[发明专利]用于燃气涡轮发动机构件的测量扭曲的可检测数据标记

说明书

技术领域

本发明大体涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及用于燃气涡轮发动机构件的测量所述构件中的扭曲的内部可检测数据标记或者基准点。

背景技术

燃气涡轮发动机大体包括成连续流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在运行中，空气进入压缩机区段的入口，在那里，一个或多个轴向或离心压缩机逐步压缩空气，直到空气到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被引导通过限定在涡轮区段内的热气路径，然后通过排气区段从涡轮区段排出。

在特定构造中，涡轮区段包括成连续流顺序的高压(HP)涡轮和低压(LP)涡轮。HP涡轮和LP涡轮各自包括各种可旋转涡轮构件，诸如转子轴、由转子轴安装或者以别的方式承载的转子盘、安装到盘上且从盘的周边沿径向延伸的涡轮叶片，以及各种固定涡轮构件，诸如定子导叶或喷嘴、涡轮护罩和发动机框架。可旋转和固定的涡轮构件至少部分地限定通过涡轮区段的热气路径。例如，燃气涡轮轮叶或叶片大体具有翼型形状，其设计成将流径气体的热能和动能转换成转子的机械旋转。随着燃烧气体流过热气路径，热能从燃烧气体传递到可旋转和固定的涡轮构件。通常在飞机上采用这样的燃气涡轮发动机。

在运行期间，各种燃气涡轮发动机构件易受可导致部件有尺寸扭曲的运行负载和/或环境条件的影响。虽然一些扭曲是可接受的，但超过某个阈值的扭曲就可能需要修理或更换。因而，重要的是在燃气涡轮发动机的运行中检查这样的构件的扭曲。检查构件的传统方法需要从燃气涡轮发动机中移除部件进行进一步检查，例如使用坐标测量机(CMM)或者白光检查系统。但是，这样的方法耗时且昂贵，因为它们需要发动机停机和减少运行时间。

考虑到以上，用于燃气涡轮发动机构件而不需要移除构件的改进的系统和方法将是有利的。

发明内容

将在以下描述中部分地阐述本发明的各方面和优点，根据该描述，本发明的各方面和优点可为明显的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。

一方面，本公开涉及一种用于检测燃气涡轮发动机的构件中的扭曲的系统。系统包括至少部分地构造在构件内的至少一个可检测数据标记。另外，系统包括非破坏性检查工具，它构造成随着时间的推移监测可检测数据标记的位置。因而，可根据可检测数据标记的位置的移动来检测构件的扭曲。

另一方面，本公开涉及一种用于检测燃气涡轮发动机的构件中的扭曲的方法。方法包括使燃气涡轮发动机的构件形成有至少部分地构造在其中的至少一个可检测数据标记。另一个步骤包括将包含可检测数据标记的构件安装在燃气涡轮发动机内。方法还包括通过非破坏性检查工具，监测可检测数据标记随着时间的推移在燃气涡轮发动机构件内的位置。因而，可根据可检测数据标记的位置的移动来检测构件的扭曲。

技术方案1. 一种用于检测燃气涡轮发动机的构件中的扭曲的系统，所述系统包括：

至少部分地构造在所述构件内的至少一个可检测数据标记；以及

非破坏性检查工具，其构造成随着时间的推移监测所述可检测数据标记的位置，

其中，根据所述可检测数据标记的位置的移动来检测所述构件的扭曲。

技术方案2. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述构件包括至少部分地由第一材料构建而成的工艺形成式构件。

技术方案3. 根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述工艺形成式构件通过复合层板叠层、灌注、模制或铸造中的至少一个而形成。

技术方案4. 根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述至少一个可检测数据标记由第二材料构建而成，其中，所述第一材料和所述第二材料包括不同的密度。

技术方案5. 根据技术方案4所述的系统，其特征在于，所述第二材料包括下者中的至少一个：金属、金属合金、射频识别(RFID)芯片或聚合物塑料。

技术方案6. 根据技术方案5所述的系统，其特征在于，所述金属或金属合金包括下者中的至少一个：锡、铝、镍、铅、不锈钢、铜或磷青铜。

技术方案7. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述非破坏性检查工具包括以下检查方法中的至少一种：超声、磁性粒子、液体渗透剂、射线照相、远程视觉检查(RVI)、涡流测试或低相干干涉。

技术方案8. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括位于多个预定位置中的多个可检测数据标记。

技术方案9. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述燃气涡轮发动机包括飞机发动机。