מחקרחקר והעתקה של טכנולוגיית חיתוך אדפטיבית לתקנת נזקים בקצוות הלהבים של טורבינה של מנוע אווירי

התקנתה של חלקי טורבינה שבורים היא בעלת חשיבות רבה לתחזוקת מנועי מטוסים והארכת חייהם. המאמר סוקר את התפתחות המחקר בטכנולוגיית תקן של חלקי טורבינהbuat מאלוי ניקל מסיס, עם דגש על שיטת התקנה באמצעות חיתוך אדפטיבי בצמרת החלק. הוא מפרט בצורה מפורטת את תהליך הבדיקה האקספרימנטלי ואת תוצאות ההוכחה, ומביט בהנחות העתיד של טכנולוגיית תקן חלקי הטורבינה.

המנוע האווירי הוא ליבת הכוח של המטוס. בין המרכיבים השונים של המנוע האווירי, המשימה הפונקציונלית והמאפיינים העמليים של חלקי הטורבינה קובעים שזוהי אחת מחלקי הסיבוב עם הלחץ הרע ביותר והעומס הגדול ביותר במנוע האווירי, מה שגורם גם לתקלות נפוצות ופגמים בחלקי הטורבינה. ביניהם, תקלה עקב פיצוח היא בעלת ההסתברות הגבוהה ביותר להתרחש והכי מזיקת, בעיקר פיצוצים עייפים כתוצאה מהכוח הצנטריפוגלי שמחובר לתאוצה כפולה, פיצוצים עייפים כתוצאה ממצבי רוטציה, ופיצוצים תחת טמפרטורות גבוהות כתוצאה מזיהום סביבתי. בשלב זה, כדי להפחית את עלויות השימוש במנוע, אתחול ותקון של חלקי טורבינה פגומים הם בעלי חשיבות רבה.

בין הטכנולוגיות המרכזיות לתקון חלקי טורבינה, הטכנולוגיה של עיבוד אדפטיבי הובילה את תשומת הלב של רבים מחוקרי התעשייה כאמצעי יעיל כדי להשיג ת.isDefined חלקה חלקה של גבולות ניזוקים ויצירת מדויקת של אזורים שPOSED. TTL, חברה בריטית, מקבלת מידע על קווי החתך של החרטום באמצעות שיטות מדידה מגעיות ומשתמשת במידע פרופיל של קווי החתך המדידים כדי להשלים את שחזור המודל של אזור ההיגעת שניזק על ידי הזזה לאורך הכיוון Z, ומגיעה לקודים של עיבוד כדי להסיר את שכבה של חומר חיצוני. דלคม, חברה בריטית נוספת, הציעה שיטת שחזור מודל לתיקון ראש החרטום של טורבינה באמצעות מדידה ממוחשבת, מה שהפחית את בעיית צמיחת שגיאות מיקום דרך מדידה ממוחשבת; שני נתוני חתך קרובים לשכבה החיצונית נלקחו באמצעות מדידה מגעית, והמודל הגיאומטרי של האזור הנזוק בראש החרטום של החרטום עם תבנית ישרה נחיש, כדי להשלים את כל תהליך התיקון באמצעות גריבה. בהסתמך על תורת מערכות אפורות, דינג הואפנג ה予דיקט את הקו הפרבולי והעובי של פרופיל החרטום באזור הניזוק, ואז שחזר את המודל המלא של החרטום, ולאחר מכן קיבל את מודל התיקון של הפגם דרך הפרש בוליאני, וכך השיג תוצאה מסוימת של תיקון. הוּ פּ וחבריו הציעו שיטה אדפטיבית לתיקון גוף החרטום, כולל מודל yüzיפי של פני התפר והמודל האופטימלי של פני התיקון המטרתי, ובסוף השתמשו בסימולציה כדי להוכיח את יעילות שיטת התיקון. ז'אנג X וחבריו הציעו מודל אוטומטי לתיקון אזורים ניזוקים של חלקי מנוע, שהוא יוצר ישירות על ידי חיפוי חומרים. בהשוואה לשיטות תקונתיות מסורתיות, זה חדשני某种程度 מסוים, אך קשה לתקן חלקי טורבינה עם משטחים מורכבים.

המחקר לעיל מראה שתקון לוחות מנועי מטוסים הוא נושא חם בתחום התעופה בפנים ובוץ. בתחום תקן ההשחזר, הדגש הוא על השגת מעבר חלק בין אזור התקן לאזור הלא מופגע, וכן צורה מדויקת לאחר ההשחזר. לכן, על סמך המחקר של התקן לעיל, המאמר זה לוקח את הלוח הפוגע כדוגמה לביצוע מחקר יישומי של טכנולוגיית חיתוך אדפטיבי לתיקון פגיעה בצמרת הלוח, כדי להבטיח שהאזור החותך והאזור הבלתי חותך של הלוח השוחזר יוכלו להשיג מעבר חלק וסימטרי, ושפני ההשחזר הכוללים ייפגעו בתנאים הסופיים של סובלנות של הלוח השוחזר.

1 אנליזה של יכולת ההשחזר של פגיעה בצמרת הלוח

האיור 1 מראה פגיעה טיפוסית בצורת שבר בסוף החרטום של גלגל חלול. על סמך זה, נסמן שיטה לשחזור ולתיקון של חלק החרטוםamaged של גלגל חלול של מנוע מטוס. יושם פתרון לשחזור ותקון, כולל הסרת החלק המamaged של החרטום - דיוידת מתכת והפקתOLDER (כפי שמוצג באיור 2) - קבלת ענן נקודות של החרטום - שחזור המודל הדיגיטלי של הגלגל - עיבוד אדפטיבי של הגלגל, כדי להשיג תיקון אדפטיבי של דיוק הגודל הגיאומטרי של הגלגל ושחזור התכונות שלו. איכות ותפקוד של הגלגל התוקן עונים על דרישות העיצוב ויכולים לשמש לתיקון בזמן אמת באתר התיקון, מספקים פתרון יעיל למימוש עיבוד תקון מוני של רכיבים מamaged של מנועי מטוס.

1.1 ניתוח קשיי התהליך

בגלל בעיית דיוק הקסט, יש הבדלים אישיים בין המאכל המוכן למודל תכנון התיאורטי. גודל העיצוב של המאכל נוצר במצב חדש, ואחרי מחזור עבודה, הוא ייצור מעוותים שונים ומגבלות. בגלל האופי הפרטי של החומר שמעובד, אם הוא מוסר ומעובד לפי הגודל התיאורטי של תכנית התכנון, דיוק הצורה של המאכל המקורי יהרס. אם יש להפיק מחדש סדרה של קוד עיבוד עבור כל חלק עיבוד לפי המודל CAD, זה יפגע בצורה חמורה במחזור העיבוד השלם של החלק.

קצהקצה הלהב יש לו מבנה מורכב, עם בוס ולוח כיסוי 2 ל-3 מ"מ מתחת לקצה הלהב, והרוחב הצר ביותר של שרוול הקצה האחורי הוא רק 0.5 מ"מ. הלהב הוא מבנה של חלל פנימי, ויש הרבה חורים של סיבת אוויר על פני גוף הלהב. שברי מתכת נכנסים בקלות לחלל הפנימי וחורים של סיבת האוויר, מה שהופך את הניקוי לקשה.

1.2 דרישות טכניות עיקריות

(1) לאחר שתקצץ הלהב נתקן, העקומות של השטחים המוקפים והחיצוניים תואמות לתוך התוכנית-designed והן מחוברות חלקות לצורת הלהב המקורי של הבסיס.

(2) העובי הקטן ביותר לאורך צורת הלהב בקצה האחורי הוא 0.41 מ"מ, והעובי הקטן ביותר לאורך צורת הלהב בחלקים אחרים הוא 0.51 מ"מ (כפי שמוצג בתרשים 3).

(3) מובטחת מימד הגובה של הלהב.

(4) רמת הגרdeness אינה עולה על Ra0.8 μm.

(5) אסור להישאר שברי מתכת או זרים אחרים בחלל הפנימי וחורים של סיבת האוויר.

(6) התחום שנקהל נבדק על ידי פלורסצנט כדי לוודא שאין בו שברים, חומרים זרים וכו', והבדיקה מתבצעת בהתאם לסטנדרטים של בדיקת פלורסצנט וסטנדרטים של קבלה.

2 טכנולוגיה של חיתוך אדפטיבי לתקון נזקי קצה להב

בנוסף לקושי בתהליך התחזוקה של קצה הלהב של להב הטורבינה, למשל: התפורמות של כל להב מוסמך הם לא אחידים, מיקום והזווית של החזקת הלהב שונים, ודיוק הגזרה המקורי בעייתי. בעיות מעשיות כאלו יכולות להיות נתפסות במהירות אונליין באמצעות טכנולוגיית עיבוד אדפטיבי עבור כל חלק או חלק שצריך לעבד, ובכך להבין את הצורה וההתפלגות המיקום האמיתית. לאחר מכן, המערכת מחזירה את הדגם הדיגיטלי המטרה כך שיתאים לתכנון המקורי על ידי שימוש בנתונים שנמדדו, יוצרת מסלול אישי ייחודי כדי לענות על דרישות ייצור המוצר, ולבסוף מתאימה בין התכנון למוצר הפיזי. תהליך העיבוד האדפטיבי מוצג בתרשים 4.

2.2 טכנולוגיה של רישום נתונים של דגם CAD

בגלל התכונות האישיות של הריק של הפריט המופעל, מודל ה-CAD המורכב חסר מישור הפניה סטנדרטי כדי למצוא את מערכת הקואורדינטות שלו, והכרחי להשתמש בטכנולוגיית רישום כדי להתאים את מערכת הקואורדינטות. שני קבוצות הנקודות במרחב הן המודל התיאורטי X{xi} ומידע המדידה P{pi} של הפריט המופעל. קבוצת הנקודות P מסובבת ומתרמת כדי להקטין את המרחק עם קבוצת הנקודות X, ובכך יוצרים את יחס ההמרה החללי בין מידע המדידה P{pi} והמידע של המודל התיאורתי X{xi}. יחס ההמרה החללי כולל את מטריצת הסיבוב R ואת מטריצת ההעברה T. לאחר מכן, נעשה שימוש בשיטת זיווג הנקודות הקרובות ביותר כדי למצוא נקודה ב-X שהיא הקרובה ביותר לכל נקודה ב-P ולזווג אותה, מה שמייצר קבוצת נקודות חדשה X', כפי שמוצג בדיאגרמה 5.

3 אימות טכנולוגיית חיתוך אדפטיבי לתקון נזקי קצה הלוח

המערכת של חיתוך אדפטיבי כוללת תוכנה ותשתית של חיתוך אדפטיבי כמו מכשירי חיתוך ואביזרים לחתיכה. האינטגרציה ביניהם היא המפתח כדי לבסוף להשיג חיתוך אדפטיבי. בעבודת התיקון של סוג מסוים של גלגל טורבינה תחת לחץ גבוה, ניצלנו את מערכת החיתוך האדפטיבי כדי לבצע את עיבוד ההתקלה של הגלילים, והשלמנו את עיבוד ההתקלה והאימות של מספר דגמי מנוע.

3.1 שלבי בדיקה

שלב 1: לאחר שהאזור הניזוק של קצה הגליל שאמור להתקן נמלא על ידי כיסוי וכיבוס פחמן, המידע המדיד של האזור ליד קצה הגליל הניזוק מתקבל באמצעות בדיקה בתוך המכונה.

שלב 2: קבלת המידע של המודל התיאורטי לפני תיקון קצה הגליל.

שלב 3: השתמש בנתוני הרישום כדי להקים את היחס של התמרת המרחב בין המידע הממוצע לבין המידע של המודל התיאורטי (היחס של התמרת המרחב כולל סיבוב ותרגום), וקבל את תקן הסיבוב והתרגום, כלומר כמות הסיבוב והתרגום לאחר התאמת הטובה ביותר.

שלב 4: יצר את קובץ CLSF של מסלול מיקום הכלי לפי המידע של המודל התיאורתי, וייצר את מיקום הכלי המוקדם ואת וקטור ציר הכלי בקובץ CLSF לפי כמות התקון שהושגה בשלב 3 בכיוונים XYZ.

שלב 5: גרידת וביקור השטח הניזוק של הקצה של הלהבה באמצעות מסלול הכלי המוקדם, כדי להשיג שיפוץ מלא של קצה הלהבה המדויק.

כפי שמוצג בתרשים 6, מודד RMP40 וכדור סטילוס באורך φ6 מ"מ משמשים לגילוי מקו. יתקבלו תריסר נקודות מדידה על ידי אופטימיזציה של שני החלקים ליד קצה החרב. קבצי נתוני המדידה שנוצרים יכולים להישלח חזרה למערכת התוכנה של המחשב, והמודל לעיבוד ייווצר אוטומטית ב-UG על סמך נתוני המדידה.

הבדיקה נעשתה באמצעות מרכז עיבוד אנכי תלת-ציר, והחרב הייתה מחוברת באופן אנכי ללוח העבודה באמצעות פלטת כלים מהירה לשינוי, מה שמאפשר דיוק חוזר במהלך העיבוד ובתהליך העיבוד הבא, כפי שמוצג בתרשים 7.

קובץ מסלול הכלי.CLSF שנוצר מוצג בתרשים 8.

3.2 הגנה על המאגר הפנימי וחור קרן האוויר

במהלך המבחן, הובקעו דרישות טכניות שאינן מאפשרות להישארת שברים או חומרים זרים נוספים במעיינות הפנימיים ובחריצי האוויר. במהלך מבחן התהליך, נגנו את המעיין הפנימי והרבים מחריצי האוויר של השפלה. מחקר טכנולוגי זה משתמש בדבק פונקציונלי כדי לסגור את המעיין הפנימי וחריצי האוויר, מה שמציל את החריצים. ידוע כי בהתקנת שפלות כאלה בחו, נעשה שימוש ב"דבק תערובת אPOXY רב-תכליתי" כדי להגן על המעיה וחריצי האוויר. לאחר קרירה, הוא מתверד כדי להשיג את ההשפעה הגנתית. כאשר מתחממים אותו מעל 100°C, הוא מתמס ויוצא ל"אפר", שניתן להסיר אותו באמצעות ניפוח או ניקוי אולטרה-סוני. אין לו שאריות בחורים הקטנים. בהמשך, בתוכנית הנדסית של סדרה, תהיה חשיבות מיוחדת להגנה ולניקוי של מעיינות וחורים קטנים, ויש להמשיך לחפש דרכים מתאימות יותר למנוע את כניסתם של שברים וחומרים זרים.

3.3 תוצאות המבחן

על ידי מדידת פרופיל הקצה של הלהב המורם, כפי שמוצג בדיאגרמה 9, הצורה עונה לדרישות הטכנולוגיה של התהליך. מבדיקת החיצון ניתן לראות שהאזור שונע של הלהב והפרופיל המקורי מעבירים חלקית לאחר מברשת אדפטיבית, כפי שמוצג בדיאגרמה 10. עובי הקירות של המרחב הפנימי הוא כשיר, גסותו של השטח היא מתחת ל- Ra0.8 μm, ושאר המטרות הטכניות עונות לדרישות התהליך. באמצעות בדיקת פלואורסצנט, תהליך ההרכבה לא גרם בשברים חדשים או בעיות אחרות.

צור קשר

תודה על העניין שלך בחברה שלנו! כחברה יצרנית מקצועית של חלקי טורבינות גז, נמשיך להקדיש עצמנו לאינובציה טכנולוגית לשיפור שירות, כדי לספק פתרונות איכותיים יותר עבור לקוחות ברחבי העולם. אם יש לך שאלות, הצעות או כוונות שיתוף פעולה, אנו מאושרים לעזור לך. אנא צור איתנו קשר בדרך הבאה:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201
דואר אלקטרוני: [email protected]