[发明专利]用于修整用于气体涡轮机的压缩机或涡轮机叶片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的用于修整用于气体涡轮机的压缩机或涡轮机叶片的方法。

背景技术

气体涡轮机中、尤其是飞机动力装臵中的构件在运行中经受通过侵蚀物例如通过砂或粉尘或冰造成的磨损。在气体涡轮机的前部分、即压缩机的区域中，侵蚀通常导致压缩机叶片的流动进入棱边（前缘）变平。压缩机叶片在其未磨损的形状中具有在空气动力学上优化的剖面，所述剖面通过磨损而不利地变化。作为空气动力学剖面这样变差的结果，气体涡轮机的效率损失，这就是说，气体涡轮机对于相同的功率需要更多的燃料。因此，从经济角度来看，值得追求的是，抵抗压缩机叶片磨损、尤其是在空气动力学上优化的叶片几何特征变差。为此目的，建立修理方法，所述修理方法的目的在于，使损坏的压缩机叶片又具有优化的空气动力学几何特征。用于压缩机叶片的常用修理方法例如是磨削压缩机叶片的进入棱边。通过磨削，变平的剖面区域和所述区域的变粗糙的表面被圆整和平滑。用于涡轮机叶片的基于流动进入棱边的磨削的这种修理方法所用的装臵例如已在专利文献US 6 302 625 B1中描述。对于涡轮机叶片一方面可理解为在气体涡轮机中所使用的所有叶片。但对于专业人员，涡轮机叶片通常仅仅是在动力装臵的涡轮机的区域中使用的叶片，而压缩机叶片仅在压缩机的区域中使用。但在下面概念气体涡轮机叶片用于表示压缩机叶片（包括扇叶）和涡轮机叶片。

这种修理方法的问题在于磨削方法的本质。磨削涉及切削方法，即将材料磨削掉，直到实现在空气动力学上有利的进入棱边。但在磨削期间气体涡轮机叶片的母材的损失大致与母材通过侵蚀本身造成的损失一样多。即气体涡轮机叶片的母材首先在运行中通过侵蚀磨损被去除掉，接着，可比较地高的量的母材在符合标准的修理方法期间再次被去除掉。材料的这种双重减少对气体涡轮机叶片的弦长直接具有缩短作用，即气体涡轮机叶片在流动方向上观察变短，这通常又导致气体涡轮机叶片的效率和/或空气动力学稳定性进一步降低（涉及喘振界限（英语：Stall Margin），到涡轮机叶片失速的安全间隔）。该效应在每次修理中都重复出现，直到弦长这样短，使得例如压缩机叶片不再可使用。在此，气体涡轮机叶片中的例如通过所吸入的石块或鸟产生的缺口或凹入部导致弦长特别大地缩短。因为这种缺口通常对气体涡轮机叶片的机械和空气动力学特性具有非常差的作用，因此必须从气体涡轮机叶片去除掉很多材料，直到缺口被完全补上或者说被大面积地圆整。此外，质量的纯损失、即气体涡轮机叶片的重量与构件几何特征的刚才描述的变化无关的降低也成为问题。如果例如在组装好的发动机上、即在仍悬臵在飞机机翼上（“在翼”，on wing）的动力装臵上磨削压缩机叶片，则由于对各个压缩机叶片进行不同地多的材料去除而可出现不平衡。在将气体涡轮机叶片从气体涡轮机拆卸下来的修理方法中，不平衡可通过称量和接着的特定重量的分布来降低。但包括气体涡轮机的拆开的这种修理方法也极其麻烦并且不可或者仅可非常麻烦地现场执行。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种用于修整用于气体涡轮机的压缩机或涡轮机叶片的方法，所述方法伴随尽可能少的材料去除。

本发明通过具有权利要求1特征的方法来实现所述目的。本发明的其它优选构型可由从属权利要求和所属的说明以及附图中获知。