Uurimine ja rakendamine adapteeritava töötlemise tehnoloogia kohal aeglase mootoriga turbokiilte kahjustuste parandamiseks

Kahjustatud turbiinilauade parandamine on suurepärane tähtsus lennukimootorite hoolduses ja eluaja pikendamises. Artikkel ülevaardib teaduslike edusammude kohta mõnda nikkelipõhlist kasti keskküttealloydi turbiinilaua töötlemise parandustehte arendamisel, keskendudes tipu parandamisele sobivalt töötlemise meetodile, süveneb eksperimentaalse töötlemisprotsessi ja kontrollitavaid tulemusi ning vaatab ette turbiinilaua parandustehte arenguperspektiive.

Lennukimootor on lennuki jõupuhvrik. Lennukimootori erinevate komponendite hulgas määravad turbiinilauade funktsiooniline ülesanne ja tööomadused selle, et need kuuluvad kergematele pingejagunemisele ja suuremale koormusele allakäivuvateks pöörduva osadeks lennukimootoris, mis ka tekitab tavalisi katkesteid ja kahjustusi turbiinilauades. Neist on kraadi katkestumine enim esinenud ja kahjurikaim, peamiselt centrifugaalkiirguga bogaressurssile imporditud väsimiskraadid, vibratsioonikeskkonnast tulenevad vaimskraadid ning keskkonna meediat tingitud korroosioonikahjustusest tulenevad kõrgtemperatuursete väsimiskraadid. Selle hetkel on vigastatud turbiinilauade uuest toe ja parandamine suure tähtsusega, et vähendada mootori kasutamise kulut.

Turbini lattakorjaamise võtmetehnoloogiate hulgas on adaptiivne töötlemistechnoloogia kiinnitanud paljude uurijate tähelepanu kui tõhusat viisi, et saavutada kahjustatud piiride puhtas ülekant ja korrapärane vorm korjatud alade jaoks. Briti ettevõte TTL saab teavet lattakriipsjoonete kohta kontaktse mõõtmismeetodiga ning kasutab mõõdetud joonese profiiliinfot, et lõpeta tipukahjutuse ala mudeli taastamise Z-suunas asendades ning genereerib töötluskoode kladdimikrusti eemaldamiseks. Briti ettevõte Delcam esitas turbini latta tipukorjaamiseks mudelitaastamismeetodi masiniliselt mõeldud mõõtmisega, mis vähendas positsioneerimisvigade akumuleerumise probleemi masinilise mõõtmise kaudu; kahest lähedal asuvast kladdimikrusti joonestandandest kontaktses mõõtmises arvutati sirglattade kulumine tipu kahjustatud latta geomeetriline mudel, et lõpetada terve korjaamisprotsess lihvimise abil. Hall süsteemiteooria põhjal ennustas Ding Huapeng kahjustatud ala lattaprofiili kaarejoont ja paksust ning seejärel taastas täieliku lattamudeli, et saavutada korjaamise defektimudel Booleani erinevuse kaudu ning nii saavutada mingit korjaamise efekti. Hou F jt esitasid lattakorjaamiseks adaptiivset meetodit, sealhulgas varustava pinnaga modelleerimist ja sihtmudeli korjaamispindade optimeerimismodelleerimist ning lõpuks kasutasid simuleerimist, et tõestada korjaamismeetodi tõhusust. Zhang X jt esitasid mootorige lattade kahjustatud alade automaatse korjaamisskeemi, mis moodustatakse otse materjalidega kladdides. Võrreldes traditsiooniliste korjaamismeetoditega, on see mõnes mõttes innovaatiline, kuid keeruliste pindadega turbinilattade korjaamine on raske.

Ülalmainitud uurimus näitab, et lendusõrme mootori lehe parandamine on sisetikku ja väljaspool aviateeriumis praktiline teema. Parandus töötlemise valdkonnas keskendub puhaste üleklapimiste saavutamisele parandusalas ja mittekahjustatud ala vahel ning kõrge tõpsusega kujuvormimisele paranduse järel. Seega, alates juba mainitud parandus-uuringustest, võtab see artikkel kahjustatud turbiinilehe näiteks, et viia läbi rakendusuuringud blaiide kiipparanduse parandustechnoloogia kohta, tagades, et parandatud lehe töötlema ala ja mitte töödeldud ala saavutavad puhase üleklapimise ning parandatud pinna kogu pind vastab lõplikule tolerantsnõuetele parandatud lehel.

1 Analüüs lehekiipi parandatavusest

Kuvas 1 näidatakse türbiini veerel tipu reviiviga kahjustatud kohta. Selle põhjal pakutakse välja meetod turbiniveereli kahjustatud tipu taasesituseks ja parandamiseks. Taasesitus- ja paranduslahendus hõlmab kahjustatud osa eemaldamist - tipu paigutatud sulatise salvestamist (nähtav kuvas 2) - veereli punktide pilve andmete kogumist - veereli digitaalset mudelit taastamist - ning veereli adapteeritud töötlemist, et saavutada veereli geomeetrilise suuruse täpsuse ja jõudluse taastamine. Parandatud veereli kvaliteet ja jõudlus vastavad disaininõuetele ja võivad kasutada reaalajas paranduskeskuses, pakudes efektiivset lahendust turbinikomponendite seriaparanduseks.

1.1 Tööprotsessi raskuste analüüs

Põhjustatud kaastamise täpsuse probleemiga, on individuaalseid erinevusi lõpetatud tera ja teoreetilise disainimudeli vahel. Tera kontuur suurus moodustub uues olekus, ja pärast töötlemisküliku jooksul see muutub erinevatel astmetel deformatsioonide ja puudustega. Töödeldava objekti individuaalsuse tõttu, kui seda parandatakse ja töödeldakse vastavalt teoreetilisele disaini joonise suurusele, hävitatakse algse tera kuju täpsus. Kui iga ühe töötlemise korral tuleb genereerida uue komplekti töötlemise koodide CAD mudelile vastavalt, mõjutab see oluliselt tera töötlemise tsükli.

Lõikepea lõiguilmastruktuur on keeruline, see sisaldab pead ja peiteplaati, mis asuvad 2 kuni 3 mm allpool lõikepead. Tagasikülje seadme kõige kitsam laius on vaid 0,5 mm. Lõik on siseseks kuupuseks struktuuriga, ning lõiku kehas on palju õhufilmipuusi. Nippud jäävad hankida sissekuusse ja õhufilmipuustesse, mis muudab puhastamist raskeks.

1.2Peamised tehnilised nõuded

(1) Pärast lõikepea parandamist vastavad sisemise ja välimise kaarepinnade profiilid disainijoonistusele ja ühenduvad originaalse aluslõigu kuju juurde liigutult.

(2) Lõikepea tagasikülje lähedal on minimaalne seinapaksus lõigu kuju järgi 0,41 mm, teistes osades on minimaalne seinapaksus lõigu kuju järgi 0,51 mm (näha joonisel 3).

(3) Lõigu kõrgusmõõt on tagatud.

(4) Korgus ei tohi olla suurem kui Ra0,8 μm.

(5) Sissekuusse ja õhufilmipuustesse ei ole lubatud jääda ühtegi nippu ega muid saasteid.

(6) Parandatud ala kontrollitakse fluoresentsmetoodil, et veenduda, et seal pole küvendeid, kaasatud aineid jne, ning kontroll toimub fluoresentskontrolli ja vastuvõtu normide järgi.

2 Lõuendi värkade kahjustuste parandamiseks sobiv töötlemistechnoloogia

Turbini töölehe lõhku parandamise protsessi raskuste tõttu, näiteks: iga parandatud lehe deformatsioon ei ole ühtlane, hoidmise positsioon ja nurga on erinevad ning algse täpsuse kasti täpsus on probleemiline. Sellised praktikaprobleemid võivad igas osas või töödeldavas osas kiirelt tuvastada adapteerimisprotsessi abil, et aru saada tegeliku kujundusest ja asukohast. Seejärel taastab süsteem mõõdetud andmete põhjal eelnõustatud disainiga ühilduv sihtmoodeli, loob unikaalse isikupärast path trajektoori tootmiseks vastavalt ja lõpuks sobib see disainiga ja tegeliku objektiga. Adapteerimisprotsessi skeem on näidatud joonisel 4.

2.2 CAD mudeli andmete registreerimistechnoloogia

Põhjustatult töödeldava objekti tühja personaalsete omaduste tõttu puudub taastatud CAD-mudelil regulaarne viitepind koordinaadisüsteemi leidmiseks, ja selle koordinaadisüsteemi kohandamiseks on vaja kasutada registreerimistehteoloogiat. Ruumis asuvad punktihulgad on teoreetiline mudel X{xi} ja töödeldava objekti mõõtmisinformatsioon P{pi}. Punkthulga P pööratakse ja tõmbatakse nii, et minimeerida kaugust punktihulgaga X ning luua ruumiline transformatserahastus mõõtmisinformatsiooni P{pi} ja teoreetilise mudeli informatsiooni X{xi} vahel. Ruumiline transformatserahastus hõlmab pöördamismatriksit R ja tõstmatriksit T. Seejärel kasutatakse lähima punkti paarimismeetodit, et leida iga punkti P vastav punkt X-s ja paariseda need, moodustades uue punktihulga X', nagu näidatakse joonisel 5.

3 Verifikatsioon sobivusega töötlemise tehnoloogias veeretiippu kahjustuste parandamiseks

Adaptiivne töötlussüsteem hõlmab adaptiivse töötlemise tarkvara ja riietvara süsteeme, nagu masinad ja lõigusriiulid. Nende kahe integreerimine on oluline lõplikus etapis adaptiivse töötlemise saavutamisel. Ühe kindla tüübi ülja survega turbiinilaua parandustöös kasutati adaptiivset töötlussüsteemi laua parandustöödeks ning mitme mootoriga lauade parandamine ja rakenduskontroll toimus edukalt.

3.1 Testijooksud

Samm 1: Pärast sellest, kui parandatava laua tipu kahjustatud piirkonna täitmine overlay-suurusega on tehtud, saadakse kahjustatud laua tipu lähedase piirkonna mõõteandmed masinas mõõdetud andmete kaudu.

Samm 2: Saada laua tipu parandamise eelneva teoreetilise mudeli andmed.

Samm 3: Kasutage andmete registrimist, et looma ruumiline teisendusseos mõõtmisinformatsiooni ja teoreetilise mudeli informatsiooni vahel (ruumiline teisendusseos hõlmab pöörlemist ja translatsiooni), ning saada pöörlemise ja translatsiooni korrektuur, st pöörlemise ja translatsiooni suurus parima sobituse pärast.

Samm 4: Genereerige tööriista asukoha jälgimise CLSF fail teoreetilise mudeli infoga, ja genereerige CLSF failis tööriista korrekteeritud asukoht ja tööriista telgvektor XYZ suunas, mis on sammul 3 saadud korrektuuri põhjal.

Samm 5: Turbiinilätise lätise kahjustatud ala lihmistamine ja poliiremine muudetud tööriista järgi, et saavutada täpse lätise täielik taastamine.

Nähtavalt joonises 6, kasutatakse RMP40 sondu ja φ6 mm stiluskuuli online mõõtmiseks. Kaks bladite tipu lähedal asetlevat sektsiooni optimeerimisega saadetakse kaheteistmoodi mõõdupunkt. Genereeritud mõõteandmete failid võivad edastada tagasi arvutiprogrammi süsteemi ning töötlemismudel genereeritakse automaatselt UG mõõteandmete põhjal.

Testis kasutati kolme-akselist vertikaalset töötlejat, ja bladi oli kiirelt vahetavatel tööriistapallidel töölauale vertikaalselt ühekülgselt paigutatud, mis võimaldas töötlemise ajal ja järgneva protsessi omaduste töötlemise ajal korduvat hoidmist täpsusega, nagu näidatakse joonisel 7.

Genereeritud töötlemisriist trajektoori CLSF fail on näha joonises 8.

3.2 Sisemine kaamer ja õhupilve nõlvaliitsus

Testimise ajal täideti tehniline nõue, et sisemuses ja õhufilmi porgandites ei tohi olla köögiväkke ega muud saasteid. Protsessi testimise ajal kaitsti lehe sisemust ja mitmeid õhufilmi porgandeid. Selles tehnilises uurimuses kasutati funktsionaalset liimiat, et lülitada ära sisemus ja õhufilmi porgandid ning nii neid kaitsta. On teada, et selliste lehtede parandamisel välismaal kasutatakse vedelikku "mitmefunktsioonilist epoksidputtliimit", mis kaitseb ruumi ja õhufilmi porgandeid. Jälgides, sülves emale see vastaskesemine ja jääb peegelduseks, mille tulemusena saavutatakse kaitseva toime. Küte temperatuuri üle 100°C korral keevardub see ja muutub "tuhaluks", mida saab ära füüsiliselt tuulda või eemaldada ultraheli puhastamisega. Väikesetes porgandites ei jää mingit järeljaanet. Hiljemates seriamenetlustes on ruumide ja väikeste porgandite kaitse ning puhastamine eriti oluline, ja seda tuleb jätkata paremate viiside otsimisega, et takistada köögiväkke ja saaste sisenedes.

3.3 Testimise tulemused

Mõõtudes parandatud turbiinilaua tipu profiiliga, nagu on näidatud joonisel 9, vastab kuju protsessitehnoloogia nõuetele. Väljumise kontrollist nähtub, et laua paranduspiirkond ja algne profiil lähevad üksteisest pärast adapteeruvat polüüri sujuvalt üle, nagu on näidatud joonisel 10. Sisemiste ja välimiste ruumiate seinade paksus on kvalifitseeritud, pindelubakasv on alla Ra0.8 μm ning muud tehnilised näitajad vastavad protsessinõuetele. Fluoresentskontrollis ei ole töötlemisprotsess teinud uusi sprukke ega muude puudusi.

Võta meiega ühendust

Täname teie huvist meie ettevõtte vastu! Kui professionaalne gaasiturbiini komponentide tootja jätkame pühendunult tehnoloogilise innovatsiooni ja teenuste parandamisega, et pakuda klientidele üle maailma rohkem kvaliteetseid lahendusi. Kui teil on küsimusi, soovitusi või koostöö poolehoidu, oleme hea meelega valmis teid aidates. Palun võtke meiega ühendust järgmistel viisidel:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201
E-post: [email protected]