利用受約束式激光鉆孔的構(gòu)件修理的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于修理構(gòu)件的近壁(66)中的一個(gè)或多個(gè)孔的方法。該方法包括確定構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔的更新的孔信息，其包括更新的位置。該方法還包括將受約束式激光鉆機(jī)(62)的受約束式激光射束(64)引導(dǎo)向構(gòu)件的近壁(66)到第一孔的更新的位置處，以便鉆穿構(gòu)件的在第一孔上延伸和/或定位在第一孔中的涂層。該方法還包括感測從第一孔的更新的位置反射的光的特性，并基于所感測的光的特性而確定受約束式激光鉆機(jī)(62)的受約束式激光射束(64)已經(jīng)鉆穿了構(gòu)件的在第一孔上延伸和/或定位在第一孔中的涂層的一部分。
【專利說明】
利用受約束式激光鉆孔的構(gòu)件修理
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開涉及一種利用受約束式(confined)激光鉆機(jī)來修理構(gòu)件(例如禍輪構(gòu)件)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪被廣泛用于工業(yè)和商業(yè)操作。用于產(chǎn)生電功率的示例性的商業(yè)蒸汽渦輪或燃?xì)鉁u輪包括交替的固定翼型件級和旋轉(zhuǎn)翼型件級。例如，固定導(dǎo)葉可連接到固定構(gòu)件(例如包圍渦輪的外殼)上，并且旋轉(zhuǎn)葉片可連接到沿著渦輪的軸向中心線進(jìn)行定位的轉(zhuǎn)子上。壓縮的工作流體(例如但并不局限于蒸汽、燃燒氣體或空氣)流過渦輪，并且固定導(dǎo)葉使壓縮的工作流體加速且引導(dǎo)壓縮的工作流體至后續(xù)的旋轉(zhuǎn)葉片級，從而將運(yùn)動傳遞給旋轉(zhuǎn)葉片，因而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并執(zhí)行做功。
[0003]渦輪的效率大體隨著壓縮的工作流體的溫度升高而增加。然而，在渦輪中過高的溫度可能減少渦輪中翼型件的壽命，并因而增加與渦輪相關(guān)聯(lián)的修理、維護(hù)和停機(jī)時(shí)間。結(jié)果，已經(jīng)研究出各種設(shè)計(jì)和方法，以便為翼型件提供冷卻。例如，可將冷卻介質(zhì)供給翼型件內(nèi)部的空腔，從而對流地和/或傳導(dǎo)地從翼型件除去熱量。在特定的實(shí)施例中，冷卻介質(zhì)可通過翼型件中的冷卻通路流出空腔，從而在翼型件的外表面上提供薄膜冷卻。
[0004]隨著溫度和/或性能標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)增加，用于翼型件的材料變得逐漸薄，使得可靠的翼型件制造變得日益困難。例如，某些翼型件由高合金金屬鑄造而成，其中隔熱涂層應(yīng)用這種翼型件的外表面上，以增強(qiáng)熱防護(hù)。然而，由于持續(xù)的使用，翼型件中的冷卻孔可能被碎肩或其它污染物堵塞，并且隔熱涂層可能受到磨損或碎裂。另外，在某些情況下，翼型件可能受到塑性變形，使得孔的位置和/或定向可能相對原始的位置和/或定向發(fā)生變化。
[0005]某些翼型件可能經(jīng)過修理，以解決上面的問題。然而，正確地清除各個(gè)冷卻孔并重新應(yīng)用隔熱涂層大體是一項(xiàng)昂貴且費(fèi)時(shí)的工藝。因此，用于確定各個(gè)冷卻孔的位置和/或定向的系統(tǒng)和方法將是有用的。此外，用于確定哪個(gè)冷卻孔被堵塞并用于除去任何碎肩的系統(tǒng)和方法將是特別有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下說明書中進(jìn)行陳述，或者可從說明書中顯現(xiàn)出來，或者可通過本發(fā)明的實(shí)踐進(jìn)行學(xué)習(xí)。
[0007]在本公開的一個(gè)示例性的方面，提供了一種用于修理構(gòu)件的近壁中的一個(gè)或多個(gè)孔的方法。該方法包括接收構(gòu)件的近壁中的第一孔的原始孔信息。第一孔的原始孔信息包括第一孔的原始位置和第一孔的原始矢量。該方法還包括將受約束式激光鉆孔的受約束式激光射束引導(dǎo)向構(gòu)件的近壁到第一孔的原始位置，并沿著第一孔的原始矢量引導(dǎo)，使得受約束式激光射束的射束軸線與第一孔的原始矢量基本對準(zhǔn)，受約束式激光射束限定了射束軸線。該方法還包括感測從第一孔的原始位置反射的光的特性，并利用所感測的從第一孔的原始位置反射的光的特性而確定第一孔的修理狀態(tài)。
[0008]在本公開的一個(gè)示例性的實(shí)施例中，提供了一種用于修理構(gòu)件的近壁中的一個(gè)或多個(gè)孔的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括受約束式激光鉆機(jī)和傳感器，受約束式激光鉆機(jī)利用限定了射束軸線的受約束式激光射束，傳感器定位成感測從構(gòu)件的近壁中的第一孔反射的光的特性。該系統(tǒng)還包括可操作地連接到受約束式激光鉆機(jī)和傳感器上的控制器?？刂破髋渲贸山邮諛?gòu)件的近壁的第一孔的原始孔信息。第一孔的原始孔信息包括第一孔的原始位置和第一孔的原始矢量?？刂破鬟€配置成將受約束式激光射束引導(dǎo)向構(gòu)件的近壁到第一孔的原始位置處并沿著第一孔的原始矢量引導(dǎo)。控制器還配置為基于從第一孔反射并由傳感器所感測的光的特性而確定第一孔的修理狀態(tài)。
[0009]技術(shù)方案1.一種用于修理構(gòu)件的近壁(66)中的一個(gè)或多個(gè)孔的方法，所述方法包括:
接收所述構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔的原始孔信息，所述第一孔的原始孔信息包括所述第一孔的原始位置和所述第一孔的原始矢量；
將受約束式激光鉆機(jī)(62)的受約束式激光射束(64)引導(dǎo)向所述構(gòu)件的近壁(66)到所述第一孔的原始位置處并沿著所述第一孔的原始矢量引導(dǎo)，使得所述受約束式激光射束
(64)的射束軸線與所述第一孔的原始矢量基本對準(zhǔn)，所述受約束式激光射束(64)限定了射束軸線；
感測從所述第一孔的原始位置反射的光的特性;和
利用所感測的從所述第一孔的原始位置反射的光的特性而確定所述第一孔的修理狀
??τ O
[0010]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，接收所述構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔的原始孔信息包括接收燃?xì)鉁u輪的構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔的原始孔信息，并且將受約束式激光鉆機(jī)(62)的受約束式激光射束(64)引導(dǎo)向所述構(gòu)件的近壁(66)包括將受約束式激光鉆機(jī)(62)的受約束式激光射束(64)引導(dǎo)向所述燃?xì)鉁u輪的翼型件的近壁
(66) ο
[0011 ]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)包括確定所述受約束式激光射束(64)完全穿過所述構(gòu)件的近壁(66)。
[0012]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)還包括響應(yīng)于確定所述受約束式激光射束(64)完全穿過所述構(gòu)件的近壁(66)而確定所述孔完成且未堵塞。
[0013]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)還包括確定所述第一孔的更新的孔信息，所述第一孔的更新的孔信息等于所述第一孔的原始孔信息。
[0014]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)包括如果有的話，基于所感測的從所述第一孔的原始位置反射的光的特性而確定所述受約束式激光射束(64)被引導(dǎo)到其中的材料。
[0015]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法，其特征在于，如果有的話，確定所述受約束式激光射束(64)被引導(dǎo)到其中的材料包括確定所述受約束式激光射束(64)被引導(dǎo)到定位在所述構(gòu)件的近壁(66)的第一孔中的碎肩中。
[0016]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其特征在于，還包括: 修改所述受約束式激光鉆機(jī)(62)的操作參數(shù)，以便鉆穿定位在所述構(gòu)件的近壁(66)的第一孔中的碎肩。
[0017]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法，其特征在于，修改所述受約束式激光鉆機(jī)(62)的操作參數(shù)包括控制所述受約束式激光鉆機(jī)(62)的功率，以便穿過定位在所述構(gòu)件的近壁(66)的第一孔中的碎肩。
[0018]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)還包括:
確定所述受約束式激光射束(64)至少部分地被引導(dǎo)到所述構(gòu)件的近壁(66)中；和確定所述構(gòu)件的近壁(66)已經(jīng)至少部分地變形。
[0019]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，還包括:
執(zhí)行修理子程序以確定所述第一孔的新信息，所述新信息包括所述第一孔的新位置和所述第一孔的新矢量;和
確定所述第一孔的更新的孔信息，所述第一孔的更新的孔信息等于所述第一孔的新的孔信息。
[0020]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，還包括:
利用所述控制器接收所述構(gòu)件的近壁(66)中的第二孔的原始孔信息，所述第二孔的原始孔信息包括所述第二孔的原始位置和所述第二孔的原始矢量；
將所述受約束式激光鉆機(jī)(62)的受約束式激光射束(64)引導(dǎo)向所述構(gòu)件的近壁(66)到所述第二孔的原始位置處并沿著所述第二孔的原始矢量引導(dǎo)，使得所述受約束式激光射束(64)的射束軸線與所述第二孔的原始矢量基本對準(zhǔn)；
感測從所述第二孔的原始位置反射的光的特性;和
基于所感測的從所述第二孔的原始位置反射的光的特性而確定所述第二孔的修理狀
??τ O
[0021]技術(shù)方案13.—種用于修理構(gòu)件的近壁(66)中的一個(gè)或多個(gè)孔的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
受約束式激光鉆機(jī)(62)，其利用了限定射束軸線的受約束式激光射束(64);
傳感器，其定位成感測從所述構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔反射的光的特性;和控制器，其可操作地連接到所述受約束式激光鉆機(jī)(62)和所述傳感器上，所述控制器配置成
接收所述構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔的原始孔信息，所述第一孔的原始孔信息包括所述第一孔的原始位置和所述第一孔的原始矢量；
將所述受約束式激光射束(64)引導(dǎo)向所述構(gòu)件的近壁(66)到所述第一孔的原始位置處并沿著所述第一孔的原始矢量引導(dǎo);且
基于從所述第一孔反射并由所述傳感器所感測的光的特性而確定所述第一孔的修理狀態(tài)。
[0022]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器是光學(xué)傳感器，其配置成感測從所述構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔反射的光的一個(gè)或多個(gè)波長。
[0023]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，在確定所述第一孔的修理狀態(tài)時(shí)，所述控制器配置成確定所述受約束式激光射束(64)完全穿過所述構(gòu)件的近壁(66) ο
[0024]在參照以下描述和附屬權(quán)利要求的條件下，本公開的這些以及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。附圖包含在本說明書中，并組成本說明書的一部分，附圖顯示了本公開的實(shí)施例，并且與細(xì)節(jié)描述一起用于解釋本公開的原理。
【附圖說明】
[0025]在說明書的其余部分，包括參照附圖，將為本領(lǐng)域中的技術(shù)人員更具體地描述本公開的完整且能夠?qū)嵤┑陌l(fā)明公開，包括其最佳模式，其中:
圖1是示例性燃?xì)鉁u輪的渦輪段的簡化的橫截面圖，其可包含本公開的各種實(shí)施例。
[0026]圖2是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的示例性翼型件的透視圖。
[0027]圖3是根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例的用于修理翼型件的系統(tǒng)的示意圖。
[0028]圖4是圖3的不例性系統(tǒng)的另一不意圖。
[0029]圖5是圖3的示例性系統(tǒng)的又一示意圖。
[0030]圖6是根據(jù)本公開的一個(gè)示例性方面的用于修理翼型件的方法的流程圖。
[0031]圖7是根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的用于修理翼型件的系統(tǒng)的示意圖。
[0032]圖8是圖7的不例性系統(tǒng)的另一不意圖。
[0033]圖9是根據(jù)本公開的另一示例性方面的用于修理翼型件的方法的流程圖。
[0034]圖10是根據(jù)本公開的又一示例性方面的用于修理翼型件的方法的流程圖。
[0035]部件列表:
10渦輪；12轉(zhuǎn)子；14外殼；16氣道;18軸向中心線;20轉(zhuǎn)子葉輪;22轉(zhuǎn)子間隔器；24螺栓;26工作流體;30旋轉(zhuǎn)葉片;32固定導(dǎo)葉；34外表面;36隔熱涂層;38翼型件；40金屬部分;42壓力側(cè);44吸力側(cè);46空腔;48前緣;50后緣;52冷卻通道;54開口；60系統(tǒng)；62受約束式激光鉆機(jī);64受約束式激光射束;66近壁;68控制器;70激光射束;72液體柱;74反擊保護(hù)機(jī)構(gòu);76氣體;78遠(yuǎn)壁;80傳感器;82透鏡;84處理器;86存儲器;88邏輯;90碎肩;92第一孔;94第二孔;96第三孔;98粘合涂層。
【具體實(shí)施方式】
[0036]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本公開的實(shí)施例，圖中顯示了其一個(gè)或多個(gè)示例。各個(gè)示例是作為本公開的說明，而非本公開的限制而提供的。實(shí)際上，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，在不脫離本公開的范圍或精神的條件下可在本公開中做出各種修改和變化。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的一部分而被顯示或被描述的特征可供另一實(shí)施例使用，從而產(chǎn)生又一實(shí)施例。因而，本公開意圖覆蓋落在附屬權(quán)利要求和其等效范圍內(nèi)的這種修改和變化。雖然本公開的示例性實(shí)施例出于舉例說明的目的而將在制造渦輪機(jī)械的翼型件的情況下進(jìn)行總體描述，但是本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將很容易明白，除非在權(quán)利要求中做了特別說明，否則本公開的實(shí)施例可應(yīng)用于制造其它物品，而并不局限于制造用于渦輪機(jī)械的翼型件的系統(tǒng)或方法。例如，在其它示例性的實(shí)施例中，本公開的方面可用于制造航空環(huán)境下使用的翼型件，制造燃?xì)鉁u輪的其它構(gòu)件，和/或制造蒸汽渦輪中的翼型件或其它構(gòu)件。
[0037]這里使用的詞語“第一”、“第二”和“第三”可互換地使用，以便將一個(gè)構(gòu)件與另一構(gòu)件區(qū)別開來，而并不意圖表示單獨(dú)構(gòu)件的位置或重要性。類似地，詞語“近”和“遠(yuǎn)”可用于表示物品或構(gòu)件的相對位置，并且并不意圖表示所述物品或構(gòu)件的任何功能或設(shè)計(jì)。
[0038]現(xiàn)在參照附圖，圖1提供了根據(jù)本公開各種實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪的示例性渦輪段10的簡化的側(cè)橫截面圖。如圖1中所示，渦輪段10大體包括轉(zhuǎn)子12和外殼14，它們至少部分地限定了穿過渦輪段10的氣道16。轉(zhuǎn)子12大體與渦輪段10的軸向中心線18對準(zhǔn)，并可連接到發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)或另一機(jī)器上，以做功。轉(zhuǎn)子12可包括交替分段的轉(zhuǎn)子葉輪20和轉(zhuǎn)子間隔件22，其通過螺栓24連接在一起，以便協(xié)調(diào)地旋轉(zhuǎn)。外殼14沿周向包圍轉(zhuǎn)子12的至少一部分，從而包含流過氣道16的壓縮的工作流體26。壓縮的工作流體26可包括例如燃燒氣體、壓縮空氣、飽和蒸氣、不飽和蒸汽或其組合。
[0039]如圖1中所示，渦輪段10還包括交替分級的旋轉(zhuǎn)葉片30和固定導(dǎo)葉32，其在轉(zhuǎn)子12和外殼14之間沿徑向延伸。旋轉(zhuǎn)葉片30沿周向設(shè)置在轉(zhuǎn)子12周圍，并可利用各種裝置而連接到轉(zhuǎn)子葉輪20上。相反，固定導(dǎo)葉32可沿周邊設(shè)置在外殼14的內(nèi)側(cè)周圍，與轉(zhuǎn)子間隔件22相反。旋轉(zhuǎn)葉片30和固定導(dǎo)葉32大體具有翼型件38的形狀，其如本領(lǐng)域中已知的那樣具有凹入的壓力側(cè)、凸起的吸力側(cè)以及前緣和后緣。壓縮的工作流體26沿著氣道16穿過渦輪段10從圖1所示的左邊流向右邊。當(dāng)壓縮的工作流體26在第一級旋轉(zhuǎn)葉片30上穿過時(shí)，壓縮的工作流體膨脹，造成旋轉(zhuǎn)葉片30、轉(zhuǎn)子葉輪20、轉(zhuǎn)子間隔件22、螺栓24和轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)。壓縮的工作流體26然后流過下一級固定導(dǎo)葉32，其使壓縮的工作流體26加速并重新引導(dǎo)壓縮的工作流體26流向下一級旋轉(zhuǎn)葉片30，并且對于后面的級重復(fù)該過程。在圖1所示的示例性實(shí)施例中，渦輪段10在三級旋轉(zhuǎn)葉片30之間具有兩級固定導(dǎo)葉32;然而，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得旋轉(zhuǎn)葉片30和固定導(dǎo)葉32的級的數(shù)量并不是本公開的限制，除非權(quán)利要求中做了特別陳訴。
[0040]圖2提供根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的示例性翼型件38的透視圖，其例如可并入到旋轉(zhuǎn)葉片30或固定導(dǎo)葉32中。如圖2中所示，翼型件38大體包括具有凹入曲率的壓力側(cè)42、以及與壓力側(cè)42相反的具有凸起曲率的吸力側(cè)44。壓力側(cè)和吸力側(cè)42,44彼此分隔開，從而在翼型件38的內(nèi)部，在壓力側(cè)和吸力側(cè)42，44之間限定了空腔46?？涨?6可提供用于冷卻介質(zhì)的蜿蜒的或曲折的路徑，以便其在翼型件38內(nèi)部流動，從而傳導(dǎo)地和/或?qū)α鞯貜囊硇图?8除去熱量。另外，壓力側(cè)和吸力側(cè)42，44進(jìn)一步連接，從而在翼型件38的上游部分形成前緣48，并在翼型件38的下游部分形成后緣50。壓力側(cè)42、吸力側(cè)44、前緣48和/或后緣50中的多個(gè)冷卻通路52可提供與穿過翼型件38的空腔46的流體連通，從而在翼型件38的外表面34上供給冷卻介質(zhì)。如圖2中所示，例如，冷卻通路52可定位在前緣和后緣48，50上，和/或沿著壓力側(cè)和吸力側(cè)42，44的其中一個(gè)或這兩者進(jìn)行定位。示例性的翼型件38進(jìn)一步限定了位于底座上的翼型件38的開口 54，其中冷卻介質(zhì)(例如來自燃?xì)鉁u輪的壓縮機(jī)段的壓縮空氣)可提供給空腔46。
[0041]本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員從這里的教義中將很容易懂得，冷卻通路52的數(shù)量和/或位置可根據(jù)具體的實(shí)施例而變化，例如空腔46的設(shè)計(jì)和冷卻通路52的設(shè)計(jì)。因此，本公開并不局限于任何特殊的冷卻通路52的數(shù)量或位置，或者任何特殊的冷卻通路52或空腔46的設(shè)計(jì)，除非權(quán)利要求中做了特殊的陳述。
[0042]在某些示例性的實(shí)施例中，翼型件38的壁可包括隔熱涂層36，其應(yīng)用于至少翼型件38的金屬部分40的外表面34的一部分上(見圖3)，從而覆蓋翼型件38的底層金屬部分40。隔熱涂層36如果應(yīng)用的話可包括低的熱輻射能力或高的熱反射系數(shù)、光潔度和/或?qū)Φ讓油獗砻?4的良好的附著力。
[0043]部分I
現(xiàn)在參照圖3，其提供了本公開的示例性系統(tǒng)60的示意圖。例如，系統(tǒng)60可用于修理用于燃?xì)鉁u輪的構(gòu)件。更具體地說，對于所描繪的實(shí)施例，系統(tǒng)60用于修理在燃?xì)鉁u輪的翼型件38(例如上面參照圖2論述的翼型件38)中的一個(gè)或多個(gè)孔或冷卻通路52。然而應(yīng)該懂得，雖然這里在修理翼型件38的情況下描述了系統(tǒng)60，但是在其它示例性的實(shí)施例中，系統(tǒng)60可用于修理任何其它合適的用于燃?xì)鉁u輪的構(gòu)件。例如，系統(tǒng)60可用于修理過渡段、噴嘴、燃燒室襯套、噴流板或沖擊板、導(dǎo)葉、護(hù)罩或任何其它合適的部分。
[0044]示例性的系統(tǒng)60大體包括受約束式激光鉆機(jī)62，其配置成將受約束式激光射束64引向翼型件38的近壁66。受約束式激光射束64限定了射束軸線A。翼型件38的近壁66定位在翼型件空腔46的附近。受約束式激光鉆機(jī)62的各種實(shí)施例大體可包括激光機(jī)構(gòu)和準(zhǔn)直儀(未顯示)。如以下更詳細(xì)論述的那樣，系統(tǒng)60還包括控制器68，其可操作地與受約束式激光鉆機(jī)62通信。激光機(jī)構(gòu)可包括任何能夠產(chǎn)生激光射束70的裝置，并且準(zhǔn)直儀可為配置成對射束70的直徑進(jìn)行整形的任何裝置，從而在射束74聚焦到不同的介質(zhì)，例如玻璃纖維或水中時(shí)實(shí)現(xiàn)更好的聚焦特征。因此，這里使用的準(zhǔn)直儀包括任何使粒子束或波縮窄和/或?qū)?zhǔn)的裝置，從而造成射束的空間的橫截面變得更小。例如，在某些實(shí)施例中，準(zhǔn)直儀可接收激光射束70與流體，例如去離子水或過濾水。孔或噴嘴然后可在液體柱72內(nèi)部將激光射束70引向翼型件38。液體柱72可具有大約2000至3000鎊/平方英寸的壓力。然而，本公開并不局限于任何特殊的用于液體柱72的壓力，除非權(quán)利要求中做了特殊的陳述。另外，應(yīng)該懂得，這里使用的近似詞語，例如“大約”或“大概”指在百分之十的誤差范圍內(nèi)。
[0045]液體柱72可被保護(hù)氣體，例如空氣包圍，并且用作用于激光射束70的光導(dǎo)向器和聚焦機(jī)構(gòu)。因此，液體柱72和激光射束70可共同形成受約束式激光射束64，其被受約束式激光鉆機(jī)62利用并引導(dǎo)到翼型件38上。如以下更詳細(xì)論述的那樣，受約束式激光射束64可被受約束式激光鉆機(jī)62用于修理翼型件38的近壁66中的一個(gè)或多個(gè)冷卻通路52。
[0046]繼續(xù)參照圖3，系統(tǒng)6O還包括一種示例性的反擊保護(hù)機(jī)構(gòu)7 4。所描繪的示例性的反擊保護(hù)機(jī)構(gòu)74包括在翼型件38內(nèi)部流動的氣體76。這里使用的詞語“氣體”可包括任何氣態(tài)介質(zhì)。例如，氣體76可為惰性氣體、真空、飽和蒸氣、過熱蒸汽或可在翼型件38的空腔46內(nèi)部形成氣態(tài)流的任何其它合適的氣體。在翼型件38內(nèi)部流動的氣體76可具有與液體柱72的液體壓力粗略同等的壓力，或足以破壞受約束式激光射束64的任何其它壓力。更具體地說，氣體76可具有足以產(chǎn)生足夠的動力矩或速度的任何其它壓力，從而破壞翼型件38的空腔46中的液體柱72。例如，在某些示例性的實(shí)施例中，在翼型件38內(nèi)部流動的氣體76可具有比大約25鎊/平方英寸更大的壓力，本公開并不局限于任何特殊的用于氣體76的壓力，除非權(quán)利要求中做了特殊的陳述。通過這種方式，氣體76防止受約束式激光射束64沖擊翼型件38的空腔46的與近壁66中的冷卻通路52相反的內(nèi)表面。更具體地說，在受約束式激光射束突破翼型件的近壁之后，氣體76防止受約束式激光射束64沖擊翼型件38的遠(yuǎn)壁78。
[0047]這里使用的詞語“突破”、“擊穿”和其同源詞語指受約束式激光射束64連續(xù)且不間斷地穿過翼型件38的近壁66并沿著受約束式激光射束64的射束軸線A延伸。在受約束式激光射束64穿過翼型件38的近壁66的任何突破之后，至少所述受約束式激光射束64的一部分可穿入到例如翼型件38的空腔46中。
[0048]圖3的示例性系統(tǒng)60還包括可操作地與控制器68連接在一起的傳感器80。傳感器80可為光學(xué)傳感器，其配置成感測光的特性，并將表示所感測的光特性的信號發(fā)送給控制器68。此外，對于所描繪的示例性實(shí)施例，傳感器80定位成感測沿著射束軸線A引導(dǎo)遠(yuǎn)離翼型件38的近壁66的光的特性，例如從冷卻通路52反射和/或變向的光。在某些示例性的實(shí)施例中，傳感器80可為示波器傳感器，其適合于感測光的以下一個(gè)或多個(gè)特性:光的強(qiáng)度、光的一個(gè)或多個(gè)波長、光的量、反射的脈沖寬度、反射的脈沖速率、光脈沖在時(shí)間上的形狀、以及光脈沖在頻率上的形狀。
[0049]此外，對于所描繪的實(shí)施例，傳感器80偏離射束軸線A，并且配置為通過利用變向透鏡82而使至少反射光的一部分變向，從而用于感測沿著射束軸線A反射光的特性。變向透鏡82定位在射束軸線A中，即與射束軸線A相交，與射束軸線A構(gòu)成大約55度的角度。然而，在其它示例性的實(shí)施例中，變向透鏡82可相對于射束軸線A限定任何其它合適的角度。另外，變向透鏡82可包括位于第一側(cè)(S卩，最靠近翼型件38的近壁66的側(cè))的涂層，其使沿著射束軸線A移動的反射光的至少一部分變向，遠(yuǎn)離翼型件38的近壁66而朝向傳感器80。涂層可能被稱為“單向”涂層，使得基本上沿著射束軸線朝向翼型件38的近壁66移動的光沒有被透鏡或其涂層變向。例如，在某些實(shí)施例中，涂層可為電子束涂層(“EBC")涂層。
[0050]然而應(yīng)該懂得，在其它示例性的實(shí)施例中，傳感器80可相反地定位在射束軸線A上，并可使激光射束70變向?；蛘?，傳感器80可定位在偏離射束軸線A的位置，位于翼型件38的外部，配置為與孔52限定視線，從而用于感測來自孔52的光的特性。在其它實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)額外的傳感器(未顯示)可定位在空腔46中，或者位于空腔46的開口 54的外部，并指向空腔46中。還應(yīng)該懂得，在其它實(shí)施例中，傳感器80實(shí)際上可為多個(gè)傳感器，其定位在空腔46內(nèi)部和/或翼型件38外部的任何合適的位置。
[0051]仍然參照圖3的示例性系統(tǒng)60，控制器68可為任何合適的基于處理器的計(jì)算裝置，并且可與例如受約束式激光鉆機(jī)62、傳感器80和反擊保護(hù)機(jī)構(gòu)74保持操作通信。例如，合適的控制器68可包括一個(gè)或多個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動電話(包括智能電話)、個(gè)人數(shù)字助手、平板電腦、膝上型電腦、桌面計(jì)算機(jī)、工作站、游戲控制臺、服務(wù)器、其它計(jì)算機(jī)和/或任何其它合適的計(jì)算裝置。如圖3中所示，控制器68可包括一個(gè)或多個(gè)處理器84和相關(guān)聯(lián)的存儲器86。處理器84可大體為本領(lǐng)域中已知的任何合適的處理裝置。類似地，存儲器86可大體為任何合適的計(jì)算機(jī)-可讀媒介或介質(zhì)，包括但不局限于RAM、R0M、硬盤驅(qū)動器、閃盤驅(qū)動器或其它存儲器裝置。大體應(yīng)該懂得，存儲器86可配置成儲存可被處理器84訪問的信息，包括指令或邏輯88，其可由處理器84執(zhí)行。指令或邏輯88可為在被處理器84執(zhí)行時(shí)造成處理器84提供所需的功能的任何指令組。例如，指令或邏輯88可為以計(jì)算機(jī)-可讀形式生成的軟件指令。在使用軟件時(shí)，任何合適的程序、腳本或其它類型的語言或語言組合可用于實(shí)現(xiàn)包含在這里的知識。在本公開的特殊實(shí)施例中，例如，指令或邏輯88可配置成執(zhí)行下面參照圖6，9，或10所述的一種或多種方法?；蛘?，指令可通過硬連線的邏輯88或其它電路來執(zhí)行，包括但不局限于專用電路。此外，雖然示意性地描繪了與傳感器80分離的控制器68，但是在其它示例性的實(shí)施例中，傳感器80和控制器68可能集成到定位在任何合適的位置的單個(gè)裝置中。
[0052]為了修理翼型件，可能需要推導(dǎo)關(guān)于翼型件38中的一個(gè)或多個(gè)冷卻孔52的某些信息。對于圖3的實(shí)施例，示例性的系統(tǒng)60配置為利用受約束式激光鉆機(jī)62和傳感器80而推導(dǎo)出關(guān)于翼型件38中的一個(gè)或多個(gè)孔52的某些信息，從而確定一個(gè)或多個(gè)孔52的修理狀態(tài)。更具體地說，示例性的系統(tǒng)60配置成確定各個(gè)孔52的位置、各個(gè)孔52的矢量、以及這種孔52
是否堵塞。
[0053]例如，仍然參照圖3，系統(tǒng)60配置為基于傳感器80所感測的光的特性而確定受約束式激光射束64被引導(dǎo)到其中的材料。在某些實(shí)施例中，傳感器80所感測的光的特性可為在鉆孔操作期間反射的光的一個(gè)或多個(gè)波長。不同的材料以不同的波長吸收和反射來自受約束式激光射束64的光。因此，在鉆孔操作期間由傳感器80所感測的反射光可限定表示受約束式激光射束64被引導(dǎo)到其中的材料的波長或波長型式。例如，當(dāng)鉆入翼型件38的金屬部分40中時(shí)，由傳感器80感測的光可限定波長的型式，其不同于當(dāng)鉆入定位于一個(gè)或多個(gè)冷卻孔52中的碎肩90時(shí)通過傳感器80感測的光所限定的波長型式，這可能不同于當(dāng)受約束式激光射束完全穿過翼型件38的近壁66，并且沒有引導(dǎo)到翼型件38的金屬部分40中時(shí)通過傳感器80感測的光所限定的波長型式。然而應(yīng)該懂得，在其它示例性的實(shí)施例中，傳感器所感測的光的特性可能還包括，或者備選地包括表示受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料的任何其它特性。
[0054]因此，在某些實(shí)施例中，示例性的系統(tǒng)60可利用受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64基本作為探頭而推導(dǎo)出一個(gè)或多個(gè)孔52的某些信息。更具體地說，在某些實(shí)施例中，控制器68可接收翼型件38中的一個(gè)或多個(gè)冷卻孔52的原始孔信息。原始孔信息可包括一個(gè)或多個(gè)孔52的原始位置和一個(gè)或多個(gè)孔52的原始矢量。這種原始孔信息可按照任何原始設(shè)計(jì)文件，例如CAD設(shè)計(jì)文件的形式或任何其它合適的格式來接收。
[0055]如圖3中所示，控制器68可將受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64引導(dǎo)到第一孔92的原始位置處并沿著第一孔92的原始矢量引導(dǎo)。明顯地，受約束式激光鉆機(jī)62可在降低的功率水平下進(jìn)行操作，以減少損壞翼型件38的近壁66的風(fēng)險(xiǎn)。對于所示的實(shí)施例，第一孔92處于原始位置，并且限定了矢量VI，其相對原始矢量沒有變化。另外，對于所示的實(shí)施例，在第一孔92中不存在碎肩90。因此，當(dāng)受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64被引導(dǎo)到第一孔92的原始位置處并沿著第一孔92的原始矢量引導(dǎo)時(shí)，受約束式激光射束64完全穿過翼型件38的近壁66，使得受約束式激光射束64不會引導(dǎo)到翼型件38的近壁66中。系統(tǒng)60可確定受約束式激光射束64完全穿過翼型件38的近壁66 (例如基于傳感器80所感測的光的特性)，并因此確定第一孔92完成且未堵塞，并可確認(rèn)第一孔92的原始位置和原始矢量。應(yīng)該懂得，如這里使用的那樣，確定受約束式激光射束64被引導(dǎo)到其中的材料包括確定受約束式激光射束64不會引導(dǎo)到近壁66的任何材料中，而是完全穿過近壁66，即完全穿過近壁66中的孔。
[0056]對比而言，現(xiàn)在參照圖4，受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64被引導(dǎo)到第二孔94的原始位置處并沿著第二孔的原始矢量引導(dǎo)。第二孔94的位置與第二孔94的原始位置相同，并且第二孔94限定的矢量V2與第二孔94的原始矢量相同。然而，在所示的實(shí)施例中，碎肩90定位在第二孔94中，使得受約束式激光射束64在第二孔94處不完全穿過翼型件38的近壁66。系統(tǒng)60可基于傳感器80所感測的光的特性而確定受約束式激光射束64被引導(dǎo)到碎肩90中。作為響應(yīng)，系統(tǒng)60可增加受約束式激光鉆機(jī)62的功率，使得受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64熔化碎肩90，S卩，鉆穿碎肩90。一旦受約束式激光鉆機(jī)62已經(jīng)鉆穿碎肩90，并且受約束式激光射束64已經(jīng)完全穿過翼型件38的近壁66且不引導(dǎo)到翼型件38的近壁66中時(shí)，系統(tǒng)60就可確定第二孔94完成且未堵塞，并可確認(rèn)第二孔94的原始位置和原始矢量。
[0057]現(xiàn)在參照圖5，將受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64引導(dǎo)到第三孔96的原始位置處并沿著第三孔96的原始矢量引導(dǎo)。然而，對于所示的實(shí)施例，翼型件38的近壁66已經(jīng)經(jīng)歷了塑性變形，使得近壁66中的第三孔96不再位于其原始位置，并且第三孔96的矢量V3不再沿著其原始矢量延伸(原始孔如虛線所示)。因此，當(dāng)受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64引導(dǎo)到第三孔96的原始位置處并沿著第三孔96的原始矢量引導(dǎo)時(shí)，系統(tǒng)60可確定受約束式激光射束64至少部分地被引導(dǎo)到翼型件38的近壁66中。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)60可對孔96標(biāo)記手工檢查的標(biāo)志，或者備選地可執(zhí)行搜索或修理子程序，其設(shè)計(jì)為用于確定第三孔96的新的位置和新的矢量。這種修理子程序例如可按照螺線形型式圍繞第三孔96的原始位置而移動，直至確定受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64已經(jīng)完全穿過翼型件38的近壁66，或者引導(dǎo)到第三孔96中的碎肩90中。在這時(shí)，系統(tǒng)60可確定用于第三孔96的新的孔信息。
[0058]現(xiàn)在參照圖6，提供了修理翼型件的近壁中的一個(gè)或多個(gè)孔的示例性方法(200)的流程圖，例如圖2中所描繪和上面所描述的翼型件。圖6的示例性方法(200)可與圖3至5中所描繪和上面所描述的系統(tǒng)60協(xié)同使用。因此，雖然示例性的方法(200)是在修理翼型件的情況下描述的，但是示例性的方法(200)還可或者備選地與修理燃?xì)鉁u輪的任何其它合適的構(gòu)件協(xié)同使用。
[0059]示例性的方法(200)包括在(202)中利用控制器接收翼型件的近壁中的第一孔的原始孔信息。在(202)中接收的第一孔的原始孔信息包括第一孔的原始位置和第一孔的原始矢量。示例性的方法(200)還包括在(204)處將受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束引導(dǎo)向翼型件的近壁到第一孔的原始位置處并沿著第一孔的原始矢量引導(dǎo)。更具體地說，在某些示例性的方面，受約束式激光射束可限定射束軸線，并且在(204)中沿著第一孔的原始矢量引導(dǎo)受約束式激光射束可包括沿著第一孔的原始矢量引導(dǎo)受約束式激光射束，使得受約束式激光射束的射束軸線與第一孔的原始矢量對準(zhǔn)或基本對準(zhǔn)。
[0060]示例性的方法(200)還包括在(206)中感測從第一孔的原始位置反射的光的特性。在某些示例性的方面，如果有的話，在(206)中感測光的特性可包括感測光的表示受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料的特性。例如，在某些示例性的方面，在(206)中感測光的特性可包括感測從第一孔的原始位置反射的光的一個(gè)或多個(gè)波長。然而應(yīng)該懂得，在其它示例性的方面，如果有的話，在(206)中感測光的特性還可包括，或者備選地包括感測任何其它合適的表示受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料的光特性。
[0061 ]方法(200)還包括在(208)中基于(206)中所感測的光的特性而確定第一孔的修理狀態(tài)。更具體地說，對于所示的實(shí)施例，如果有的話，在(208)中確定第一孔的修理狀態(tài)包括在(210)中基于(206)中所感測的光的特性而確定受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料。
[0062]在所示的示例性方面的第一備選例中，第一孔可能處于原始位置，并可沿著原始矢量而延伸。另外，第一孔可能不包括堵塞或阻塞了穿過第一孔的通路的任何碎肩或其它污染物。在這種備選例中，如果有的話，在(210)中確定受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料包括在(212)中確定受約束式激光射束在第一孔處完全穿過翼型件的近壁，使得受約束式激光射束不會引導(dǎo)到翼型件的近壁中。響應(yīng)于在(212)中確定受約束式激光射束完全穿過翼型件的近壁，方法(200)還包括在(214)中確定孔完成且未堵塞，并且在(216)中確定第一孔的原始孔信息。
[0063]仍然參照圖6和第一備選例，響應(yīng)于在(216)中確定第一孔的原始孔信息，在(208)中確定第一孔的修理狀態(tài)還包括在(218)中確定更新的孔信息。更具體地說，方法包括在(218)中確定第一孔的更新的位置和第一孔的更新的矢量。明顯地，對于第一備選例，更新的孔信息等于原始孔信息，即，第一孔的更新的位置等于第一孔的原始位置，并且第一孔的更新的矢量等于第一孔的原始矢量。
[0064]然而，在第二備選例中，第一孔可能處于原始位置并可沿著原始矢量延伸，但可能包括堵塞或阻塞了穿過第一孔的通路的碎肩或其它污染物。因此，(208)中確定第一孔的修理狀態(tài)，或者更具體地說，如果有的話，(210)中確定受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料包括在(220)中確定受約束式激光射束被引導(dǎo)到定位在第一孔中的碎肩中。響應(yīng)于在(220)中確定受約束式激光射束被引導(dǎo)到定位在第一孔中的碎肩中，方法(200)還可包括在(222)中修改受約束式激光鉆機(jī)的操作參數(shù)，以便鉆穿定位在翼型件的近壁的第一孔中的碎肩。例如，在某些示例性的方面，在(222)中修改操作參數(shù)可包括控制受約束式激光鉆機(jī)的功率，以便鉆穿定位在翼型件的近壁的第一孔中的碎肩。例如，在(222)中修改操作參數(shù)可包括增加受約束式激光鉆機(jī)的功率，或者備選地可包括減少受約束式激光鉆機(jī)的功率。然而，在其它示例性的方面，示例性的方法(200)可能不包括在(222)中修改操作參數(shù)，而是例如，鉆機(jī)可能已經(jīng)在足以鉆穿這種碎肩的功率水平下進(jìn)行操作。然而，在其它示例性的方面，示例性的方法(200)可能不鉆穿碎肩，而是標(biāo)記孔，以用于手動檢查。
[0065]仍然參照第二備選例，一旦受約束式激光射束已經(jīng)鉆穿定位在第一孔中的任何碎肩和所有碎肩，那么在(208)中確定第一孔的修理狀態(tài)還包括在(212)中確定受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束完全穿過翼型件的近壁。類似于上面論述的第一備選例，示例性的方法(200)接下來包括在(214)中確定孔完成且未堵塞，并且在(216)中確定第一孔的原始孔信息。此外，方法(200)包括在(218)中確定更新的孔信息。在這種備選例中，更新的孔信息再次等于原始孔信息。
[0066]另外，在第三備選例中，第一孔可能不處于原始位置，并且/或者可能不沿著原始矢量延伸。在這種備選例中，如果有的話，在(210)中確定受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料包括在(224)中確定受約束式激光射束至少部分地引導(dǎo)到翼型件的近壁(其可包括例如翼型件的金屬部分和/或翼型件的金屬部分上的涂層)中。作為響應(yīng)，在(208)中確定第一孔的修理狀態(tài)還包括在(226)中確定翼型件的近壁已經(jīng)至少部分地變形，并且對于所描繪的示例性方面，在(228)中執(zhí)行搜索或修理子程序，以便確定新的第一孔的信息。第一孔的新的信息可包括第一孔的新的位置和第一孔的新的矢量。在某些方面，修理子程序可使受約束式激光鉆機(jī)按照螺線形型式圍繞第一孔的原始位置移動，從而確定第一孔的新的位置和/或第一孔的新的矢量。在這種備選例中，在(208)中確定第一孔的修理狀態(tài)還可包括在(218)中確定更新的孔信息。在這種備選例中，在(218)中確定的更新的孔信息等于在(228)中所確定的新的孔信息。更具體地說，在這種備選例中，第一孔的更新的位置等于第一孔的新的位置，并且第一孔的更新的矢量等于第一孔的新的矢量。此外，在這種備選例中，考慮到第一孔的更新的孔信息，在(218)中確定更新的孔信息還可包括一個(gè)或多個(gè)附加孔的更新的孔信息。更具體地說，在這種備選例中，方法(200)可基于(228)中所確定的第一孔的新的孔信息所指示的構(gòu)件的變形量而評估一個(gè)或多個(gè)附加孔的新的孔信息。
[0067]然而，應(yīng)該懂得，在其它示例方面，方法(200)可額外地或備選地包括響應(yīng)于在(224)中確定受約束式激光射束至少部分地引導(dǎo)向翼型件的近壁中，并且/或者在(226)中確定翼型件的近壁已經(jīng)至少部分地變形，而例如標(biāo)記第一孔，用于手動復(fù)查。此外，在其它示例性的方面，修理子程序可包括用于確定第一孔的新的信息的任何其它合適的方法。
[0068]雖然在圖6中沒有描繪，但是示例性的方法(200)還可包括針對翼型件中的多個(gè)冷卻孔，例如翼型件的近壁中的所有冷卻孔確定更新的孔信息。因此，方法(200)還可包括利用控制器接收翼型件的近壁中的第二孔的原始孔信息。第二孔的原始孔信息還可包括第二孔的原始位置和第二孔的原始矢量。方法(200)還可包括將受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束引向翼型件的近壁到第二孔的原始位置處且沿著第二孔的原始矢量進(jìn)行，使得受約束式激光射束的射束軸線與第二孔的原始矢量基本對準(zhǔn)。方法(200)還包括感測從第二孔的原始位置反射的光的特性，并基于所感測的從第二孔的原始位置反射的光的特性而確定第二孔的修理狀態(tài)。方法(200)還可包括確定更新的第二孔的孔信息。明顯地，在某些示例性的方面，確定第二孔的修理狀態(tài)可包括上面論述的任何和所有在(208)中確定第一孔的修理狀態(tài)的備選方案。
[0069]圖6中所描繪的示例性的方法(200)可有助于翼型件的修理。更具體地說，從一個(gè)或多個(gè)冷卻孔中清除碎肩可容許這種冷卻孔正確地操作。另外，推導(dǎo)出的信息例如可促進(jìn)修理工藝中的附加步驟。例如，利用示例性的方法(200)推導(dǎo)出的信息可促進(jìn)以下參照圖9所述的示例性方法(300)和以下參照圖10所述的示例性方法(400)的其中一種方法或這兩種。額外地或備選地，利用示例性方法(200)推導(dǎo)出的信息可考慮做出額外修理是否可行，或者這種翼型件的額外修理是否必要以及什么程度的判斷。
[0070]此外，雖然沒有描繪，但是圖6的示例性方法(200)還可包括使受約束式激光鉆機(jī)移動至附加孔的位置，并重復(fù)這里論述的過程，針對各個(gè)相應(yīng)的附加孔確定更新的孔信息。[0071 ]部分 2
現(xiàn)在參照圖7，提供了一種用于修理燃?xì)鉁u輪的翼型件38的近壁66中的一個(gè)或多個(gè)孔52的示例性系統(tǒng)60的示意圖。圖7中所描繪的示例性系統(tǒng)60可配置為與圖3的示例性系統(tǒng)60協(xié)同工作，并可按照與圖3的示例性系統(tǒng)60相同的方式進(jìn)行配置。因此，相同或相似的編號可表示相同或相似的部件。
[0072]例如，圖7的示例性系統(tǒng)60包括受約束式激光鉆機(jī)62，其利用受約束式激光射束64、傳感器80以及可操作地連接在受約束式激光鉆機(jī)62和傳感器80上的控制器68。如圖所示，傳感器80定位成感測沿著受約束式激光射束A的射束軸線A從翼型件38反射的光的特性。例如，當(dāng)受約束式激光射束被引導(dǎo)到翼型件38的近壁66中第一孔92上時(shí)，傳感器80配置成感測來自翼型件38的近壁66中的第一孔92的更新位置的光。
[0073]圖7的示例性系統(tǒng)60可接下來用于確定翼型件38的近壁66中的一個(gè)或多個(gè)冷卻孔52的更新的孔信息。更新的孔信息可包括相應(yīng)的孔52的更新的位置和相應(yīng)的孔52的更新的矢量。在某些實(shí)施例中，確定更新的孔信息可利用上面參照圖6所述的示例性方法(200)，或利用任何其它合適的方法來實(shí)現(xiàn)。
[0074]此外，圖7的示例性系統(tǒng)60可接下來用于對翼型件的外表面34重新涂布涂層。翼型件38的外表面34重新涂布涂層可包括添加一個(gè)或多個(gè)隔熱涂層36、粘合涂層98、環(huán)境阻隔涂層(其可由多層不同的材料組成)、或者任何其它合適的涂層。如圖所示，翼型件38的外表面34重新涂布涂層包括對翼型件38的近壁66中的一個(gè)或多個(gè)孔52的至少一部分涂布涂層。因此，在對翼型件38的近壁66的外表面34涂布涂層之后，翼型件38的近壁66中的一個(gè)或多個(gè)孔52可至少部分地被涂層覆蓋，并且/或者具有定位在那里的涂層(如圖所示)。
[0075]然而，圖7的示例性系統(tǒng)60能夠除去覆蓋一個(gè)或多個(gè)孔52和/或定位在一個(gè)或多個(gè)孔52中的涂層，而不會損壞翼型件38的近壁66的底層金屬部分40。更具體地說，圖7的示例性系統(tǒng)60能夠利用傳感器80所感測的光的一個(gè)或多個(gè)特性而確定受約束式激光鉆機(jī)66的受約束式激光射束64被引導(dǎo)到其中的材料，并且/或者確定受約束式激光射束64已經(jīng)鉆進(jìn)的深度。
[0076]例如，如上面所述，傳感器80可感測光的表示受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64被引導(dǎo)到其中的材料的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，傳感器80可感測光的一個(gè)或多個(gè)波長。傳感器80可額外地或備選地感測光的表示受約束式激光鉆機(jī)62的受約束式激光射束64已經(jīng)鉆進(jìn)的深度的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，傳感器80可感測反射的脈沖速率、反射的脈沖寬度、光的強(qiáng)度、光的強(qiáng)度方面的噪聲量或任何其它合適的特性中的一個(gè)或多個(gè)。然而，應(yīng)該懂得，在其它實(shí)施例中，傳感器80可額外地或備選地感測表示受約束式激光射束64被引導(dǎo)到其中的材料以及受約束式激光射束64鉆進(jìn)的深度的其中之一或這兩者的任何其它合適的光特性。
[0077]因此，如圖7中所示，受約束式激光鉆機(jī)62可定位成便將受約束式激光射束64引導(dǎo)到翼型件38的近壁66中的第一孔92上，從而除去在翼型件38的近壁66的第一孔92上延伸和/或定位于其中的涂層。更具體地說，受約束式激光鉆機(jī)62可移動至第一孔92的更新的位置，從而鉆穿在第一孔92上延伸和/或定位于其中的涂層(如圖所示)。明顯地，受約束式激光鉆機(jī)62可經(jīng)過定位，使得受約束式激光射束64的射束軸線A基本不沿著第一孔92所限定的矢量VI，或者更具體地說，沿著第一孔的更新的矢量延伸。更具體地說，對于所示的實(shí)施例，受約束式激光鉆機(jī)62經(jīng)過定位，使得受約束式激光射束64的射束軸線A基本垂直于近壁66的金屬部分40的外表面34。這種配置可容許更便利的修理工藝。然而，應(yīng)該懂得，在其它示例性的實(shí)施例中，受約束式激光鉆機(jī)62可經(jīng)過定位，使得受約束式激光射束64的射束軸線A沿著或基本上沿著第一孔92的更新的矢量延伸。
[0078]現(xiàn)在參照圖8，描繪的示例性系統(tǒng)60已經(jīng)鉆穿了在翼型件38的近壁66中的第一孔92上延伸和/或定位在其中的涂層?；趥鞲衅?0所感測的光的一個(gè)或多個(gè)特性，系統(tǒng)60可確定受約束式激光鉆機(jī)62已經(jīng)鉆穿了在翼型件38的近壁66中的第一孔92上延伸和/或定位在其中的涂層。系統(tǒng)60然后可停止鉆孔操作，以防止對翼型件38的近壁66中的第一孔92造成不必要的損傷。然而，明顯地，在某些示例性的實(shí)施例中，第一孔92的開口可大于受約束式激光射束64的寬度。因此，在這種示例性的實(shí)施例中，系統(tǒng)60可持續(xù)鉆孔(覆蓋第一孔的整個(gè)位置，即，第一孔的整個(gè)開口)直至在第一孔的開口上延伸和/或定位在其中的整個(gè)涂層已經(jīng)被鉆穿和被除去。
[0079]在完全除去第一孔上延伸和/或定位在第一孔中的涂層之后，示例性的系統(tǒng)60可移動至第二孔94的更新的位置、第三孔96的更新的位置等等，從而除去在翼型件38的近壁66中的多個(gè)冷卻孔52的各個(gè)孔上延伸和/或定位在其中的涂層。
[0080]現(xiàn)在參照圖9，提供了修理翼型件的近壁中的一個(gè)或多個(gè)孔的示例性方法(300)的流程圖，例如圖2中所描繪和上面所描述的翼型件。圖9的示例性方法可與圖7和圖8中所描繪和上面所描述的系統(tǒng)60協(xié)同使用。因此，雖然示例性的方法(300)是在修理翼型件的情況下描述的，但是示例性的方法(300)還可或者備選地與修理燃?xì)鉁u輪的任何其它合適的構(gòu)件協(xié)同使用。
[0081]圖9的示例性方法(300)包括在(302)中利用受約束式激光鉆機(jī)確定第一孔的更新的孔信息。在(302)中所確定的第一孔的更新的孔信息可包括第一孔的更新的位置和第一孔的更新的矢量。在某些示例性的方面，在(302)中確定第一孔的更新的孔信息可利用圖6中所描繪且上面所描述的示例性方法(200)來實(shí)現(xiàn)。例如，在某些方面，在(302)中確定第一孔的更新的孔信息可包括接收翼型件的近壁中的第一孔的原始信息，原始信息包括第一孔的原始位置和第一孔的原始矢量;確定第一孔完成且未堵塞;并確定第一孔的原始孔信息。然而，備選地，在其它示例性的方面，任何其它合適的裝置或方法可用于在(302)中確定第一孔的更新的孔信息。
[0082]在(302)中確定第一孔的更新的孔信息之后，示例性的方法(300)還可包括在(304)中對翼型件的近壁的外表面應(yīng)用涂層。在(304)中對對翼型件的近壁的外表面應(yīng)用涂層可在沒有對第一孔應(yīng)用任何涂層或其它類似保護(hù)的條件下完成。因此，在(304)中應(yīng)用涂層可包括應(yīng)用涂層，以便至少部分地在第一孔上延伸和/或定位在第一孔中。
[0083]仍然參照圖9的示例性的方法(300)，示例性的方法(300)還包括在(306)中，將受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束引向翼型件的近壁到第一孔的更新的位置，以便鉆穿在近壁的第一孔上延伸和/或定位在其中的涂層。在某些示例性的方面，受約束式激光射束可限定射束軸線，并且在(306)中將受約束式激光鉆孔的受約束式激光射束引導(dǎo)向翼型件的近壁可包括將受約束式激光射束引導(dǎo)向翼型件的近壁，使得受約束式激光射束的射束軸線并不平行于第一孔的更新的矢量。例如，在某些示例性的方面，在(306)中將受約束式激光鉆孔的受約束式激光射束引導(dǎo)向翼型件的近壁可包括將受約束式激光射束引導(dǎo)向翼型件的近壁，使得受約束式激光射束的射束軸線基本上垂直于翼型件的近壁的外表面。這種配置可容許更便利地除去在翼型件的近壁的第一孔上延伸和/或定位在其中的涂層。
[0084]然而，應(yīng)該懂得，在其它示例性的方面，射束軸線可相對于第一孔的更新的矢量而限定任何合適的角度。例如，在其它示例性的方面，受約束式激光射束可被引導(dǎo)向翼型件的近壁，使得射束軸線基本上沿著第一孔的更新的矢量而延伸。
[0085]仍然參照圖9，示例性的方法(300)還包括在(308)中感測從第一孔的更新位置反射的光的特性。此外，示例性的方法包括在(310)中基于(308)中所感測的光的特性而確定受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束已經(jīng)鉆穿翼型件的在翼型件的近壁的第一孔上延伸和/或定位在其中的涂層。對于所描繪的示例性的方面，在(308)中感測從第一孔的更新位置反射的光的特性包括感測光的表示受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料的一個(gè)或多個(gè)特性。更具體地說，在所描繪的示例性的方面，在(308)中感測從第一孔的更新位置反射的光的特性包括在(312)中感測從第一孔的更新位置反射的光的一個(gè)或多個(gè)波長。然而，在其它示例性的方面，在(308)中感測從第一孔的更新位置反射的光的特性包括額外地或備選地感測光的表示受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料的一個(gè)或多個(gè)特性。
[0086]另外，對于所描繪的示例性的方面，在(310)中確定受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束已經(jīng)鉆穿翼型件的涂層包括在(314)中確定受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料。作為示例，如上面論述的那樣，從受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的區(qū)域反射的光的一個(gè)或多個(gè)波長可能表示受約束式激光射束被引導(dǎo)到其中的材料。更具體地說，一旦確定受約束式激光射束被引導(dǎo)到翼型件的近壁的金屬部分中時(shí)，就可以確定受約束式激光射束已經(jīng)鉆穿了在翼型件的近壁的第一孔上延伸和/或定位在其中的涂層。
[0087]因此，所描繪的示例性的方法(300)可容許在修理操作期間對翼型件的近壁重新涂布涂層，而無需采取措施以覆蓋或防止這種涂層在翼型件的近壁的一個(gè)或多個(gè)冷卻孔上延伸和/或定位在冷卻孔中。這種工藝可容許一種更具成本效率且更具時(shí)間效率的方法，其用于修理翼型件或燃?xì)鉁u輪的其它構(gòu)件。
[0088]現(xiàn)在參照圖10，提供了修理翼型件的近壁中的一個(gè)或多個(gè)孔的另一示例性方法(400)的流程圖，例如圖2中所描繪和上面所描述的翼型件。圖10的示例性方法(400)可與圖7和圖8中所描繪和上面所描述的系統(tǒng)60協(xié)同使用。另外，圖10的示例性方法(400)類似于圖9的示例性方法(300)，因而相似的編號可表示相同或相似的步驟。
[0089]例如，圖10的示例性方法(400)包括在(402)中利用受約束式激光鉆機(jī)確定第一孔的更新的孔信息，并且在(404)中將涂層應(yīng)用于翼型件的近壁的外表面上，使得涂層至少部分地在第一孔上延伸和/或定位在第一孔中。另外圖10的示例性的方法(400)包括在(406)中，將受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束引向翼型件的近壁到第一孔的更新的位置處，以便鉆穿在近壁的第一孔上延伸和/或定位在其中的涂層部分。此外，圖10的示例性方法(400)包括在(408)中感測從第一孔的更新的位置反射的光的特性，并且在(410)中，在第一孔的更新的位置基于(408)中所感測的光的特性而確定受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束已經(jīng)鉆穿了翼型件的涂層。
[0090]然而，對于圖1O的示例性方法(400)，在(408)中感測光的特性包括感測光的表示受約束式激光射束已經(jīng)鉆進(jìn)的深度的一個(gè)或多個(gè)特性。更具體地說，對于所描繪的示例性方面，在(408)中感測光的特性包括在(412)中感測從第一孔的更新位置反射的光的反射脈沖寬度和反射脈沖速率的其中之一或這兩者。然而應(yīng)該懂得，在其它示例性的方面，在(408)中感測光的特性可額外地或備選地包括感測光的表示受約束式激光射束已經(jīng)鉆進(jìn)的深度的任何其它特性。
[0091]另外，對于圖10中所描繪的示例性的方面，在(410)中確定受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束已經(jīng)鉆穿翼型件的涂層包括在(414)中確定受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束已經(jīng)鉆穿的深度。更具體地說，對于所描繪的示例性的方面，方法(400)還包括在(416)中確定涂層的深度，并且在(418)中將(414)中所確定的受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束已經(jīng)鉆進(jìn)的深度與(416)中所確定的涂層深度進(jìn)行比較。例如，當(dāng)在(404)中將涂層應(yīng)用于翼型件的外表面上時(shí)，示例性的方法(400)可在(416)中通過將涂層應(yīng)用于凸耳或掛片上而確定涂層的深度，凸耳與翼型件是分離的，并測量凸耳上的涂層的深度。凸耳上的涂層深度可表示翼型件外表面上的涂層深度，并因而可表示受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束必須鉆進(jìn)的深度，從而清除在第一孔上延伸和/或定位在第一孔中的涂層。一旦確定受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束已經(jīng)鉆進(jìn)的深度等于所確定的涂層深度或在其預(yù)定的閾值范圍內(nèi)時(shí)，方法(400)就可確定受約束式激光鉆機(jī)的受約束式激光射束已經(jīng)在第一孔的更新位置鉆穿了翼型件的在第一孔上延伸和/或定位在第一孔中的涂層部分。
[0092]明顯地，在某些示例性的方面，示例性的方法(400)還可包括根據(jù)輸入修理工藝中的某些參數(shù)而修改第一孔的幾何形狀。例如在修理工藝期間，可確定的是，例如為了更好的空氣動力特性，翼型件的近壁上的第一孔的開口應(yīng)該更寬、更深、并且/或者應(yīng)該限定不同的形狀。因此，受約束式激光鉆機(jī)可鉆得比在第一孔上延伸和/或定位在第一孔中的涂層更深，從而提供所需的第一孔的更新的幾何形狀。
[0093]此外，雖然沒有描繪，但是圖9的示例性方法(300)和/或圖10的示例性方法(400)還可包括使受約束式激光鉆機(jī)移動至附加孔的更新位置，并重復(fù)這里所論述的過程，以便鉆穿在各個(gè)相應(yīng)的附加孔上延伸和/或定位在各個(gè)相應(yīng)的附加孔中的涂層部分。
[0094]本文使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還可使本領(lǐng)域中的技術(shù)人員實(shí)踐本發(fā)明，包括制造和利用任何裝置或系統(tǒng)60，并執(zhí)行任何所含方法。本發(fā)明可達(dá)到專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域中的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這些其它示例包括并非不同于權(quán)利要求語言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果其包括與權(quán)利要求語言無實(shí)質(zhì)差異的等效的結(jié)構(gòu)元件，那么這些其它示例都屬于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于修理構(gòu)件的近壁(66)中的一個(gè)或多個(gè)孔的方法，所述方法包括: 接收所述構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔的原始孔信息，所述第一孔的原始孔信息包括所述第一孔的原始位置和所述第一孔的原始矢量； 將受約束式激光鉆機(jī)(62)的受約束式激光射束(64)引導(dǎo)向所述構(gòu)件的近壁(66)到所述第一孔的原始位置處并沿著所述第一孔的原始矢量引導(dǎo)，使得所述受約束式激光射束(64)的射束軸線與所述第一孔的原始矢量基本對準(zhǔn)，所述受約束式激光射束(64)限定了射束軸線； 感測從所述第一孔的原始位置反射的光的特性;和 利用所感測的從所述第一孔的原始位置反射的光的特性而確定所述第一孔的修理狀??τ O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，接收所述構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔的原始孔信息包括接收燃?xì)鉁u輪的構(gòu)件的近壁(66)中的第一孔的原始孔信息，并且將受約束式激光鉆機(jī)(62)的受約束式激光射束(64)引導(dǎo)向所述構(gòu)件的近壁(66)包括將受約束式激光鉆機(jī)(62)的受約束式激光射束(64)引導(dǎo)向所述燃?xì)鉁u輪的翼型件的近壁(66)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)包括確定所述受約束式激光射束(64)完全穿過所述構(gòu)件的近壁(66)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)還包括響應(yīng)于確定所述受約束式激光射束(64)完全穿過所述構(gòu)件的近壁(66)而確定所述孔完成且未堵塞。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)還包括確定所述第一孔的更新的孔信息，所述第一孔的更新的孔信息等于所述第一孔的原始孔信息。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)包括如果有的話，基于所感測的從所述第一孔的原始位置反射的光的特性而確定所述受約束式激光射束(64)被引導(dǎo)到其中的材料。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，如果有的話，確定所述受約束式激光射束(64)被引導(dǎo)到其中的材料包括確定所述受約束式激光射束(64)被引導(dǎo)到定位在所述構(gòu)件的近壁(66)的第一孔中的碎肩中。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括: 修改所述受約束式激光鉆機(jī)(62)的操作參數(shù)，以便鉆穿定位在所述構(gòu)件的近壁(66)的第一孔中的碎肩。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，修改所述受約束式激光鉆機(jī)(62)的操作參數(shù)包括控制所述受約束式激光鉆機(jī)(62)的功率，以便穿過定位在所述構(gòu)件的近壁(66)的第一孔中的碎肩。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，確定所述第一孔的修理狀態(tài)還包括: 確定所述受約束式激光射束(64)至少部分地被引導(dǎo)到所述構(gòu)件的近壁(66)中；和 確定所述構(gòu)件的近壁(66)已經(jīng)至少部分地變形。
【文檔編號】B23K26/382GK105904104SQ201610092678
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月19日
【發(fā)明人】胡兆力, A.D.達(dá)林, S.E.麥多維爾, D.A.塞里伊諾, J.M.洛馬斯
【申請人】通用電氣公司