A turbinás lapok fontos részei az repülőgép-motoroknak, magas hőmérsékletűek, nehéz terheket viselnek és bonyolult szerkezetűek. A vizsgálat és karbantartás minősége közvetlen kapcsolatban van a tartósággal és a szolgáltatási életkorral. Ez a tanulmány tanulmányozza az repülőgép-motor lapok ellenőrzését és karbantartását, elemzi az repülőgép-motor lapok meghiúsulási módjait, és összefoglalja azokat a technológiákat, amelyek felismerik és karbantartják azokat.
A turbinlapok tervezésében gyakran használnak újanyagokat magasabb minőséggel, és javítva a szerkezetet és a feldolgozási technológiát, csökkentik a működési margót, hogy növeljék a motor nyomás-tömeg arányát. A turbinláp egy aerodinamikus profillal rendelkezik, amely képes egyenértékű munkát végezni a lap teljes hosszán, így biztosítva, hogy az légfolyamnak legyen forgástényező szöge a lapgyökéről a lapcsúcsig, ahol a lapcsúcsnál nagyobb a forgástényező szög, mint a lapgyökénél. Nagyon fontos helyesen feltelepíteni a turbin rotorlapot a turbindiscsra. A 'fahéj alakú' tenon a modern gázturbin rotor része. Pontosan feldolgozták és tervezték, hogy biztosítsák minden fláng ellátását egyenletes terheléssel. Amikor a turbin álló helyzetben van, a laphoz tartozó fogássorban meredekségi mozgást tapasztal, és amikor a turbin forgós helyzetbe kerül, a lapgyököt a centrífugus hatás miatt feszítik a rottorra. A rotor anyaga fontos tényező a turbin teljesítménye és megbízhatósága szempontjából. Korábban deformált magas-hőmérsékletű ötvöket használtak forgalomban. Azonban a motorok tervezésének és a pontos áramaformálás technológia fejlődése miatt a turbinlapok deformált ötvökről üreges polikristályokra, majd egyszerű kristályokra változtak, és jelentősen növelte a lápok hőellenállását. A nikkel-alapú egyszerű kristály ultrahanganyok széleskörűen alkalmazottak a repülőgép-motorok forró végén lévő részek gyártásában, köszönhetően a kiváló magas hőmérsékletű creep tulajdonságuknak. Ezért a turbinlapok ellenőrzésének és karbantartásának mélyreható kutatása nagy jelentőséggel bír a motorok biztonságos működésének javításához és a lápok sérülési formájának és sérülési fokának pontos értékeléséhez.
A valós működés során a rotorvarázsárnyak alacsony ciklusos feszültségi törése általában nem fordul elő, de az alábbi három feltétel esetén alacsony ciklusos feszültségi törés léphet fel. A 1. ábra egy varázsárnyi törés séma.
1) Bár a veszélyes szakaszon érintkező munkafeszültség kisebb, mint a anyag tömeges erőssége, nagy helyi hiányosságok vannak a veszélyes szakaszon. Ebben a területen a hiányosságok miatt a közeli nagyobb terület meghaladja a anyag tömeges erősségét, ami jelentős mennyiségű plasztikus deformációt okoz, és ez vezet a varázsárnyi alacsony ciklusos feszültségi töréshez.
2) Rossz tervezési megfontolások miatt a veszélyes szakaszon található varázsárnyak munkafeszültsége közel van vagy meghaladja a anyag tömeges erősségét. Ha a veszélyes részben további hiányosságok vannak, a varázsárnyak alacsony ciklusos feszültségi törést fog elviselni.
(3) Amikor a lófaszának olyan rendellenes állapotai vannak, mint a rezgés, hangrendeződés és túlmelegedés, a veszélyes szakaszában a teljes stresszérték meghaladja a hozzá tartozó tényező értékét, ami alacsony ciklusú fáradságos törést eredményez a lófaszán. Az alacsony ciklusú fáradságos törés elsősorban tervezési okokból adódik, és legtöbbször a lófasz gyökérénél közel van. Nincs nyilvánvaló fáradsági ív a tipikus alacsony ciklusú törésnél.
A magas ciklusú fáradságos törés azt a törést jelenti, amely a lófasz torziós rezgésének köszönhetően fordul elő, és az alábbi jellemzőkkel bír:
(1) A sarok elhanyagolása a torziós rezgési csomópontjában fordul elő.
(2) Egy nyilvánvaló fáradsági görbe látható a lófasz fáradságos törésénél, de a fáradsági görbe nagyon vékony.
(3) A törés általában a lófasz hátulról kezdődik és a lófasz medencéjéig terjed, és a fáradsági zóna a többséget foglalja el a törésfelület fő területén.
Két fő ok van a lóerői türelmetlen törésekért: az egyik a forgási rezgés, a másik pedig a vastag réz a lap felületén vagy külső erő hatása.
A turbin rotor lapjai magas hőfokú környezetben működnek, és hőváltozásoknak és váltakozó tömegyeknek vannak kitéve, amelyek vezetnek a lapok creep és türelmetlen kárhoz (lásd ábrát 2). A lapok magas hőfokú türelmetlen töréséhez a következő három feltétel teljesülnie kell:
(1) A lap türelmetlen törése elsősorban kristytörés jellemzőit mutatja.
(2) A lap törés helyén a hőfok magasabb, mint a anyag creep korlátozása;
(3) A lap türelmetlen törés helye csak négyzetes hullám alakú centrifugális húzóerőt bír el, amely ennél a hőfokon meghaladja a creep korlátot vagy a türelmetlenségi korlátot.
Általánosságban a rotorketek hősápadékokon történő összetörése nagyon ritkák, de valós használathoz a rotort érintő hősápadékok miatti feszültségösszetörés viszonylag gyakori. A motor működése során az egyéb nem normális működési feltételek alatt rövid ideig tartó túlmeleglés komponenseinél okoz túlmeleglési károsodást. Magas hőmérsékleten a lapokban könnyedén keletkeznek feszültségcsatornák. A magas hőmérsékletű károk által okozott összetörés fő jellemzői a következők:
(1) A törés helye általában a láp legmagasabb hőmérsékletű területén található, merőleges a lap tengelyére.
(2) A törés a forrás területének bejárati széléből indul, és a metszete sötét, magas oxidációs fokozatot mutat. A bővítési szakasz metszete viszonylag síkos, és a színe nem olyan sötét mint a forrás területe.
A motorbelső boroszkóp ellenőrzés a turbinaszárak vizuális ellenőrzése egy szonda segítségével a motor turbinahéján keresztül. Ez a technológia nem igényel motort bontást, és közvetlenül a repülőgépen végezhető el, amely gyors és kényelmes. A boroszkóp ellenőrzés jobban észlelheti a turbinaszárak égést, rovásodását és leborítását, ami segít megérteni és figyelni a turbinatechnológiát és -egészségét, így teljes körű ellenőrzést lehet végezni a turbinaszáraknál, és biztosítani a motor normál működését. A ábra 3 bemutatja a boroszkóp ellenőrzést.
A turbinás lócsok felülete dépókkal fedett le az égés után, bevonatokkal és a magas hőmérsékletű oxidációs korozció által képzett hőkorozzi rétegekkel. A szén dépózitumok növelik a lócsok falvastagságát, ami változtat az eredeti léghárítási úton, így csökkenti a turbinák hatékonyságát; a hőkorozció csökkenti a lócsok mechanikai tulajdonságait; és a szén dépózitumok jelenléte miatt a lócson felületre okozott károsodás elrejtve marad, nehezebbé téve az észlelést. Ezért a lócsok figyelése és javítása előtt tisztítani kell a szén dépózitumokat.
A múltban a repülőgép motorketrecsík átmérőjének felmérése érdekében „merev” mérési eszközöket, például szögskálát és kalibrát használtak. Ez a módszer egyszerű, de könnyen befolyásolható emberi tényezőkkel, és hibásságokkal jár, mint például alacsony pontosság és lassú mérési sebesség. Később koordinátamérő berendezés alapján egy alkalmazást írtak microprocesszoros automatikus irányításhoz, és fejlesztettek ki egy mérési rendszert a ketrecsík geometriai méreteire. Automatikus ketrecsíkmérés elvégezésével és összehasonlításával a szabványos síkformával automatikusan adott az hibatésztelemény a ketrecsík elhasználtságáról és a szükséges karbantartási módszerről. Bár a különböző gyártók koordinátamérő berendezései technológiai részletekben térhetnek el egymástól, közös tulajdonságokat mutatnak: magas automatizációs szint, gyors mérés, általánosan egy ketrecsík 1 perc alatt mérhető, és jól bővíthetők. A szabványos síkform-adatbázis módosításával különböző típusú ketrecsíkokat lehet megvizsgálni. A 4. ábra bemutatja az integritási tesztet.
A hőszórás a technológia, amelyben égetik a szálat vagy porós anyagokat folyékony állapotba, tovább homalják őket, és majd letesztik azokra a részekre vagy alapanyagokra, amelyeket meg kell szórni.
(1) Nyomulási ellenálló fedőrétegek
A nyomulási ellenálló fedőrétegek, például a kobalt-alapú, nikkel-alapú és tungaszénhidrogén-alapú fedőrétegek gyakran használják a repülőgép motoros részekben, hogy csökkentse a rezgés, csúsztatás, ütközés, súrlódás és más súrlódások miatti frikciót a repülőgép motorának működése során, így javítva a teljesítményt és hasznosságot.
(2) Hőellenálló fedőrétegek
A nyomás növeléséhez a modern repülőgép-motoroknak maximalizálniuk kell a turbinát megelőző hőmérsékletet. Így a turbinaszárnyak működési hőmérséklete megfelelően nő. Bár hőálló anyagokat használnak, mégis nehéz elérni az alkalmazási követelményeket. A tesztelési eredmények azt mutatják, hogy a turbinaszárnyak felszínén alkalmazott hőálló revények növelhetik a részletek hőállóságát, és elkerülhetik a részletek deformálódását és törését.
(3) Légitartó revények
A modern repülőgép-motorokban a turbinát több vízszintes statorketrecből és egy a koronra rögzített rotorlápáról álló fedő összeállítja. A motor hatékonyságának növelése érdekében a két komponens, a statortól és a rotortól elvárható távolságot lehető legtöbbre kell csökkenteni. Ez a térkésztetés a "csúcs térkésztetést" foglalja magában a rotor csúcsa és a rögzített külső gyűrű között, valamint a "stádium térkésztetést" a rotor minden szintje és a fedő között. Az túl nagy térkésztetés által okozott levegőfugás csökkentéséhez a térkésztetést elméletileg nullára kellene hajítani, mivel a termelési részek valós hiba és telepítési hibái miatt nehéz elérni; emellett magas hőmérsékleten és magas sebességen a kerék akár merőlegesen is mozdulhat, ami rácsapást okoz a lapok radialis „növekedésére”. A munkamenet torzulási alakváltozása, a hőbővítés és a hőszűkítés miatt fúvó anyagot használnak annak biztosítására, hogy a legkisebb tudatos térkésztetést adják meg, azaz fürtösítik a lapok tetejénél lévő felületeket; amikor a forgó részek ellenébe csapnak, a foltanyag áldozati kihasználódást okoz, így a térkésztetést a minimumra csökkentik. A kép 5 bemutatja a fürtözési technológiát.
A lövedékesítési technológia nagy sebességű projektileket használ annak érdekében, hogy hatással legyen a munkaanyag felületére, maradék nyomásos stresszet eredményezve a munkaanyag felületén, és bizonyos mértékben erősítő anyagot alkotva javítja az anyag feszültségi korrosziós tulajdonságait. A 6. ábra egy lövedékesítés utáni varrógép lapját mutatja be.
(1) Száraz lövedékesítés
A száraz lövedékesítési technológia centrifuugási erőt használ felületi erősítő réteg létrehozására a munkaanyag felületén bizonyos vastagsággal. Bár a száraz lövedékesítés egyszerű berendezést igényel és nagy hatékonysággal jár, tömeges termelés során továbbra is problémák merülnek fel, például porosság, magas zajszint és magas lövedék-fogyasztás.
(2) Vízös lövedékesítés
A vízilábos savarozás ugyanazt a erőszakos mechanizmust használja, mint a száraz savarozás. A különbség abban áll, hogy gyorsan mozgó folyadék részeket használ, nem pedig savat, így csökkenti a por környezeti hatását a száraz savarozás során, amely javítja a munkakörnyelmet.
(3) Rotációs tálcás erősítés
Az amerikai 3M Cége fejlesztett ki egy új típusú lövedékpeening erősítési folyamatot. Az erősítési módszere egy lövedékekkel ellátott forgó lemezt használ, amely gyors sebességgel folyamatosan ütögeti a fémmerteket, hogy egy felületi erősítő réteget hozzon létre. Hasonlóságban a lövedékpeeninggel, ennél a módszernek egyszerűbb berendezés, könnyebb használat, magasabb hatékonyság, gazdaságosabb és tartósabb előnyei vannak. A forgó lemez erősítése azt jelenti, hogy amikor egy magas sebességű lövedék elüt egy lapot, a lap felülete gyorsan kibontakozik, ami bizonyos mélységen plasztikus deformációt okoz. A deformációs réteg vastagsága kapcsolódik a lövedék ütközési erősségéhez és a munkaterem anyagának mechanikai tulajdonságaihoz, általában 0,12-től 0,75 mm-ig elérhető. A lövedékpeening folyamatának beállításával megkapható a megfelelő deformációs réteg vastagsága. A lövedékpeening hatására, amikor a lap felülete plasztikus deformációra kerül, a szomszédos aluljáró réteg is deformálódik. Viszont, összehasonlítva a felülettel, az aluljáró réteg deformációja kisebb. Ha nem éri el a térfogati pontot, akkor még mindig az elastikus deformációs szakaszban van, így a felület és az alsó réteg közötti nem egyenletes plasztikus deformáció lehet oka a maradékstressz változásoknak a spritálás után. A tesztelési eredmények szerint a lövedékpeening után maradék nyomás jelenik meg a felületen, és bizonyos mélységen húzóerő jelenik meg az aluljáró rétegen. A felületi maradék nyomás többszörösével nagyobb, mint az aluljáró rétegénél. Ez a maradékstressz eloszlás nagyon hasznos a feszültségi erő és a korroziónyomatékos tulajdonságok javítására. Ezért a lövedékpeening technológia rendkívül fontos szerepet játszik a termékek élettartamának meghosszabbításában és a termékminőség javításában.
Az repülőgép-motorokban sok fejlett turbinaszár együttműködik a festékszabályozási technológiával, hogy javítsa az oxidasziós, rohamellenes és auszerek elleni tulajdonságait; azonban, mivel a szárak használat során változó fokú kártevésre lesznek kitéve, ezért a karbantartás során javítani kell őket, általában az eredeti festékek leválasztásával, majd új festékvesszal való alkalmazásával.
Fényes hírek2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
A professzionális értékesítési csapatunk várja a konzultációját.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
AF
MS
GA
IS
