[发明专利]用于燃气涡轮发动机的涡轮叶片的原位修理的系统及方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更特别地涉及用于燃气涡轮发动机的涡轮叶片的原位修理的系统及方法。

背景技术

燃气涡轮发动机大体上包括成串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气进入压缩机区段的入口，在该处，一个或多个轴向或离心压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料与压缩的空气混合且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送穿过限定在涡轮区段内的热气体通路，且然后经由排气区段从涡轮区段排出。

在特定构造中，涡轮区段包括成串流顺序的高压(HP)涡轮和低压(LP)涡轮。HP涡轮和LP涡轮分别包括各种可旋转的涡轮构件，诸如转子轴、由转子轴安装或另外承载的转子盘、安装到盘的外周且从其沿径向延伸的涡轮叶片，以及各种静止涡轮构件，诸如定子导叶或喷嘴、涡轮护罩和发动机框架。可旋转的和静止的涡轮构件至少部分地限定穿过涡轮区段的热气体通路。例如，燃气涡轮轮叶或叶片大体上具有翼型件形状，其设计成将流动通路气体的热能和动能转换成转子的机械旋转。当燃烧气体流过热气体通路时，热能从燃烧气体传递至可旋转的和静止的涡轮构件。这样的燃气涡轮发动机通常用于飞行器上。

在操作期间，涡轮叶片可通过各种物质的摄入(例如，冰摄入)而受损，这可能修理起来困难且昂贵。更具体而言，这样的摄入可引起叶片末梢或前缘/后缘的破坏，包括局部末梢弯曲。为了使用常规方法来修理此破坏，使用了较大的弯曲工具，其需要某些独立的燃气涡轮构件从燃气涡轮组件除去。在一些情况中，燃气涡轮发动机可能必须从飞行器的翼除去。因此，这样的修理可能耗时且昂贵。

鉴于前面提到的，用于涡轮叶片的原位(即，翼上)修理的改进的系统和方法将是有利的。更具体而言，用于使用局部的原位修理工具修理涡轮叶片的系统和方法将是本领域中期望的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中阐明，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明理解到。

在一个方面，本公开内容针对一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片中的弯曲的系统。该系统包括构造成适应涡轮的通路端口的铰接引导件。此外，铰接引导件包括近端和远端。该系统还包括构造在铰接引导件的远端处的修理工具。此外，修理工具构造成套在涡轮叶片上。因此，修理工具构造成在涡轮叶片装固在涡轮内时将涡轮叶片弯曲至未弯曲位置。

在另一方面，本公开内容针对一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片中的弯曲的方法。该方法包括将铰接引导件插入涡轮的通路端口中，其中铰接引导件具有在其远端处的修理工具。因此，该方法还包括将修理工具沿第一方向定位在涡轮叶片上。此外，该方法包括在相反的第二方向上沿涡轮叶片的翼弦拉动修理工具，以便将涡轮叶片弯曲或定形到未弯曲位置。

在还有另一方面，本公开内容针对一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮叶片中的弯曲的方法。该方法包括将铰接引导件插入涡轮的通路端口中，其中铰接引导件具有在其远端处的修理工具。该方法还包括将修理工具安装至涡轮叶片。此外，该方法包括经由修理工具在涡轮叶片的弯曲处施加力，以便将叶片弯曲或定形回未弯曲位置。

技术方案1. 一种用于修理燃气涡轮发动机的涡轮的涡轮叶片中的弯曲的系统，所述系统包括：

构造成适应所述涡轮的通路端口的铰接引导件，所述铰接引导件包括近端和远端；以及

构造在所述铰接引导件的远端处的修理工具，所述修理工具构造成套在所述涡轮叶片上，

其中所述修理工具构造成在所述涡轮叶片装固在所述涡轮内时将所述涡轮叶片弯曲至未弯曲位置。

技术方案2. 根据技术方案1所述的系统，其中，所述弯曲位于所述涡轮叶片的叶片末梢、前缘或后缘中的一者中。

技术方案3. 根据技术方案1所述的系统，其中，所述系统还包括安装构件，所述安装构件用于将所述涡轮叶片的叶片根部装固到所述燃气涡轮发动机中的固定位置。

技术方案4. 根据技术方案3所述的系统，其中，所述固定位置包括所述涡轮的盘。

技术方案5. 根据技术方案2所述的系统，其中，所述修理工具包括修理固定器或修理夹具中的至少一者。

技术方案6. 根据技术方案5所述的系统，其中，所述修理固定器包括限定第一端和第二端的工作台，所述第一端构造成沿第一方向在所述涡轮叶片的叶片末梢上滑动，所述第二端构造成带有所述铰接引导件。

技术方案7. 根据技术方案6所述的系统，其中，所述工作台还包括腔，所述腔构造成在所述第一端在所述叶片末梢上滑动时通过其槽口接纳所述叶片末梢。