[发明专利]用于燃气涡轮发动机壳空隙的原地修理的系统及方法

说明书

本公开内容针对一种用于修理涂布在燃气涡轮发动机(10)的壳上的可磨损材料(70)的系统(100)和方法。系统(100)包括构造成配合到燃气涡轮发动机(10)的进入口(62)中的铰接引导件(102)。此外，铰接引导件(102)具有近端(106)和远端(108)。系统(100)还包括构造在铰接引导件(102)的远端(108)处的修理工具(104)。修理工具(104)包括具有近端(112)和成形的远端(114)的本体(110)，其中成形的远端(114)延伸远离本体(110)。因此，成形的远侧本体(114)构造成挖出包括缺陷(72)的可磨损材料(70)的区域。系统(100)还包括用于填充挖出区域(125)的填料(120)。

技术领域

本发明大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于燃气轮机风扇/压缩机壳空隙的原地修理的系统和方法。

背景技术

燃气涡轮发动机大体上包括成串流顺序的风扇区段、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，一个或更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。燃料在燃烧区段内与压缩的空气混合且焚烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送至限定在涡轮区段内的热气体路径，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涡轮各自包括各种可旋转的涡轮构件(诸如转子轴、由转子轴安装或以其它方式承载的转子盘、安装到盘的外周且从盘的外周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路径。例如，燃气轮机轮叶或叶片大体上具有翼型件形状，其设计成将流动路径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路径时，热能从燃烧气体传递至可旋转的和静止的涡轮构件。此燃气涡轮发动机通常用于飞行器上。

此外，风扇区段大体上包括可旋转的轴流式风扇转子组件，其构造成由环形风扇壳包绕。因此，风扇壳可包围风扇转子组件及其对应的风扇转子叶片。此外，压缩机区段包括多个压缩机级，其中各个级均包括固定到外壳上的压缩机导叶的环形阵列和可旋转的压缩机叶片的环形阵列两者。在操作期间，对于风扇和/或压缩机壳常见的是包括可磨损材料(例如，橡胶)，以有助于控制静止燃气轮机零件与旋转叶片之间的间隙或空隙。

随着时间的过去，此可磨损材料(abradable material)可由于侵蚀或材料摄入燃气涡轮发动机中而部分地剥落或失去材料。用于修理可磨损材料的常规方法聚焦于可摩损材料的完全剥除和再涂布，这可能是既耗时又昂贵的。

鉴于前文，用于此可磨损材料的原地(即，翼上)修理的改善的系统和方法将是有利的。更具体而言，用于使用局部原地修理工具来修理风扇和/或压缩机壳的可磨损材料的系统和方法将是本领域中期望的。

发明内容

本发明的各方面和优点将在以下描述中部分地阐明，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明理解到。

在一方面，本公开内容针对一种用于修理涂布在燃气涡轮发动机的壳上的可磨损材料的系统。该系统包括构造成配合到燃气涡轮发动机的进入口中的铰接引导件。此外，铰接引导件具有近端和远端。该系统还包括构造在铰接引导件的远端处的修理工具。修理工具包括具有近端和成形的远端的本体，其中成形的远端延伸远离本体。因此，成形的远侧本体构造成挖出包含缺陷的可磨损材料的区域。该系统还包括用于填充挖出区域的填料。

在另一方面，本公开内容针对一种用于修理涂布在燃气涡轮发动机的壳上的可磨损材料的方法。该方法包括将铰接引导件插入燃气涡轮发动机的进入口中，其中铰接引导件在其远端处具有修理工具。该方法还包括将修理工具定位靠近可磨损材料的缺陷。更具体而言，修理工具具有带近端和成形的远端的本体，其中成形的远端延伸远离本体。因此，该方法还包括在缺陷处将成形的远端插入可磨损材料，以便挖出缺陷，由此形成挖出区域。此外，该方法包括用填料来填充挖出区域。