Tutkimus ja soveltaminen sopeutuvasta moottoritekniikasta ilmoittimien vahingon korjausta koskevaksi lentokoneen turbiinilevyjen kärkipäästä

Vaurioituneiden turbiiniselkien korjaus on suuri merkitys lentokonevirtojen huoltoon ja elinkaaren pidentämiseen. Tässä artikkelissa tarkastellaan tutkimuksen edistymistä tietyssä nikkelipohjaisessa cast korkealämpötila-alloys turbiiniselän korjausteknologiassa, keskittyen leijan kärkiosan sopeutuvan mäkimisen korjausmenetelmään. Artikkeli käsittelee syvällisesti kokeellista mäkimisprosessia ja vahvistustuloksia sekä katsoo eteenpäin turbiiniselän korjausteknologian kehitystä.

Lentokoneen moottori on lentokoneen voimaydin. Lentokoneen moottorin eri osien kesken turbiinilehtien toimintatehtävä ja työskentelyominaisuudet määräävät sen, että se on yksi lentokoneen moottorin pyörivistä osista, jolla on huonoimmat jännitteet ja suurin kuormitus, mikä aiheuttaa myös turbiinilehtien yleisimmät vikatilanteet ja vahingot. Niistä rako-vika on todennäköisin tapahtua ja se aiheuttaa suurinta haittaa, pääasiassa keskipaino, joka liittyy kaanteiskiihtyvyyteen, joka yhdistyy taarmajännitteisiin, vibratiiviympäristön aiheuttamaan höpö-huutovaraan sekä korostuneeseen korroosion aiheuttamiin korkealämpövaroihin. Tällä hetkellä, jotta voidaan vähentää moottorin käyttökustannuksia, vaurioituneiden turbiinilehtien uudelleenkäyttö ja korjaus on suurella merkityksellä.

Turbopilkkuja korjaamiseen liittyvistä avainteknologioista sopeutuva prosessointitekniikka on herättänyt monien tutkijoiden kiinnostusta tehokkaana keinona saavuttaa vaurioituneiden rajojen sujuva ylikertyminen ja korjatun alueen tarkka muotoilu. Englantilainen yritys TTL hankkii tietoja palkin poikkisijoista kosketusmitallistusmenetelmillä ja käyttää mitatun poikkileikkauksen profiilin tietoja, jotta se voi suorittaa mallin uudelleenrakentamisen kantavien osuuksien kuluneen alueen siirtymällä Z-suunnassa ja tuottaa prosessikoodit poistettavaksi kattoskerroksen. Toisen englantilaisen yrityksen Delcam esitti koneellisen mittaustavan perustuvan mallin uudelleenrakennusmenetelmän turbiinpalkkienuolen korjaamiseksi, mikä vähensi asetusprikkien kasaantumisongelmaa koneellisella mittauksella; kaksi poikkileikkausriviä lähellä kattoskerrosta saatiin kosketusmitallistuksella, ja laskeutui kuluneen suorapalkin nuolen korjattavan geometrisen mallin, jotta voidaan suorittaa koko korjausprosessi hiivolla. Huapeng Ding ennusti harmaajärjestelmäteorian pohjalta kaari- ja paksuuden viivan palkin profiilissa vaurioituneessa alueessa ja rakensi sen jälkeen täydellisen palkkimallin, jonka jälkeen hän sai korjauspuutteen mallin Boolen erotuksen kautta, mikä mahdollisti tietyssä määrin korjaustuloksen. Hou F ja kollegat esittivät sopeutuvan korjausmenetelmän palkin kehän korjaamiseksi, mukaan lukien laskeutumispintamallin ja kohdemallin optimointimallin, ja käytti lopulta simulaatiota todistaakseen korjausmenetelmän tehokkuuden. Zhang X ja kollegat esittivät automatisoidun korjausskeman moottoripalkkien vaurioituneille osuksille, jotka muodostetaan suoraan materiaalin laskeutumisesta. Vertailtuna perinteisiin korjausmenetelmiin se on innovatiivinen tietyssä määrin, mutta se ei ole helppo korjata kompleksisten pintausten turbiinpalkkeita.

Yllä mainittu tutkimus osoittaa, että lentokoneen moottorin savuputken korjaus on ajankohtainen aihe kotimaisessa ja kansainvälisessä ilmailualalla. Korjausmestarien alalla keskitytään saavuttamaan sujuva yhdistys korjattavan alueen ja vaurioittoman alueen välillä sekä korkean tarkkuuden muotoilu jälkeen korjauksen. Siksi, perustuen edelliseen korjaustutkimukseen, tässä artikkelissa käytetään vaurioitunutta turbiinin työputkea esimerkkinä soveltamaan adaptiivisen määritystechnologian tutkimusta putken kärjen vaurion korjaamiseksi, varmistamalla, että korjatun putken määritysalue ja ei-määritysalue saavuttavat sujuvan siirtymän, ja että kokonaiskorjauspinta täyttää lopulliset toleranssisuhteet korjatulle putkelle.

1 Analyysi savuputken kärjen vaurion korjattavuudesta

Kuva 1 näyttää tyypillisestä turbiinilevyn kärkipirstoutumispuutteesta. Tämän perusteella esitetään menetelmä tuotannon jatkotoiminnan ja vaurioiden korjaamiseksi lentokoneen moottoriturbiinin vaurioituneelle levynkärjelle. Tuotannon jatkokäyttö- ja korjausratkaisu perustuu vaurioituneen osan poistamiseen - sulatuslasiutus ja lasausaineen käyttö (kuten kuva 2 osoittaa) - saadaan levy pisteiden pilveksi - uudelleenrakennetaan levy digitaalisena mallina - sopeutuvasti prosessoidaan levyä, jotta saavutetaan levy geometrisen tarkkuuden ja suorituskyvyn palauttaminen. Korjattujen leviysten laatu ja suorituskyky täyttävät suunnittelutasauhdot ja ne voidaan käyttää reaaliajankorjauksessa korjaussijalla, tarjoamalla tehokasta ratkaisua vaurioituneiden komponenttien sarjakorjaustoiminnalle lentokoneen moottoreissa.

1.1 Prosessivaikeuksien analyysi

Onnettomuuden vuoksi, joka liittyy tuottamisen tarkkuuteen, on olemassa yksilöllisiä eroja valmistetun jaollisen ja teoreettisen mallin välillä. Jallienen ulkomuoto on muodostettu uudessa tilassa, ja työkalukierroksen jälkeen se aiheuttaa erilaista määrää muodon muutoksista ja puutteista. Kun otetaan huomioon käsiteltävän objektin yksilöllisyys, jos se korjataan ja käsitellään teoreettisten mittasuhteiden perusteella, alkuperäinen muodon tarkkuus häviää. Jos jokaiselle osalle tulisi luoda uusi joukko käyttöohjeita CAD-mallin pohjalta, se vaikuttaisi merkittävästi koko osan käsittelemisaikaan.

Liekon kärkipäässä on monimutkainen rakenne, jossa on kulku ja peitelevy 2–3 mm liekon kärjen alapuolella, ja jälkikarran hännän kapein leveys on vain 0,5 mm. Lieko on sisätila-rakennetta, ja liekkokehon pintaa on monia ilmakehitysporauksia. Pahat pääsevät helposti sisätilalle ja ilmakehityshymiöille, mikä tekee siivonnasta vaikeaa.

1.2 Pääasialliset tekniset vaatimukset

(1) Kärkin korjaamisen jälkeen sisä- ja ulkopinta-aukot vastaavat suunnittelukuvioita ja yhdistyvät sileästi alkuperäiseen perusliekoon.

(2) Kärki-jälkikarvan liekonsuuntaisessa vähimmäispitoisuus on 0,41 mm, ja muiden osien liekonsuuntaisessa vähimmäispitoisuus on 0,51 mm (kuten kuvassa 3 näkyvä).

(3) Liekon korkeusmitoja taataan.

(4) Pinnanpohje ei ole suurempi kuin Ra0,8 μm.

(5) Sisätilassa ja ilmakehityshymiöissä ei saa olla pahvia tai muita saastumisia.

(6) Korjattu alue tarkastetaan fluoresenssimenetelmällä varmistaakseen, ettei siinä ole hiekka-alkioita, sisällyksiä jne., ja tarkastus suoritetaan fluoresenssitarkastussääntöjen ja hyväksyntäsääntöjen mukaisesti.

2 Adaptiivinen moottoripisteen vahinkokorjaus

Katkaisun korjausprosessissa turbiinilohkon toimivalla lehdellä on vaikeuksia, nimittäin: jokaisen korjatun lehden muodon muutos ei ole yhteneväinen, kiinnityksen sijainti ja kulma ovat erilaiset, ja alkuperäisen tarkkuusmoldauksen tarkkuus on ongelmallinen. Tällaisia käytännöllisiä ongelmia voidaan havaita nopeasti online joustavan käsittelytekniikan avulla jokaiselle osalle tai käsittelyyn kuuluvalle osalle, ja todellinen muoto ja paikkajakauma voidaan ymmärtää. Sitten järjestelmä rakentaa uudelleen suunnitelmien mukaisen digitaalisen mallin mittausdatan perusteella, luo ainutlaatuisen henkilökohtaisen polkutrajectorion tuotteiden valmistuksen täyttämiseksi, ja lopulta se vastaa sekä suunnitelmaa että todellista objektia. Joustavan käsittelytekniikan reitti näytetään kuvassa 4.

2.2 CAD-mallin datarekisteröintitekniikka

Käsittelyobjektin tyhjän mallin henkilökohtaisista ominaisuuksista johtuen uudelleenrakennettuun CAD-mallii ei ole säännöllistä viitepintaa koordinaattijärjestelmäänsä löytämiseksi, ja on välttämätöntä käyttää rekisteröintiteknologiaa koordinaattijärjestelmän kohdistamiseksi. Avaruuden kaksi pistejoukkoa ovat teoreettinen malli X{xi} ja käsittelyobjektin mitausinformaatio P{pi}. P-pistejoukkoa pyöritetään ja siirretään niin, että sen etäisyys X-pistejoukkoon pienenee, ja luodaan tilaisten muunnossuhteiden välillä mitausinformaation P{pi} ja teoreettisen mallin informaation X{xi} välille. Tilaisten muunnossuhteiden sisältöön kuuluvat pyöritysmatriisi R ja siirtymämatrix T. Sen jälkeen lähimpien pisteiden pariointimenetelmää käytetään etsimään pistettä X:ssä, joka on lähinnä jokaisen pisteen P paria varten, mikä muodostaa uuden pistejoukon X', kuten kuvassa 5.

3 Verifikaatio sopeutuvasta moottorikorjaus-tekniikasta lehti-kärjen vahingon korjausta varten

Mukautuva moottorijärjestelmä koostuu mukautuvasta moottoritoiminnasta ja laitteistosta, kuten moottorivälineistä ja leikkausvälineistä. Noiden kahden integrointi on avain lopulliselle toteutukselle mukautuvaa moottorointia varten. Tietynlaisen korkean paineen turbiinilevyn korjaustyöissä käytettiin mukauttavaa moottorointijärjestelmää levyn korjaamoottoroinnissa, ja useiden moottorilevien korjaamoottorointi sekä sovelluksen todennäköisyys testattiin.

3.1 Testausaskelmat

Vaihe 1: Kun korjattavan levynkärjen vaurioalue on täytetty peittämällä ja pinnalla laskeuduttamalla, saadaan vaurion läheisten alueiden mitatautotiedot koneellisessa mittauksessa.

Vaihe 2: Hae levynkärjen korjaamisen ennen teoreettinen mallitiedot.

Vaihe 3: Käytä datan rekisteröintiä luodaksesi tilaavuudentilan muunnossuhteen mittaustietojen ja teoreettisen mallitiedon välillä (tilaavuudentilan muunnos suhteutuu pyöritykseen ja siirtymään), ja saa pyöritys- ja siirtymiskorjauksen, eli paras sovitus pyörityksen ja siirtymän määrän jälkeen.

Vaihe 4: Luo CLSF-tiedosto työkalun sijaintikurssia varten perustuen teoreettiseen mallitietoon, ja luo korjatut työkalun sijainnit ja työkalun akselivektorit CLSF-tiedostossa perustuen vaiheessa 3 saatuun korjausmäärään XYZ-suunnissa.

Vaihe 5: Hienosäädä ja poliisi tuvottajan läppämä alue käyttämällä muokattua työkalun kurssia, jotta saavutetaan täydellinen tarkkuuden palauttaminen läppämälle.

Kuten kuva 6 osoittaa, RMP40-tunnistin ja φ6 mm stylus-pallo käytetään online-tarkastuksessa. Kahden lähimmän sekion optimoinnin avulla saadaan kaksi toista mitattavaa pistettä läpinäkyvyyden takia. Luotuja mittausdata-tiedostoja voidaan siirtää takaisin tietokoneen ohjelmistojärjestelmään, ja jäsennelmä voidaan luoda automaattisesti UG:n perusteella mittausdatan mukaan.

Testissä käytettiin kolmen akselin pysty-moottoripuhentajaa, ja veitsi oli kiinnitetty työpöydän nopeasti vaihdettavaan työkalujanoon, mikä helpotti toistuvan kiinnityksen tarkkuutta moottoripuhentamisen ja seuraavan prosessin ominaisuuksien käsittelyssä, kuten kuva 7 näyttää.

Luotu moottoripuhentamisrata CLSF-tiedosto on kuvattu kuvassa 8.

3.2 Sisäinen kaari ja ilmakehälukko suojelu

Testin aikana tekninen vaatimus, jonka mukaan sisätilassa ja ilmakehitysporissa ei saa olla pyttejä tai muita saasteita, täytti odotukset. Prosessitestissä lätän sisätila ja useat ilmakehitysporit suojattiin. Tämä tekninen tutkimus käyttää toimivaa liimaa sisätilan ja ilmakehitysporien sulkemiseen, mikä suoittaa niitä. On ymmärretty, että tällaisia lehtiä korjattaessa ulkomailla käytetään nestettä "monitoimista epoksidiputtyliima", joka suoittaa tilan ja ilmakehitysporit. Jäähdytettynä se kovenee ja saavuttaa suojaavan vaikutuksen. Kun sitä lämpötään yli 100°C, se sulkee ja muuttuu "tuoksuhdeksi", jota voidaan poistaa puhtaan tuulen avulla tai ulträsysonikkiloukkauksella. Pienissä poreissa ei jää jäämää. Myöhemmissä sarjamenetelmäsovelluksissa tilojen ja pienten porien suojaaminen ja puhdistaminen on erityisen tärkeää, ja on jatkettava sopivamman keinon löytämiseksi estääkseen pytteiden ja saasteiden pääsyn.

3.3 Testaus tulokset

Korjatun turbiinilevyn kärkiprofiilin mitittämisen avulla, kuten kuva 9 osoittaa, muoto täyttää prosessiteknologian vaatimukset. Ulkoasun tarkastuksessa voidaan nähdä, että levyn korjausalue ja alkuperäinen profiili siirtyvät sileästi toisiinsa sopeuttuvan polttamisen jälkeen, kuten kuva 10 osoittaa. Sisäisten ja ulkoisten kauppojen seinän paksuus on hyväksyttävä, pintarahkeys on alle Ra0,8 μm ja muut tekniset indikaattorit täyttävät prosessivaatimukset. Fluoresenssitarkastuksen kautta voidaan todeta, ettei valmistusprosessi ole aiheuttanut uusia hiekkaheittoja tai muita puutteita.

Ota meihin yhteyttä

Kiitos mielenkierröstänne yrityksemme suhteen! Tunnustettuna kaasuturbiinikomponenttien valmistajana me pysymme sitoutuneina teknologian kehittämiseen ja palvelujen parantamiseen, tarjoamalla entistä laadukkaampia ratkaisuja asiakkaillemme ympäri maailmaa. Jos sinulla on kysymyksiä, ehdotuksia tai yhteistyöintentioneja, olemme iloisia auttaaksemme sinua. Ota meihin yhteyttä seuraavilla tavoilla:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201
Sähköposti: [email protected]