Способ восстановления первоначальной формы лопатки турбомашины, содержащей по меньшей мере одну деформированную зону, путем дробеструйной обработки

Авторы патента:


Способ восстановления первоначальной формы лопатки турбомашины, содержащей по меньшей мере одну деформированную зону, путем дробеструйной обработки
Способ восстановления первоначальной формы лопатки турбомашины, содержащей по меньшей мере одну деформированную зону, путем дробеструйной обработки

 


Владельцы патента RU 2618966:

СНЕКМА (FR)

Изобретение относится к области ремонта, выполненного как единое целое моноколеса турбореактивного двигателя летательного аппарата, и предназначено для ремонта любой лопатки турбомашины. Способ восстановления первоначальной формы лопатки турбомашины, содержащей по меньшей мере одну деформированную зону (Z), путем дробеструйной обработки, согласно которому определяют профиль упомянутой лопатки, сравнивают упомянутый профиль с эталонным профилем, производят разделение поверхности лопатки на множество деформированных зон (Z, Zj) элементарных поверхностей, производят сравнение деформированной зоны (Zj) с базой данных деформаций, содержащей множество деформированных зон (Zj), сопоставимых соответственно с множеством параметров (Pi) устройства дробеструйной обработки, определяют параметр (Pj) устройства дробеструйной обработки, сопоставленный с упомянутой деформированной зоной (Zj), и производят дробеструйную ультразвуковую обработку каждой деформированной зоны (Z, Zj) лопатки посредством устройства дробеструйной обработки в зависимости от упомянутого определенного параметра (Pj) для восстановления формы упомянутой зоны (Z), причем лопатка содержит две стороны (F1, F2), противоположные друг другу, причем одна из деформированных зон (Z, Zj) расположена на одной из двух сторон, при этом поверхность, расположенная на другой из двух противоположных сторон, свободна от деформирования во время дробеструйной ультразвуковой обработки первой стороны (F1). Изобретение позволяет осуществлять холодное восстановление формы лопатки без доведения лопатки до состояния высоких температур, что ограничивает риск термического повреждения и создает возможность увеличения продолжительности работы лопатки. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области ремонта выполненного как единое целое моноколеса (DAM) турбореактивного двигателя летательного аппарата и направлено, в более широком смысле, на ремонт любой лопатки турбомашины.

Турбореактивный двигатель летательного аппарата содержит, как правило, множество моноколес ротора, установленных в осевом направлении в турбореактивном двигателе. Переднее моноколесо, известное специалистам под названием нагнетательный вентилятор, предназначено, с одной стороны, для ускорения потока воздуха, проходящего из передней части назад в турбореактивном двигателе, а с другой стороны - для обеспечения летательного аппарата тягой.

Во время полета летательного аппарата в турбореактивный двигатель могут попадать посторонние предметы (птицы, пыль и т.д.), которые повреждают и деформируют лопатки нагнетательного вентилятора. Рабочие характеристики и срок службы лопаток нагнетательного вентилятора, таким образом, снижаются, что представляет собой недостаток. Обычно для восстановления первоначальной формы лопатки нагнетательного вентилятора она размещается в матрице, имеющей рабочую полость, форма которой соответствует форме лопатки, обладающей оптимальной формой. После расположения в матрице поврежденная/деформированная лопатка сжимается при температуре порядка 700°C таким образом, чтобы лопатка повторила форму рабочей полости матрицы и вновь приняла, таким образом, оптимальную форму.

Как правило, нагнетательный вентилятор содержит радиально расположенные лопатки, имеющие большие габаритные размеры, для увеличения степени двухконтурности турбореактивного двигателя. Для ограничения массы нагнетательного вентилятора и улучшения его динамических характеристик нагнетательный вентилятор турбореактивного двигателя обычно выполнен в виде цельной детали, известной как сокращение DAM (Disque Aubagé Monobloc - выполненное как единое целое моноколесо). Когда лопатки DAM повреждены, то они не могут быть отремонтированы классическим способом путем сжатия в матрице, принимая во внимание то, что лопатки не могут быть отделены по отдельности от выполненного как единое целое моноколеса.

Для устранения данного недостатка из заявок на французский патент FR №2882533 A1 и FR №2902360 А1 компании SNECMA известен способ ремонта DAM путем введения материала, в котором пробный образец материала приварен посредством пучка электронов к выполненному как единое целое моноколесу (DAM). Такой способ применим, когда часть лопатки была вырвана или повреждена, но его тяжело практически осуществить в случае, если лопатки выполненного как единое целое моноколеса деформированы. Таким образом, DAM, лопатки которого деформированы, на практике никогда не ремонтировалось.

Для устранения, по меньшей мере, некоторых из этих недостатков предложен способ восстановления первоначальной формы лопатки турбомашины, содержащей, по меньшей мере, одну деформированную зону; причем способ содержит этап дробеструйной обработки деформированной зоны для восстановления формы упомянутой зоны.

Хотя изобретение связано с проблемой, относящейся к ремонту лопатки выполненного как единое целое моноколеса (DAM) турбореактивного двигателя, изобретение применимо, в более широком смысле, к ремонту любой лопатки турбомашины.

Способ дробеструйной обработки уже известен из известного уровня техники, например, из заявок на патент FR №2815280 A1, FR №2815281 A1 и FR №2873609 A1, для улучшения прочности деталей механизмов, в частности, лопаток турбомашины. Способ дробеструйной обработки заключается в выбрасывании шариков маленьких размеров или микрошариков на обрабатываемую поверхность для осуществления локального аккумулирования напряжений при сжатии.

Одним из недостатков дробеструйной обработки является то, что она может привести к деформации растяжения металла и деформации лопаток, что ухудшает их рабочие характеристики. В связи с этим известно, что следует прочно удерживать обрабатываемую лопатку во время дробеструйной обработки для ограничения какой-либо деформации.

Для восстановления формы лопатки заявитель избегал классического применения устройства дробеструйной обработки для того, чтобы устранить часть последствий, которые обычно рассматриваются как вредные. Дробеструйная обработка согласно изобретению позволяет, предпочтительно, осуществлять холодное восстановление формы лопатки. В отличие от известного уровня техники отсутствует необходимость доведения лопатки до состояния высоких температур, что ограничивает риск термического повреждения и создает возможность увеличения продолжительности работы лопатки.

Предпочтительно, способ восстановления первоначальной формы содержит этап ультразвуковой дробеструйной обработки. Предпочтительно, устройство ультразвуковой дробеструйной обработки легко размещается и направляется, что позволяет быстро восстанавливать первоначальную форму множества соседних деформированных зон лопатки. Это особенно предпочтительно для восстановления первоначальной формы выполненного как единое целое моноколеса (DAM); причем устройство ультразвуковой дробеструйной обработки может быть размещено между двумя следующими друг за другом лопатками выполненного как единое целое моноколеса (DAM).

Таким образом, форма лопаток DAM может быть быстро восстановлена путем изменения расположения и направленности устройства ультразвуковой дробеструйной обработки.

Предпочтительно, лопатка содержит первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне; причем деформированная зона расположена на первой стороне, а вторая сторона свободна от деформации во время дробеструйной обработки первой стороны. Поскольку вторая сторона не удерживается во время дробеструйной обработки деформированной зоны, создаются благоприятные условия для изгибания в продольном направлении деформированной зоны во время дробеструйной обработки, что позволяет обеспечить быстрое восстановление формы деформированной зоны.

Предпочтительно, лопатка содержит первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне; причем деформированная зона расположена на первой стороне, а вторая сторона не подвержена дробеструйной обработке во время дробеструйной обработки первой стороны. Таким образом, напряжения осуществляются только вблизи первой стороны, что способствует изгибанию в продольном направлении деформированной зоны.

Также предпочтительно, деформированная зона подвержена дробеструйной обработке в направлении, по существу, перпендикулярном деформированной зоне, для быстрого и воспроизводимого восстановления зоны.

Согласно объекту изобретения, способ восстановления первоначальной формы содержит:

- обнаружение профиля упомянутой лопатки;

- сравнение упомянутого профиля с эталонным профилем для установления на основании этого по меньшей мере одной деформированной зоны лопатки;

- дробеструйную обработку деформированной зоны лопатки посредством устройства дробеструйной обработки для установления расчетного параметра упомянутого устройства для восстановления формы деформированной зоны, и

- запись в базе данных деформаций сопоставления деформированной зоны с установочным параметром устройства дробеструйной обработки.

Предпочтительно, информационная база создается эмпирическим путем в результате дробеструйной обработки путем сопоставления расчетной деформированной зоны с установочным параметром устройства дробеструйной обработки. Предпочтительно, регистрируется по меньшей мере расположение деформированной зоны. Также предпочтительно, база деформаций содержит по меньшей мере одну величину деформации деформированной зоны. По-прежнему предпочтительно, регистрируется по меньшей мере продолжительность дробеструйной обработки в качестве установочного параметра устройства дробеструйной обработки.

Согласно другому объекту изобретения, способ восстановления первоначальной формы содержит:

- обнаружение профиля упомянутой лопатки;

- сравнение упомянутого профиля с эталонным профилем для установления на основании этого по меньшей мере одной деформированной зоны лопатки;

- сравнение деформированной зоны с базой данных деформаций, содержащей множество деформированных зон, сопоставленных соответственно с множеством установочных параметров устройства дробеструйной обработки;

- определение установочного параметра применительно к упомянутой деформированной зоне и

- дробеструйная обработка деформированной зоны лопатки посредством устройства дробеструйной обработки в зависимости от упомянутого определенного установочного параметра.

Таким образом, восстановление первоначальной формы лопатки осуществляется воспроизводимым и оптимальным образом за счет использования одних и тех же установочных параметров устройства дробеструйной обработки, когда вновь обнаружена деформированная зона, характеристики которой известны.

Предпочтительно, если никакой установочный параметр не соответствует деформированной зоне в базе данных деформаций, то дробеструйная обработка деформированной зоны лопатки осуществляется посредством устройства дробеструйной обработки для известного установочного параметра упомянутого устройства для восстановления формы деформированной зоны; в базу данных деформаций записывается сопоставление деформированной зоны с установочным параметром устройства дробеструйной обработки. Таким образом, когда впервые обнаружена деформированная зона, характеристики которой не зарегистрированы в информационной базе, то дробеструйная обработка деформированной зоны осуществляется вручную для восстановления формы деформированной зоны. Затем информационная база пополняется путем сопоставления деформированной зоны с установочным параметром устройства дробеструйной обработки, который был использован для восстановления первоначальной формы.

Согласно предпочтительному объекту изобретения, лопатка турбомашины представляет собой лопатку выполненного как единое целое моноколеса. Способ восстановления первоначальной формы согласно изобретению позволяет восстанавливать форму DAM, даже если пространство между двумя следующими друг за другом лопатками очень ограничено.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его осуществления, приведенных в качестве примеров, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 изображает в изометрии лопатку турбомашины, содержащую множество деформированных зон;

Фиг. 2 представляет собой схематический вид в разрезе лопатки с деформированной зоной перед ее дробеструйной обработкой;

Фиг. 3 представляет собой схематический приближенный вид в разрезе деформированной зоны лопатки;

Фиг. 4 изображает в изометрии дробеструйную обработку деформированной зоны лопатки;

Фиг. 5 представляет собой схематический приближенный вид в разрезе деформированной зоны лопатки во время дробеструйной обработки;

Фиг. 6 представляет собой принципиальную схему, изображающую этапы способа восстановления первоначальной формы согласно изобретению.

Следует отметить, что на фигурах чертежа детально показано изобретение для его практического осуществления, причем упомянутые фигуры, безусловно, могут, в случае необходимости, служить для лучшего определения изобретения.

Изобретение будет представлено применительно к восстановлению первоначальной формы лопатки турбомашины, являющейся составной частью выполненного как единое целое моноколеса (DAM) турбореактивного двигателя, но понятно, что нижеследующее описание применимо к любой лопатке турбомашины.

На фиг. 1 частично изображено выполненное как единое целое моноколесо (DAM) турбореактивного двигателя с осевым компрессором, содержащее вытянутый в осевом направлении кольцевой обод 1 и вытянутую в радиальном направлении лопатку 2. В целях обеспечения ясности на фиг. 1 изображена только одна лопатка 2 DAM. В процессе эксплуатации летательного аппарата лопатки 2 DAM деформируются, что отрицательно сказывается на их аэродинамических характеристиках. Для обнаружения деформаций лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться, может быть применено множество ручных или автоматизированных методов.

Как показано на фиг. 1, лопатка, первоначальная форма 2 которой будет восстанавливаться, содержит множество деформированных зон Z, ухудшающих аэродинамические характеристики лопатки 2. Далее будет представлено восстановление формы деформированной зоны, которая на фиг. 1 обозначена как Zj и расположена в поперечной плоскости R.

Деформированные зоны Z

Предпочтительно, каждая деформированная зона Z лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться, содержит, по существу, гладкую поверхность. Таким образом, большая деформированная поверхность лопатки 2 может быть разделена на множество элементарных поверхностей, каждая из которых соответствует деформированной зоне Z согласно изобретению. Например, поверхность деформированной зоны Z составляет порядка 3000 мм2.

Каждая деформированная зона Z в данном случае определена множеством параметров: его положением p на лопатке 2 и его величиной деформации d. Таким образом, в качестве примера со ссылкой на фиг. 3, деформированная зона, обозначенная как Zj на фиг. 1, определена трехмерными координатами pj, указывающими на его положение относительно контрольной точки DAM или лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться. Величина деформации dj деформированной зоны Zj соответствует, например, разнице между профилем лопатки, первоначальная форма которой будет восстанавливаться, и эталонным профилем лопатки в положении pj деформированной зоны Zj. Как показано на фиг. 3, деформированная зона Zj образована в данном примере на стороне корытца F1 лопатки 2. Предпочтительно, как показано на фиг. 2, величина деформации dj определена относительно направления N, перпендикулярного деформированной зоне Zj. Например, величина деформации d составляет порядка 0,05-0,25 мм.

Дробеструйная обработка деформированных зон

Согласно изобретению, деформированные зоны Z лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться, подвержены дробеструйной обработке таким образом, чтобы восстановить форму лопатки 2 путем локального изгибания в продольном направлении деформированных зон Z.

В заявках на патент FR №2815280 A1 и FR №2815281 A1 содержится устройство дробеструйной обработки, способное применить изобретение для восстановления формы лопатки 2.

Устройство дробеструйной обработки 3, схематически изображенное на фиг. 4 и 5, содержит колпак 4, который имеет открытое сечение, способное опираться на сторону лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться, таким образом, чтобы поверхность лопатки 2 закрывала открытое сечение колпака 4 и образовывала, таким образом, закрытое пространство, как это показано на фиг. 5. Устройство дробеструйной обработки 3 содержит вибрирующие поверхности 6, размещенные внутри колпака 4, которые способны передавать кинетическую энергию бомбардирующим элементам 5, находящимся в колпаке 4, для того, чтобы последние выбрасывались на поверхность лопатки 2, закрывающей колпак 4, как это показано на фиг. 5.

В данном примере бомбардирующими элементами 5 являются шарики или микрошарики, которые выбрасываются посредством сонотродов 6 для осуществления ультразвуковой дробеструйной обработки. Понятно, что сонотроды могут быть заменены другими конструктивными элементами, способными производить вибрации, позволяющие выбрасывать похожим образом бомбардирующие элементы, такие как шарики или микрошарики, на обрабатываемую деталь.

Устройство ультразвуковой дробеструйной обработки 3 содержит колпак 4, обладающий уменьшенными размерами, что позволяет легко производить операции. Таким образом, колпак 4 может быстро и точно перемещаться из одной деформированной зоны Z лопатки в другую деформированную зону Z. Кроме того, такой колпак 4 может быть просто перемещен между двумя следующими друг за другом лопатками DAM, что является предпочтительным.

Хотя изобретение представлено применительно к ультразвуковой дробеструйной обработке, понятно, что изобретение применимо к любому типу дробеструйной обработки.

Согласно изобретению, колпак 4 имеет открытое сечение, площадь которого, по существу, равна площади деформированной зоны Z. Таким образом, когда колпак 4 располагается согласно направлению N, перпендикулярному деформированной зоне Z, поверхность деформированной зоны Z может быть полностью подвержена дробеструйной обработке таким образом, чтобы создать возможность локального изгибания в продольном направлении лопатки 2 на уровне деформированной зоны Z.

Устройство дробеструйной обработки 3 предпочтительно имеет изменяемую конфигурацию таким образом, чтобы деформация, являющаяся результатом дробеструйной обработки, эталонировалась в зависимости от заданного установочного параметра. Под установочным параметром в основном понимается продолжительность дробеструйной обработки, но понятно, что могут быть приняты во внимание и другие параметры устройства дробеструйной обработки 3, такие как количество кинетической энергии, передаваемой бомбардирующим элементам, размеры бомбардирующих элементов, размеры колпака и другие.

Для восстановления формы лопатки 2, как это показано на фиг. 5, колпак 4 устройства дробеструйной обработки 3 соприкасается со стороной корытца F1 лопатки 2 таким образом, чтобы деформированная зона Zj была окружена краем открытого сечения колпака 4. Бомбардирующие элементы 5 устройства дробеструйной обработки 3, находящиеся в колпаке 4, разгоняются посредством сонотродов 6, установленных в колпаке 4, для нанесения ударов по зоне Zj, которая деформируется в зависимости от установочного параметра устройства дробеструйной обработки 3.

В данном примере, как показано на фиг. 3, для создания благоприятных условий для процесса локального изгибания в продольном направлении зона Zj', расположенная на стороне F2 лопатки 2, противоположной деформированной зоне Zj, т.е. стороне спинки F2, не удерживается во время дробеструйной обработки таким образом, чтобы облегчить деформацию деформированной зоны Zj. Это вступает в противоречие с изложением способов дробеструйной обработки на основе известного уровня техники, согласно которым предусматривается напряжение противоположной зоны Zj' для облегчения поверхностной обработки подвергаемой дробеструйной обработке зоны и недопущения какой-либо деформации. Противоположная зона Zj' может быть подвергнута дробеструйной обработке во время осуществления способа восстановления первоначальной формы, если она имеет деформацию. Предпочтительно, деформированная зона Zj и противоположная ей зона Zj' не подвергаются дробеструйной обработке одновременно для создания благоприятных условий для изгибания в продольном направлении лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться.

Когда бомбардирующие элементы 5 начинают контактировать с деформированной зоной Z, лопатка локально деформируется путем изгибания в продольном направлении. Любая деформация, выступающая относительно эталонного профиля лопатки, таким образом, шлифуется для придания оптимального профиля. После дробеструйной обработки форма деформированной зоны Z восстановлена, что улучшает аэродинамические характеристики лопатки 2.

Способ восстановления первоначальной формы

Для создания возможности точного, быстрого и воспроизводимого восстановления первоначальной формы лопаток 2 способ, предпочтительно, осуществляется посредством автоматизированного станка (не показан), на котором установлено, частично или полностью, устройство дробеструйной обработки 3. Далее изобретение будет представлено применительно к станку, содержащему по меньшей мере колпак 4 устройства дробеструйной обработки 3, установленный на конце автоматизированного исполнительного органа станка. Предпочтительно, исполнительный орган станка способен перемещаться во всех положениях и во всех направлениях.

Предпочтительно, со ссылкой на фиг. 6, способ восстановления первоначальной формы согласно изобретению содержит этап обнаружения Е1 профиля лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться. Данное обнаружение E1 осуществляется, предпочтительно, посредством известного специалистам устройства бесконтактного обнаружения, позволяющего получить трехмерные координаты множества точек на поверхности лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться, для образования совокупности точек, определяющих профиль лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться. Предпочтительно, обнаружение осуществляется путем фотограмметрии, преимуществом которой является быстрое обладание точным массивом информации, который состоит из совокупности точек, соответствующих профилю лопатки.

Далее за этапом обнаружения Е1 следует этап сравнения Е2, во время которого полученный профиль сравнивается с эталонным профилем лопатки 2. Данный эталонный профиль обычно представлен в виде математической модели, выполненной в формате 3D, предпочтительно, в форме построения замкнутой сети. Во время сравнения E2 выявляется и определяется расположение в пространстве отклонений в форме. Предпочтительно, отклонения в форме разделяются на элементарные зоны, поверхность которых установлена и которые соответствуют представленным ранее деформированным зонам Z.

Также предпочтительно, каждая деформированная зона Zj отличается своим положением в пространстве pj, а также своей величиной деформации dj, как это было представлено ранее.

Затем осуществляется поиск каждой деформированной зоны Zj в базе данных деформаций 7, содержащей множество деформированных зон Zi, сопоставленных, соответственно, с множеством установочных параметров Pi устройства ультразвуковой дробеструйной обработки 3. Как это более детально будет представлено далее, база данных 7 создана эмпирическим путем в результате ручной дробеструйной обработки множества деформированных зон Z, расположение в пространстве и величины деформации которых различны, позволяющей восстановить форму упомянутых деформированных зон Z. Действительно, для оптимального восстановления формы лопатки 2 каждая деформированная зона Zj подвержена дробеструйной обработке посредством устройства дробеструйной обработки 3, установочный параметр Pj которого определен «индивидуально» в зависимости от характерных особенностей деформированной зоны Zj.

На этапе поиска E3 в базе данных деформаций 7 каждая деформированная зона Zj лопатки 2, первоначальная форма которой будет восстанавливаться, сопоставлена с установочным параметром Pj устройства дробеструйной обработки 3.

Далее во время этапа дробеструйной обработки Е4 колпак 4 устройства дробеструйной обработки 3 располагается на деформированной зоне Zj, и осуществляется конфигурирование устройства дробеструйной обработки 3 с установочным параметром Pj, сопоставленным с заданной деформированной зоной Zj, для оптимального восстановления лопатки 2. Предпочтительно, когда устройство дробеструйной обработки 3 установлено на автоматизированном станке, перемещение и определение параметров устройства дробеструйной обработки 3 могут быть значительно ускорены, что позволяет полностью восстановить форму лопатки 2 в короткий промежуток времени. Это особенно предпочтительно для восстановления первоначальной формы выполненного как единое целое моноколеса (DAM), содержащего множество лопаток 2, каждая из которых содержит множество деформированных зон Z.

Для создания базы данных деформаций 7 выбирается известная деформированная зона Zj с известной величиной деформации dj, затем осуществляется дробеструйная обработка данной зоны Zj для ее деформации с одновременным измерением продолжительности дробеструйной обработки. Когда форма зоны Zj восстановлена, дробеструйная обработка прекращается и определяется продолжительность дробеструйной обработки, позволяющей восстановить деформированную зону Zj.

Затем в базе данных деформаций 7 деформированная зона Zj (с известным положением pj и известной величиной деформации dj) увязывается с установочным параметром Pj устройства дробеструйной обработки, в данном примере с измеренной продолжительностью дробеструйной обработки tj. Таким образом, если в последующем обнаруживается такая же деформированная зона Zj (такое же положение pj и такая же величина деформации dj), то известна оптимальная продолжительность дробеструйной обработки tj для восстановления первоначальной формы упомянутой зоны Zj.

Ранее было представлено определение оптимальной продолжительности дробеструйной обработки, но понятно, что можно измерять другие величины для определения оптимального установочного параметра устройства дробеструйной обработки 3 для заданной деформированной зоны, например, размер бомбардирующих элементов, скорость бомбардирующих элементов, частота столкновений, количество шариков и т.д.

Предпочтительно, во время поиска соответствующего установочного параметра устройства дробеструйной обработки 3 в базе данных 7 для данной деформированной зоны Zj установочный параметр может быть определен путем интерполяции установочных параметров, имеющихся в базе данных 7. Это позволяет быстро восстановить лопатку 2, когда объем базы данных 7 небольшой.

Предпочтительно, после дробеструйной обработки осуществляется термическая обработка зоны Zj лопатки 2 таким образом, чтобы удалить все напряжения при сжатии, которые добавляются в процессе восстановления формы лопатки путем ультразвуковой дробеструйной обработки. Такие напряжения при сжатии являются нежелательными в процессе работы двигателя.

1. Способ восстановления первоначальной формы лопатки (2) турбомашины, содержащей по меньшей мере одну деформированную зону (Z), путем дробеструйной обработки, согласно которому

a) определяют профиль упомянутой лопатки (2);

b) сравнивают упомянутый профиль с эталонным профилем;

c) производят разделение поверхности лопатки (2) на множество деформированных зон (Z, Zj) элементарных поверхностей;

d) производят сравнение деформированной зоны (Zj) с базой данных деформаций (7), содержащей множество деформированных зон (Zj), сопоставимых соответственно с множеством параметров (Pi) устройства дробеструйной обработки (3);

e) определяют параметр (Pj) устройства дробеструйной обработки, сопоставленный с упомянутой деформированной зоной (Zj), и

f) производят дробеструйную ультразвуковую обработку каждой деформированной зоны (Z, Zj) лопатки (2) посредством устройства дробеструйной обработки (3) в зависимости от упомянутого определенного параметра (Pj) для восстановления формы упомянутой зоны (Z), причем лопатка (2) содержит две стороны (F1, F2), противоположные друг другу, причем одна из деформированных зон (Z, Zj) расположена на одной из двух сторон, при этом поверхность, расположенная на другой из двух противоположных сторон, свободна от деформирования во время дробеструйной ультразвуковой обработки первой стороны (F1).

2. Способ по п. 1, в котором другую сторону не удерживают во время дробеструйной обработки для облегчения деформации деформированной зоны (Z, Zj).

3. Способ по п. 1 или 2, в котором расположение и величина деформации множества деформированных зон (Z, Zj) отличаются друг от друга.

4. Способ по п. 1, в котором лопатка (2) содержит первую сторону (F1) и вторую сторону (F2), противоположную первой стороне (F1), причем деформированная зона (Z) расположена на первой стороне (F1), а вторая сторона (F2) не подвергается дробеструйной обработке во время дробеструйной обработки первой стороны (F1).

5. Способ по п. 1, в котором производят дробеструйную ультразвуковую обработку деформированной зоны (Z) в направлении (N), по существу перпендикулярном деформированной зоне (Z).

6. Способ по п. 1, содержащий этап записи в базе данных (7) деформаций (Z) сопоставления деформированной зоны с параметром (Pj) устройства дробеструйной обработки (3).

7. Способ по п. 6, в котором база деформаций (7) содержит по меньшей мере одну величину деформации (dj) деформированной зоны (Zj).

8. Способ по п. 1, в котором, в случае отсутствия сопоставления параметра (Pj) с деформированной зоной (Zj) в базе данных деформаций (7), дробеструйную обработку деформированной зоны (Zj) лопатки осуществляют посредством устройства дробеструйной обработки для известного параметра упомянутого устройства для того, чтобы восстановить форму деформированной зоны (Zj), а в базе данных деформаций регистрируют сопоставление деформированной зоны (Zj) с параметром устройства дробеструйной обработки (3).

9. Способ по п. 1, в котором ультразвуковую дробеструйную обработку производят шариками, запускаемыми в закрытое пространство.

10. Способ по п. 1, содержащий этап установки колпака (4), содержащего отверстие и опирающегося на лопатку (2), выполненную с возможностью формирования с колпаком (4) замкнутого пространства и по меньшей мере деформированной зоны, причем дробеструйную обработку производят внутри колпака (4).

11. Способ по п. 1, в котором заданный параметр (Pi) учитывает длительность дробеструйной обработки, количество кинетической энергии, сообщаемой бомбардирующим элементам, размер бомбардирующих элементов, размер колпака, скорость бомбардирующих элементов, частоту столкновений и количество шариков.

12. Способ по п.1, в котором лопатка турбомашины (2) является лопаткой выполненного как единое целое моноколеса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиационным двухконтурным турбореактивным двигателям (ТРДД). Предложена передняя опора ротора вентилятора двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащая ступицу, корпус подшипника, два упругих элемента, соединенных параллельно так, что их жесткости суммируются, роликовый подшипник, смазываемый барботажем, цапфу, фигурную втулку, закрепленную на цапфе и фиксирующую фланцем внутреннее кольцо подшипника и вращающиеся детали сегментного контактного уплотнения, сегментное контактное уплотнение, состоящее из втулки с резьбой, закрепленной на цапфе, кольца, по резьбе соединенного с этой втулкой, трех графитовых уплотнительных колец, составленных из отдельных сегментов, прижатых к контактирующему с ними кольцу двумя пружинами так, что между торцами сегментов этих колец остается зазор 0,05÷0,1 мм, два из которых без зазора вставлены друг в друга, а третье кольцо установлено встык к этим двум кольцам, причем стыки сегментов этих колец в окружном направлении разнесены друг от друга, лабиринтное уплотнение предмасляной полости опоры, состоящее из лабиринтного кольца и статорного элемента, трубу, расположенную внутри цапфы и образующую воздушную полость в ней, и в фигурной втулке и цапфе выполнены отверстия, через которые подводится масло для охлаждения кольца, контактирующего с графитовыми уплотнительными кольцами, и в трубе, цапфе и лабиринтном кольце выполнены отверстия, через которые подается воздух для наддува предмасляной полости опоры, отличающаяся тем, что корпус подшипника выполнен за одно целое с обоими упругими элементами, выполненными в виде упругих колец с равномерно чередующимися наружными и внутренними выступами, натяг между наружным кольцом подшипника и внутренними выступами упругих колец равен 0÷h/2 мм, где h - высота выступов упругих колец, равная h=0,15÷0,3 мм, в расточки, выполненные в наружном кольце подшипника с обеих его сторон, запрессованы две втулки с полированными торцами, выполненные из стали или бронзы БрС30, и торцы зазора между ступицей и наружным кольцом подшипника, в котором размещены упругие кольца, уплотнены металлическими уплотнительными кольцами, которые прижаты ответными полированными торцами к полированным торцам этих втулок резиновыми уплотнительными кольцами, расположенными в кольцевых канавках в бурте корпуса подшипника и корпусе сегментного контактного уплотнения, и на каждом металлическом уплотнительном кольце выполнен выступ, который входит соответственно в ответный паз, выполненный в бурте корпуса подшипника или корпуса сегментного контактного уплотнения с зазором по периметру паза, меньшим смещения металлического уплотнительного кольца, при котором возникают взаимные проскальзывания металлического и резинового уплотнительных колец, и равным 0÷0,05 мм, а на торцах наружного кольца подшипника выполнены выступы, входящие в ответные пазы в металлических уплотнительных кольцах с зазором по периметру паза, равным или немного большим допустимого смещения цапфы в ступице, с зазором 0,15÷0,3 мм, и радиальный зазор между металлическими уплотнительными кольцами и корпусом подшипника меньше смещения металлического уплотнительного кольца, при котором возникают взаимные проскальзывания металлического и резинового уплотнительных колец, меньше 0,1 мм, и радиальное расстояние от наружной окружности, ограничивающей зону контакта резинового уплотнительного кольца с металлическим уплотнительным кольцом, до наружной цилиндрической поверхности металлического уплотнительного кольца таково, что гидравлическое давление, действующее на каждое металлическое уплотнительное кольцо со стороны уплотнительного резинового кольца, уравновешивает в случае раскрытия стыка между металлическим уплотнительным кольцом и наружным кольцом подшипника гидравлическое давление, действующее на металлическое уплотнительное кольцо со стороны наружного кольца подшипника, а внутренний диаметр резьбы втулки, закрепленной на цапфе, равен или больше наружного диаметра внутреннего кольца подшипника, а само резьбовое соединение уплотнено резиновым уплотнительным кольцом, размещенным в кольцевых расточках втулки и кольца, и между кольцом и лабиринтным кольцом установлено разрезное упругое кольцо, в свободном состоянии сцентрированное по пояску лабиринтного кольца, цилиндрические поверхности двух графитовых колец, вставленных друг в друга, по которым они контактируют, выполнены с эксцентриситетом по отношению к цилиндрической поверхности внутреннего кольца этой пары, по которой оно контактирует с кольцом, навернутым на втулку, и в качестве пружин, прижимающих сегменты графитовых уплотнительных колец к контактирующему с ними кольцу, применены два кольцевых многослойных гофрированных пакета, набранных «гофр в гофр» из шлифованных стальных нагартованных лент или лент, изготовленных из закаленной нержавеющей стали, причем стыки концов лент равномерно распределены по вершинам гофров, каждый пакет гофрированных лент с радиальным натягом по вершинам гофров, созданным одинаковым одновременным сжатием всех гофров пакета в радиальных направлениях, вставлен в кольцевой зазор между корпусом сегментного контактного уплотнения и тем графитовым уплотнительным кольцом, на которое он опирается, до упора друг в друга и в стенку этого корпуса так, что его вершины располагаются в ответных полукруглых сегментных выемках, выполненных в контактирующих с пакетами деталях, и сегментное контактное уплотнение со стороны предмасляной полости опоры закрыто крышкой и уплотнено резиновыми уплотнительными кольцами, расположенными в кольцевых канавках крышки, и крышка и корпус сегментного уплотнения изготовлены из стали одинаковой марки или бронзы БрС30, причем кольцевой зазор между корпусом сегментного уплотнения и крышкой также меньше 0,1 мм, и в крышке выполнен несквозной паз, в который с суммарным зазором по боковым сторонам паза, меньшим 0,1 мм, входит упор, герметично частью с конической трубной резьбой закрепленный в корпусе сегментного уплотнения и законтренный упругим кольцом, и крышка упругими силами, созданными упругим разрезным кольцом, размещенным в кольцевой канавке корпуса сегментного уплотнения, и давлением воздуха, поступающего в предмасляную полость опоры через отверстия в трубе, цапфе и лабиринтном кольце, прижата полированным торцом к ответным полированным торцам графитных уплотнительных колец, а в бурте корпуса подшипника выполнено дроссельное отверстие, сообщающееся с зазором по периметру паза, выполненного в металлическом уплотнительном кольце.

Изобретение относится к титановым лопаткам большого размера последних ступеней паротурбинных двигателей. Лопатка содержит сплав на основе титана и имеет переднюю кромку, включающую оксид титана, содержащий поры и верхний герметизирующий слой, заполняющий поры, выбранный из группы, состоящей из хрома, кобальта, никеля, полиимида, политетрафторэтилена и сложного полиэфира.

Изобретение относится к способу ремонта металлической детали. Осуществляют наплавку поврежденных частей детали порошком металла на упомянутую деталь.

Изобретение относится к многослойному теплозащитному покрытию на детали горячего тракта энергетических газотурбинных установок большой мощности. Многослойное теплозащитное покрытие включает основной металлический подслой, выполненный из сплава на основе никеля, верхний керамический теплозащитный слой и дополнительный металлический жаростойкий подслой между основным подслоем и керамическим слоем.

Изобретение относится к области ремонта лопаток газовой турбины, снабженной по меньшей мере одной платформой, которая вследствие коррозионного воздействия по меньшей мере на одной боковой поверхности платформы имеет недостаточный размер.
Изобретение относится к металлургии, а именно к γ/γ'-суперсплавам на основе никеля. Сплав содержит, вес.%: вплоть до 20 суммы Со и Fe, между 17 и 21 Сr, между 0,5 и 3 суммы Мо и W, не более 2 Мо, между 4,8 и 6 Аl, между 1,5 и 5 Та, между 0,01 и 0,2 суммы С и В, между 0,01 и 0,2 Zr, между 0,05 и 1,5 Hf, между 0,05 и 1,0 Si, и между 0,01 и 0,5 суммы по меньшей мере двух элементов из актиноидов и редкоземельных металлов, таких как Sc, Y и лантаноиды, причем содержание каждого элемента составляет не более 0,3.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к деформационно-термической обработке титановых сплавов, и может быть использовано в авиадвигателестроении при получении заготовок лопаток газотурбинных двигателей (ГТД).

Изобретение относится к области ремонта механически обрабатываемых деталей, таких как лопатки турбомашины или лопатки моноблочного лопаточного диска. .

Изобретение относится к устройствам рабочих колес вентиляторов, в частности для гидравлического регулирования лопаток рабочего колеса осевого вентилятора, и обеспечивает регулирование лопаток таким образом, чтобы даже в случае исчезновения напряжения можно было удержать лопатки в их последнем перед этим положении до того момента, когда после переключения питания сети другой управляющий блок возьмет на себя функцию регулирования положения лопаток.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам поверхностного пластического деформирования деталей дробью. Осуществляют обработку стальной пластины дробью с получением интенсивности пластической деформации в центре отпечатков дроби, равной предельной равномерной деформации при растяжении материала стальной пластины, εp, и с толщиной упрочненного слоя на поверхности стальной пластины, hs.

Изобретение относится к упрочнению поверхности стальных футеровочных плит шаровой барабанной мельницы. Осуществляют загрузку в шаровую барабанную мельницу стальных катаных шаров и обеспечивают вращение ее барабана.

Изобретение относится к ультразвуковой дробеструйной обработке деталей газотурбинных двигателей, содержащих труднодоступную зону в виде паза, сформированного крючком лопатки и участком ее ножки, соединенным с крючком.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам поверхностного пластического деформирования (ППД) твердыми частицами, и предназначено для упрочнения поверхностей деталей, например шеек и галтелей коленчатых валов двигателей, компрессоров, изготовленных из железоуглеродистых сплавов.
Изобретение относится к способам поверхностного упрочнения зон сварки в изделиях из алюминиевых бронз. .

Изобретение относится к области упрочняющей обработки деталей и может быть использовано для повышения износостойкости футеровочных плит шаровых мельниц. .

Изобретение относится к устройствам для струйной обработки лопатки турбины, имеющей подлежащие и неподлежащие струйной обработке части и содержащей рабочую сторону, хвост и расположенную между рабочей стороной и хвостом платформу лопатки.

Изобретение относится к дробеструйному упрочнению поверхности металла, выполненного из легкого сплава. .

Изобретение относится к области ремонта и восстановления трубопроводов, в частности к ремонту без выкапывания трубопровода из земли с обеспечением на его внутренней кольцевой поверхности облицовки с помощью сегмента.
Наверх