Tyrimai ir adaptacinio grybimo technologijos taikymas oro varomojo turbinos lėlių pažeidimų taisymui

Savarų lopelių, išgrynusčių dėl naudojimo, remontas yra didelio reikšmės lėktuvų varomųjų varžių priežiūrai ir jų veikimo laiko ilginti. Šiame straipsnyje apžvelgiama tam tikro nikelo pagrindo galingo aukštesniųjų temperatūrų aliejinio darbinio savaros remonto technologijų pažangos linkme, dėmesys sutelkiamas ant pritaikomojo mašininio apdirbimo metodo savaros galuose, išsamiai skiriamas eksperimentinių apdirbimo procedūrų ir patvirtinimo rezultatų aspektas bei aptariami turbinės lopelių remonto technologijų tolesni perspektyvai.

Aviono variklis yra aviono jėgos branduolys. Tarp įvairių aviono variklio komponentų, turbinos lapelių funkcinis priskyrimas ir darbo charakteristika nustato, kad jie yra vienas iš sukamųjų dalių su blogiausiu stresu ir didžiausiu apkrovimu aviono variklyje, kas taip pat yra priežastis dažniems trūkumams ir pažeidimams turbinos lapelių. Tarp jų, šios spragos yra labiausiai tikimasi ir kenksmingiausios, pagrindinėmis priežastimis yra išlaidos, sukamosios jėgos jungiamos su lankstumo stresu, vibracijų aplinkosaus sukeltos kaitros spragos ir aukštųjų temperatūrų kaitros spragos, sukeltos korozijos pažeidimu dėl aplinkos terpų. Šiuo metu, siekiant sumažinti variklio naudojimo išlaidas, sugedusių turbinos lapelių atnaujinimas ir taisymas turi didelę reikšmę.

Tarp pagrindinių technologijų, naudojamų turbinos lopų remontui, adaptatyvusis apdorojimo technologijas daugelis tyrimų atlikusiųjų pripažįsta kaip efektyvų būdą pasiekti išgrynintą nukritusių ribų sutapimą ir aukštos tikslumo formavimą remontuojamose srityse. Britanijos įmonė TTL gauna informaciją apie lopų skerspjūčių linijas per kontaktinio matavimo metodus ir naudoja matuotą skerspjūčio linijų profilio informaciją, kad užbaigtų modelio atstatymą šlifavimo zonoje, kurį atlieka poslinkius Z kryptimi, bei generuoja apdorojimo kodą, skirtą paviršiaus sluoksnio nuimimui. Kitokia Britanijos įmonė Delcam siūlo modelio atstatymo metodą turbinos lopų šlifavimo remonto metu, naudojant jauslinio tipo matavimus, dėl kurių sumažinamas pozicionavimo klaidų akumuliacijos problemos; du skerspjūčio duomenys artimiausiuose paviršiaus sluoksnio vietose buvo gauti per kontaktinio tipo matavimus, o geometrijos modelis, skirtas nukritusiam lopui su tiesiogine struktūra, buvo apskaičiuotas, kad būtų galima užbaigti visą remonto procesą per šlifavimą. Remiantis pilkasisteminiu teorija, Ding Huapeng yra numatęs lopų profilio išklotąją liniją ir storį pažeidimo zonoje, o vėliau atstatė pilną lopų modelį ir gavo remonto defektų modelį naudodamas Boolo skirtumą, taip pasiekdamas tam tikrą remonto efektą. Hou F ir kt. siūlo adaptatyvų remonto metodą lopų kūno remontui, įskaitant sviedinimo paviršiaus modeliavimą ir tikslaus remonto paviršiaus optimizavimą, o galiausiai naudojo modeliavimą, kad įrodytų remonto metodo veiksmingumą. Zhang X ir kt. siūlo automatinį remonto schemą variklio lopų pažeidimams, kuri tiesiogiai formuojama naudojant medžiagos sluoksnį. Palyginti su tradiciniais remonto metodais, tai yra inovatyvi iki tam tikro laipsnio, tačiau sudėtingų paviršių turbinos lopams remontuoti yra sunku.

Aukščiau paminėtas tyrimas rodo, kad lėktuvų variklio turbinos lapo remontas yra aktualus klausimas kartu ir viduje, ir užsienyje. Remonto gamybos srityje pagrindinis dėmesys skiriamas tuo, kad tarp remonto zonos ir nekenkintos zonos būtų pasiektas glodus susijungimas bei aukštos tikslumo formavimas po remonto. Taigi, remiantis minėtu remonto tyrimu, šiame straipsnyje kaip pavyzdys imamas sunaudotas turbinos darbo lapas, norint atlikti taikomojo gamybos technologijų pritaikymo tyrimą dėl lapo viršūnės sunaudojimo remonto, užtikrinant, kad remonto zonos ir neapdirbamos zonos tarpusavio susiejimas būtų glodus ir visuma remontuotasis paviršius atitinka galutinius tolerancijos reikalavimus remontuotam lapui.

1 Sunaudotų lapių viršūnių remonto technologinio analizės

Paveikslas 1 rodą tipišką virpžiedžio šipinės spraga defektą. Pagrįstantis tuo, siūloma metodika perkūrimo ir ištaisymo naikintos šipinės oro varomosios varpžiedžio pakeitimo. Sukuriamas perkūrimo ir taisymo sprendimas, kuris apima pašalintą naikintą šipinės dalį - sulioluotą suvilkimą ir lietukos deponavimą (kaip parodyta paveiksle 2) - gautą šipinės taškų debesį - atkuriamą šipinės skaitmeninę modelę - pritaikytą šipinės apdorojimą, siekiant pasiekti pritaikytą šipinės geometrinės dydžio tikslumo ir charakteristikų atstatymą. Taisytos šipinės kokybė ir charakteristikos atitinka projektinius reikalavimus ir gali būti naudojamos tikros laiko taisymui vietovėje, teikiant efektyvų sprendimą, skirtą serijiniam naikintų komponentų oro varomosios varpžiedžio taisymo apdorojimui.

1.1 Procesų sunkumų analizė

Dėl gavimo tikslumo problemos, tarp baigtinio lopžio ir teorinio dizaino modelio yra individualūs skirtumai. Lopžio apribojimas dydis formuojasi naujame stovyne, o po darbo ciklo jis kils skirtingų mastų deformacijų ir defektų. Dėl apdorojamų objektų individualumo, jei bus atliktas remontas ir apdorojimas pagal teorinius dizaino matmenis, bus sunaikinta pradinio lopžio formos tikslumas. Jei kiekvienam apdorojimui reikia sugeneruoti naują apdorojimo kodą pagal CAD modelį, tai labai paveiks visą detalės apdorojimo ciklą.

Pjovo galos struktūra yra sudėtinga, su pjovo galos šoniu ir viršutiniu platu, esančiais 2 iki 3 mm žemiau pjovo galo, o smailiausias pjovo galos uždarymo šiaurės plotis yra tik 0,5 mm. Pjovas turi vidaus kaverno struktūrą, o pjovo paviršiuje yra daug oro filmo skylų. Slinktys lengvai patekia į vidaus kaverną ir oro filmo skylius, dėl ko jie sunku valyti.

Pagrindiniai techniniai reikalavimai

(1) Po galos remonto, vidinio ir išorinio lankstumo kontūrai atitinka projektinį brėžinį ir yra glodai jungiami su pradiniu pagrindo pjovo forma.

(2) Pjovo galo uždarymo dalies minimalus sienelės storis kartu su pjovo forma yra 0,41 mm, o kitose pjovo dalyse minimalus sienelės storis kartu su pjovo forma yra 0,51 mm (kaip parodyta 3 brėžinyje).

(3) Pjovo aukščio matmenys yra užtikrinti.

(4) Rūgštis negali būti didesnė nei Ra0,8 μm.

(5) Vidiniame erdvėje ir oro filmo skyliuose negalima leisti likti slinktims arba kitoms šlamštelėms.

(6) Pataisytas plotas yra inspekcijuojuamas fluorescencija, kad būtų įsitikinama, jog nėra šluostų, įtraukimų ir pan., o inspekcija atliekama pagal fluorescencijos inspekcijos normas ir priėmimo normas.

2 Adaptuota grybimo technologija skerspjūčių palaipsnių pataisymui

Atsižvelgiant į sunkumus, susijusius su lopų šilpno darbo lopelio remontu, t. y.: kiekvieno atnaujintamo lopo deformacija nesutampa, pripildymo vieta ir kampas skiriasi, o pradinis tikslusiuju leistiniais gamybos tikslumas yra problematiškas. Tokias praktines problemas galima greitai aptikti tiesiogiai per adaptacinę apdorojimo technologiją kiekviename dalyje ar dalyje, skirtame apdorojimui, ir suprasti faktinį formos ir padėties pasiskirstymą. Tada sistema per matuotus duomenis atkuria tikslų projektiniame modelyje numatytą skaitmeninį modelį, generuoja unikalų asmeninį maršrutą, kuris atitinka produkto gamybą, ir galiausiai sutampa su dizainu ir faktiniu objektu. Adaptacinės apdorojimo technologijos maršrutas pateiktas 4-ajame brizantine.

2.2 CAD modelio duomenų registracijos technologija

Dėl asmeninių charakteristikų, būdingų apdirbamo objekto bruožo, persukurta CAD modelio trūksta reguliariojo koordinačių sistemos nuorodos, ir reikia naudoti registracijos technologiją, kad sutaptų jo koordinačių sistema. Ertyje yra du taškų rinkiniai: teorinis modelis X{xi} ir apdorojamo objekto matavimo informacija P{pi}. Taškų rinkinys P sukimas ir perkėlimas atliekamas siekiant sumažinti atstumą iki taškų rinkinio X, ir tarp matavimo informacijos P{pi} ir teorinio modelio informacijos X{xi} ustanovomas erdvės transformacijos ryšys. Erdvės transformacijos ryšys apima sukimo matricą R ir perkėlimo matricą T. Tada naudojant artimiausio taško poravimo metodą randamas X taškas, kuris yra artimiausias kiekvienam taškui rinkinyje P, jie poruojami, sudarant naują taškų rinkinį X', kaip parodyta 5 paveiksle.

3 Adaptacinės dirbtuvos technologijos patvirtinimas lavono galo pažeidimo taisymui

Sistemos adaptacinis gamybos sistemą sudaro adaptacinė gamybos programinė ir aparatinė įranga, tokia kaip gaminančios mašinos ir pjovimo įrankiai. Jų integracija yra pagrindas, leidžiantis galutiniu atveju pasiekti adaptacinę gamybą. Tam tikro tipo aukštos slėgio turbinos lapo taisymo darbuose buvo naudojama adaptacinė gamybos sistema, kad būtų atliktas lapo taisymo procesas, o baigta keleto variklio lapių taisymo apdoravimas bei jų taikymo patvirtinimas.

3.1 Bandymo žingsniai

Žingsnis 1: Po to, kai taisomosios lapo viršūnės sunaikintas plotis užpildomas suklaidžius ir paviršiuje suvaržius, per vietinį matavimą gaunama sunaikintos lapo viršūnės aplinkinių zonų matavimo informacija.

Žingsnis 2: Gaukite teorinio lapo viršūnės modelio informaciją prieš taisant lapo viršūnę.

Žingsnis 3: Naudojant duomenų registraciją, nustatykite erdvinę transformacijos sąryžą tarp matavimo informacijos ir teorinio modelio informacijos (erdvinė transformacijos sąryža apima pasukimą ir perkėlimą), gauti pasukimo ir perkėlimo korekciją, tai yra geriausio suderinimo pasukimo ir perkėlimo kiekį.

Žingsnis 4: Pagal teorinio modelio informaciją sukurkite CLSF failą, aprašančiantį gaminimo įrankio vietos trajektoriją, o pagal trečiojo žingsnio gautas XYZ krypties korekcijas generuokite ištaisytą įrankio vietą ir įrankio ašies vektorių CLSF faile.

Žingsnis 5: Suvalymas ir poliavimas sugedusiam turbinės lopų viršūnės apdorojimo zonoje naudojant modifikuotą įrankio trajektoriją, kad būtų pasiektas pilnas tikslaus lopų viršūnės atkūrimas.

Kaip parodyta 6-ajame brėžinyje, naudojamas RMP40 tyrimo jutiklis ir φ6 mm stilo rutulys internetiniams matavimams. Optimizuojant dvi sekcijas netoli lopio viršūnės, gaunama dvylika matavimo taškų. Sukurti matavimo duomenų failai gali būti persiuntimi atgal į kompiuterio programinę įrangą, o apdorojimo modelis gali būti automatiškai sugeneruotas UG remiantis matavimo duomenimis.

Bandymui buvo naudojamas trijučių vertikalus mikroapdorojimo centras, o lopis buvo vertikaliai sufiksuotas darbo stalke per greitai keičiamą fiksacijos plokštę, kuri leido pasiekti pakartotinį fiksavimo tikslumą apdorojimo metu ir charakteristikų apdorojimo sekantiniame procese, kaip parodyta 7-ajame brėžinyje.

Sukurtas apdorojimo įrankio trajektorijos CLSF failas parodytas 8-ajame brėžinyje.

3.2 Vidinio erdvės ir oro filmo skylės apsauga

Per bandymą buvo patenkintas techninis reikalavimas, kad vidinėje kavernėje ir oro filmo šakose negalima palikti čiupinių ar kitų užterštumų. Per procesinius bandymus lopos vidinė kavernė ir kelios oro filmo šakos buvo apsaugotos. Ši techninė studija naudoja funkcionalų klejų, kad uždengtų vidinę kavernę ir oro filmo šakas, tuo būdu apsaugant šias šakas. Žinoma, taisant tokias lopas užsienyje, naudojamas skysčio formos „daugiafunkcijinis epoksinis masės klejas“, kuris apsaugo kaverną ir oro filmo šakas. Po rameno jis stebvairia ir pasiekia apsauginį poveikį. Kai vystomas aukštesne nei 100 °C temperatūra, jis trunka ir virsta „popieriu“, kurį galima išmesti arba pašalinti ultragarsu valymu. Mažose šakose nustojama jokių liekanų. Vėlesniuose partiniuose inžineriniuose taikymuose apsauga ir valymas kavernų ir mažų šakų bus ypač svarbi, ir reikia toliau ieškoti tinkamesnių būdų, kaip prevencijuoti čiupinių ir užterštumų įtrūkimą.

3.3 Bandymo rezultatai

Matuodami ištaisytos turbininės lopos galo profilio, kaip parodyta 9 paveikslėlyje, forma atitinka technologijos reikalavimus. Iš išvaizdos inspekcijos matyti, kad lopos taisymo zonos ir pradinis profilitis palyginamai su adaptatyviu poliavimu yra glodžiai perėję, kaip parodyta 10 paveikslėlyje. Vidinių ir išorinių kavernų sienų storis yra kvalifikuotas, paviršiaus rūgštis yra žemiau Ra0.8 μm, o kitos techninės rodikliai atitinka technologijos reikalavimus. Perfluorescencijos inspekcija rodo, kad apdorojimo procesas nepriklausomai nebuvo sukeltas naujių šluostų ir kitų defektų.

Susisiekite su mumis

Dėkojame už jūsų interesą dėl mūsų įmonės! Kaip profesionalus dujų turbinos dalių gamybos įmonė, mes toliau sutelksime dėmesį į technologinio tyrimo ir paslaugų gerinimo klausimus, kad suteikti daugiau aukštos kokybės sprendimų klientams visame pasaulyje. Jei turite bet kokių klausimų, pasiūlymų ar bendradarbiavimo ketinių, mes su dideliu malonumu jums padėsime. Susisiekite su mumis tokiomis būdais:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201
El. paštas: peter@turbineblade.net