[发明专利]涡轮进口导向器段及其修理方法

说明书

本发明通常涉及燃气轮机的修理，尤其是该发动机中涡轮进口导向器段的修理。

一个燃气轮机包括一个压气机，其提供压缩空气给一个燃烧室，在燃烧室中该空气与燃料混合并被点燃以产生热的燃烧气体。这些燃气向下游流动到一级或多级涡轮，涡轮从燃气中提取能量以驱动该压气机并产生有用功，例如向一架飞行中的飞机提供动力。航空发动机通常包括一个设置在燃烧室出口的固定的涡轮进口导向器。该涡轮进口导向器包括许多沿圆周间隔开的叶片，它们将燃烧气体导入设置在该涡轮进口导向器下游的一个涡轮转子。涡轮进口导向器通常绕其圆周被分成几段，每个涡轮进口导向器段具有一个或多个位于内外箍带(band)之间的涡轮进口导向器叶片，这些箍带限定了流过涡轮进口导向器的热燃气的流道的径向边界。

涡轮进口导向器段在操作期间暴露在高温、腐蚀性的燃气流中，该气流减少了这些元件的有效使用寿命。因此，涡轮进口导向器段通常由耐高温的钴或镍-基超耐热合金制成并常常涂上一层抗腐蚀和/或隔热的材料。此外，涡轮进口导向器段通常用从压气机抽出的冷却空气进行内部冷却以延长使用寿命。即使进行这样的努力，涡轮进口导向器段的元件，特别是叶片，会产生裂纹、被腐蚀、或受到其它损坏，因此涡轮进口导向器段必须被修理或替换来保证可靠、有效的发动机操作。因为涡轮进口导向器段设计复杂并由相对昂贵的材料制成，并且制造昂贵，所以如果可能修理它们通常是更理想的。

现有的修理过程包含裂缝修补以及叶型表面的尺寸修复。然而，这种现有的修理受到局部变形及最小壁厚的限制，这超出重复修理和化学剥除处理所能修理的范围。因此，涡轮进口导向器段可能被损坏到不能通过已知的修理过程进行修理的程度。在有两个或更多叶片的涡轮进口导向器段，常常出现一个叶片可修理，而其他叶片不可修理的时候。为了避免在这种情况下废弃整个涡轮进口导向器段，需要寻求挽救涡轮进口导向器段可修理部分的方法。

在1979年12月4日公布的Jack W.Lee，等人的美国专利No.4，176，433中介绍了一种这样的方法。该专利披露了一种修理涡轮进口导向器段的方法(本文中称为涡轮叶片组)，其中一个被损坏的段的可修理叶片与该段的不可修理部分分开。然后这个被挽救的叶片与一个互补的可修理叶片组合，该互补的可修理叶片同样从另一个被损坏的段中挽救出来。当用该方法挽救否则将被报废的可修理叶片时，修理过的涡轮进口导向器段的使用寿命不会被延长良久，因为它包含旧叶片，它们在未来能进行的修理次数方面受限制。此外，该方法只有有合适的互补的补救叶片时才是可行的。

因此，需要一种修理涡轮进口导向器段的方法，其中可修理的叶片以这种方式补救，以使涡轮进口导向器段的使用寿命大大增强。

本发明满足了上述需要，本发明提供了一种修理涡轮进口导向器段的方法，所述涡轮进口导向器段具有至少两个位于内外箍带之间的叶片。这种方法包括将涡轮进口导向器段分成一个包含一个可修理叶片的第一单元(singlet)以及一个包含一个非可修理叶片的第二单元，并且把第一单元与新制成的和第二单元结构相同的一个单元连接起来。

通过参考附图阅读下面的详细说明和附加的权利要求，能够更好地理解本发明及其超过现有技术的优越性。

在说明书的概括部分对与本发明相关的问题进行了特别的强调和清楚的说明。但是，本发明可以参照附图及下面的描述被更好地理解，其中：

图1是需要修理的一个涡轮进口导向器段的透视图。

图2是两个叶片已经被分开后的图1所示涡轮进口导向器段的一个透视图。

图3是用在本发明修理方法中的一个新的涡轮进口导向器单元的透视图。

图4是用本发明的方法修理后的图1所示涡轮进口导向器段的一个透视图。

图5是一个图表，表示本发明的修理程序。