗溶液的超声波的换能器。清洗溶液在不接触外表面的条件下受到引导从而流动通过涡轮叶片的内部空腔。换能器被浸没在清洗溶液内并且产生通过涡轮叶片的流动的清洗溶液所传导的超声波。涡轮叶片未被浸没在清洗溶液中。在流动的清洗溶液内超声波的产生使得在不接触外表面的条件下从涡轮叶片的内表面上除去污垢和其它积聚物。

因此，根据本发明的用于对涡轮叶片组件进行清洗和重新调节的方法和装置在不接触涡轮叶片组件外表面的条件下在不需要过多能量的前提下以更短的时间对涡轮叶片的内表面进行清洗。

通过下面的说明书和附图，能够更好地理解本发明的这些和其它特征，以下是对本发明的简要说明。

附图说明

图1是涡轮叶片和根据本发明的清洗组件的示意图；

图2是被装配在涡轮叶片上的喷嘴和换能器的一部分的放大视图；

图3是涡轮叶片和用于保护涡轮叶片外表面的护罩的示意图；

图4是用于清洗多个涡轮叶片的固定装置的示意图；和

图5是示出了根据本发明的用于清洗涡轮叶片的方法步骤的流程图。

具体实施方式

参见图1，用于清洗中空制品的清洗组件10包括装满清洗溶液14的槽12。清洗溶液14优选包含浓度为30-45％的氢氧化钾。虽然在披露内容中规定了清洗溶液的具体量和具体类型，但是其它浓度的清洗溶液和清洗溶液混合物也在本发明的预期范围内。清洗组件10进一步包括装配在流通壳体18内的换能器16。换能器16是能够发出高频超声波的换能器。流通壳体18包括将清洗溶液14流引入到中空制品内的喷嘴24。换能器16受到控制器22的控制从而产生具有所需频率的超声波。

在图示实例中，中空制品为包括具有内表面36的空腔34的涡轮叶片28。喷嘴24被插入到涡轮叶片28的空腔34内。清洗溶液14从槽12由泵26泵出通过流量控制装置20进入到流通壳体18中。然后，清洗溶液14通过喷嘴24被引导进入涡轮叶片28的空腔34内。换能器16产生传输通过清洗溶液14到达涡轮叶片28的内表面36的超声波15。超声波在空腔34内传播移动，从而去除掉已附着到涡轮叶片组件28的内表面36上的污垢和其它污染物。

涡轮叶片28包括根部部段32和叶片部段30。空腔34从根部部段32延伸进入到叶片部段30中。叶片部段30包括多个开口40。根部部段32包括其中插入喷嘴24的开口38。清洗组件10利用超声波清洗积聚在涡轮叶片28的内表面36内的位于大体上由附图标记25表示的部位处的污垢和尘垢。