用于自動定位及清理的修理方法、系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本文中公開的主題涉及用于渦輪修理的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及用于通過渦輪通路的自動位置和清理或者自動位置和修改的渦輪修理的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃氣渦輪發(fā)動機包括數(shù)個反復地暴露于高溫和高壓流體的部件。這些部件包括，例如:渦輪級的噴嘴，其布置在渦輪級中以朝向動葉級引導流體的流。每個噴嘴可包括內(nèi)側(cè)平臺區(qū)段、端壁區(qū)段以及插入在內(nèi)側(cè)平臺區(qū)段與端壁區(qū)段之間的翼形件區(qū)段。翼形件區(qū)段具有前緣和后緣，它們限定為相對穿過渦輪級的流的主要方向并且與在前緣和后緣之間延伸的壓力側(cè)和吸力側(cè)對置。
[0003]每個噴嘴可由金屬基質(zhì)材料制成，該材料涂有熱或環(huán)境屏蔽涂層(TBC或EBC)。提供涂層以保護下層的金屬基質(zhì)材料不受損壞，該損壞與金屬基質(zhì)材料向高溫和高壓流體的暴露相關(guān)。每個噴嘴還形成為限定流體流路，例如在壓力側(cè)和吸力側(cè)中的一者或兩者上的薄膜流體流路或擴散孔。這些流體流路允許冷卻劑朝向噴嘴的各種區(qū)域引導以降低由于向流體的暴露而導致的損壞的風險。
[0004]在原始部分加工期間，噴嘴的流體流路通常在施加涂層后形成。但是，在修理過程期間，涂層可剝除，后來重涂金屬基質(zhì)材料。在這些情況下，在涂層被剝除且金屬基質(zhì)材料被重涂之后的流體流路的清潔和修復產(chǎn)生顯著的變化。這種變化由以下事實產(chǎn)生:流體流路向它們的原始幾何結(jié)構(gòu)的修復與從它們的相應(yīng)的通路移除涂層碎片對于修理的質(zhì)量很重要。此外，流體流路的數(shù)量可很多(即，可存在數(shù)百的流體流路)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種修理方法，并且包括:從部件的模型導出分別與部件的流體流路相關(guān)的鉆孔向量；至少部分地從除模型外的來源獲得每個流體流路的位置數(shù)據(jù)；以及根據(jù)導出的鉆孔向量和獲得的每個流體流路的位置數(shù)據(jù)來定位構(gòu)造成修改流體流路的工具。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于包括流體流路的部件的修理方法。該方法包括:從部件的模型導出分別與流體流路相關(guān)的鉆孔向量；假設(shè)導出的鉆孔向量是精確的，至少部分地從除模型外的來源獲得用于流體流路的位置數(shù)據(jù)；以及根據(jù)導出的鉆孔向量和獲得的位置數(shù)據(jù)來定位構(gòu)造成修改每個流體流路的工具。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于自動定位且清理部件的流體流路的系統(tǒng)。該工具包括記憶單元，在其中存儲有部件的模型，該模型包括:分別與每個流體流路相關(guān)的鉆孔向量；掃描單元，其布置為根據(jù)部件的掃描產(chǎn)生每個流體流路的位置數(shù)據(jù)；修理單元，其構(gòu)造成自動地清理和重建每個流體流路；以及處理單元，其布置為接近記憶單元和掃描單元并且根據(jù)鉆孔向量和位置數(shù)據(jù)定位修理單元。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供自動通路定位和修改工具并且包括自動操縱器，第一以及第二頭部，它們分別構(gòu)造成聯(lián)接至自動操縱器，第一頭部構(gòu)造成掃描部件的至少一部分，而第二頭部構(gòu)造成相對部件分配材料，而控制器構(gòu)造成相對部件定位第一和第二頭部。至少第二頭部的定位是根據(jù)從部件的模型導出的流體流路的鉆孔向量和通過第一頭部的部件的掃描的結(jié)果作出的。
[0009]方案1:一種修理方法，其中，包括:
從部件的模型導出分別與部件的流體流路相關(guān)的鉆孔向量；
至少部分地從除模型之外的來源獲得每個流體流路的位置數(shù)據(jù)；以及根據(jù)每個流體流路的導出的鉆孔向量以及獲得的位置數(shù)據(jù)來定位工具，該工具構(gòu)造成修改每個流體流路。
[0010]方案2:根據(jù)方案I的修理方法，其中，方法能夠用于部件的流體流路的全部或一部分。
[0011]方案3:根據(jù)方案I的修理方法，其中，位置數(shù)據(jù)的獲得包括電磁地定位流體流路。
[0012]方案4:根據(jù)方案I的修理方法，其中，位置數(shù)據(jù)的獲得包括使用基于光學的測量法來定位流體流路。
[0013]方案5:根據(jù)方案I的修理方法，其中，位置數(shù)據(jù)的獲得包括從部件的一部分獲得位置數(shù)據(jù)，以及插入部件的剩余部分的位置數(shù)據(jù)。
[0014]方案6:根據(jù)方案I的修理方法，其中，位置數(shù)據(jù)的獲得包括下列中至少一個:當部件在服務(wù)狀態(tài)下獲得位置數(shù)據(jù)；在中期修理過程期間獲得位置數(shù)據(jù)；在重涂過程后獲得位置數(shù)據(jù)；以及經(jīng)由原始設(shè)備生產(chǎn)商掃描獲得位置數(shù)據(jù)。
[0015]方案7:根據(jù)方案I的修理方法，其中，根據(jù)包括使每個流體流路的導出的鉆孔向量以及獲得的位置數(shù)據(jù)與下列中至少一個相關(guān):傳統(tǒng)部分數(shù)據(jù)、在部件上的外部數(shù)據(jù)、以及部件的流體流路。
[0016]方案8:根據(jù)方案I的修理方法，其中，工具構(gòu)造成自動清理并重建每個流體流路。
[0017]方案9:一種用于包括流體流路的部件的修理方法，其中，方法包括:
從部件的模型導出分別與流體流路相關(guān)的鉆孔向量；
假設(shè)導出的鉆孔向量是精確的；
至少部分地從除模型之外的來源獲得用于流體流路的位置數(shù)據(jù)；以及定位工具，其構(gòu)造成根據(jù)導出的鉆孔向量以及獲得的位置數(shù)據(jù)來修改每個流體流路。
[0018]方案10:根據(jù)方案9的修理方法，其中，方法能夠用于部件的流體流路的一部分。
[0019]方案11:根據(jù)方案9的修理方法，其中，位置數(shù)據(jù)的獲得包括電磁地定位流體流路。
[0020]方案12:根據(jù)方案9的修理方法，其中，位置數(shù)據(jù)的獲得包括使用基于光學的測量法來定位流體流路。
[0021]方案13:根據(jù)方案9的修理方法，其中，位置數(shù)據(jù)的獲得包括從部件的一部分獲得位置數(shù)據(jù)。
[0022]方案14:根據(jù)方案9的修理方法，其中，位置數(shù)據(jù)的獲得包括下列中至少一個:當部件在服務(wù)狀態(tài)下獲得位置數(shù)據(jù)；在中期修理過程期間獲得位置數(shù)據(jù)；或者在重涂過程后獲得位置數(shù)據(jù)。
[0023]方案15:根據(jù)方案9的修理方法，其中，根據(jù)包括使每個流體流路的導出的鉆孔向量以及獲得的位置數(shù)據(jù)與下列中至少一個相關(guān):傳統(tǒng)部分數(shù)據(jù)、在部件上的外部數(shù)據(jù)、以及部件的流體流路。
[0024]方案16:—種用于自動定位及清理部件的流體流路的系統(tǒng)，其中，工具包括:
記憶單元，在其中存儲有部件的模型，模型包括分別與每個流體流路相關(guān)的鉆孔向量;
掃描單元，其布置為根據(jù)部件的掃描產(chǎn)生每個流體流路的位置數(shù)據(jù)；
修理單元，其構(gòu)造成自動地清理及重建每個流體流路；以及
處理單元，其構(gòu)造成接近記憶單元以及掃描單元，并且根據(jù)鉆孔向量以及位置數(shù)據(jù)定位修理單元。
[0025]方案17:根據(jù)方案16的系統(tǒng)，其中，模型包括原始設(shè)備生產(chǎn)商(OEM)計算機輔助設(shè)計(CAD)模型。
[0026]方案18:根據(jù)方案16的系統(tǒng)，其中，模型還包括原始位置數(shù)據(jù)，并且掃描單元根據(jù)部件的掃描以及原始位置數(shù)據(jù)產(chǎn)生位置數(shù)據(jù)。
[0027]方案19:根據(jù)方案16的系統(tǒng)，其中，掃描單元根據(jù)部件的一部分的掃描產(chǎn)生位置數(shù)據(jù)。
[0028]方案20:根據(jù)方案16的系統(tǒng)，其中，掃描單元構(gòu)造成電磁地、攝影地或使用基于光學測量法來掃描部件。
[0029]方案21:根據(jù)方案16的系統(tǒng)，其中，修理單元包括激光、水射，噴磨，電動加工工具，電化學加工工具以及加工工具中的至少一種。
[0030]方案22:—種自動通道定位和修改工具，其中，包括:
自動操縱器；
第一以及第二頭部，它們分別構(gòu)造成聯(lián)接至自動操縱器，第一頭部構(gòu)造成掃描部件的至少一部分，且第二頭部構(gòu)造成相對部件分配材料；以及
控制器，其構(gòu)造成相對部件定位第一以及第二頭部，至少第二頭部的定位是根據(jù)從部件的模型導出的流體流路的鉆孔向量以及由第一頭部進行的部件的掃描的結(jié)果作出的。
[0031]方案23:根據(jù)方案22的自動通道定位和修改工具，其中，還包括:
定位器，在其上可布置部件；以及
基座，其能夠布置為接近定位器并且構(gòu)造成支撐自動操縱器。
[0032]方案24:根據(jù)方案22的自動通道定位和修改工具，其中，第二頭部構(gòu)造成將材料分配至部件的流體流路中。
[0033]方案25:根據(jù)方案22的自動通道定位和修改工具，其中，掃描包括部件的全部或至少一部分的圖像形成