本發(fā)明的主題總體涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),并且更具體地,涉及用于對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部部件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)(insitu)修復(fù)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括渦輪機(jī)械芯部,該渦輪機(jī)械芯部具有成串連流動(dòng)關(guān)系的高壓壓縮機(jī)、燃燒器、和高壓渦輪。芯部能夠以已知方式操作,從而產(chǎn)生初級(jí)氣體流。高壓壓縮機(jī)包括靜止葉片的環(huán)形陣列(“行”),該靜止葉片的環(huán)形陣列將進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣引導(dǎo)至下游從而使壓縮機(jī)的輪葉旋轉(zhuǎn)。一行壓縮機(jī)葉片(vane)和一行壓縮機(jī)輪葉(blade)共同構(gòu)成壓縮機(jī)的“級(jí)”。類似地,高壓渦輪包括環(huán)形行的靜止噴嘴葉片,所述環(huán)形行的靜止噴嘴葉片將離開(kāi)燃燒器的氣體引導(dǎo)至下游,從而使渦輪的輪葉旋轉(zhuǎn)。一行噴嘴葉片和一行渦輪輪葉共同構(gòu)成渦輪的“級(jí)”。通常,壓縮機(jī)和渦輪二者包括多個(gè)連續(xù)的級(jí)。
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),特別是飛行器發(fā)動(dòng)機(jī),需要高度地定期維護(hù)。例如,通常安排定期維護(hù)以允許檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部部件的缺陷并且隨后進(jìn)行修復(fù)。遺憾的是,許多常規(guī)的用于飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的修復(fù)方法需要將發(fā)動(dòng)機(jī)從飛行器的主體移除并且隨后部分或完全拆卸。這樣一來(lái),這些修復(fù)方法造成與修復(fù)內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)部件相關(guān)的時(shí)間和成本二者顯著增加。
然而,在燃?xì)鉁u輪機(jī)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)或修復(fù)程序是復(fù)雜的,原因在于一些修復(fù)或服務(wù)程序可能由于基于材料移除操作期間的過(guò)度噴射、焊接飛濺或浪費(fèi)部分的流體或氣體而意外對(duì)燃?xì)鉁u輪機(jī)的一部分造成損壞。因此,用于對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部部件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的系統(tǒng)和方法將是技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)受歡迎的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下文的描述中部分地闡述,或者可以是通過(guò)描述而明顯的,或者可以通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而習(xí)得。
大體提供用于將工具固定在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的方法。在一個(gè)實(shí)施例中,該方法包括將工具插入到發(fā)動(dòng)機(jī)中;將囊插入到工具的一部分和位于發(fā)動(dòng)機(jī)中的部件之間;和使囊膨脹以將工具暫時(shí)固定就位。例如,兩個(gè)工具(或更多個(gè)工具)能夠被插入到發(fā)動(dòng)機(jī)中并且由囊固定。
技術(shù)方案1.一種將工具固定在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的方法,所述方法包括:
將工具插入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)中;
將囊插入到所述工具的一部分和位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的部件之間;和
使所述囊膨脹以將所述工具暫時(shí)固定就位。
技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述囊定位在輪葉行和定子葉片行之間。
技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述囊定位在輪葉尖端和護(hù)罩之間。
技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述工具包括加工頭。
技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的方法,其特征在于,所述加工頭包括鉆、加熱器、激光器、噴射頭、或其組合。
技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述囊包括塑性材料。
技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法,其特征在于,所述塑性材料是膜或纖維網(wǎng)。
技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述囊包括橡膠材料。
技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述囊包括紙質(zhì)材料。
技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,膨脹流體包括液體、泡沫、有機(jī)材料、或氣體。
技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,膨脹流體包括有機(jī)材料,所述有機(jī)材料包括木屑、木質(zhì)顆粒、堅(jiān)果殼、或其混合物。
技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述囊在所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)形成周向密封件。
技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述囊局部定位在所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi),以便將所述工具固定就位。
技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法,其特征在于,所述囊附接到所述工具。
技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述工具附接到線纜輸送系統(tǒng),所述線纜輸送系統(tǒng)包括附接到輸送線纜的加工頭。
技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案15所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
使多個(gè)囊膨脹,以將所述加工頭暫時(shí)固定就位并且將所述輸送線纜固定在至少一個(gè)位置中。
技術(shù)方案17.一種將多個(gè)工具固定在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的方法,所述方法包括:
將第一工具插入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)中;
將第二工具插入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)中;
將囊插入到所述第一工具的一部分和位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的部件之間以及所述第二工具的一部分和位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的部件之間;和
使所述囊膨脹,以將所述第一工具和所述第二工具暫時(shí)固定在其相應(yīng)的位置處。
技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法,其特征在于,所述第一工具和所述第二工具定位成在所述部件上一起工作。
技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法,其特征在于,所述囊局部定位在所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi),以便將所述第一工具和所述第二工具固定在其相應(yīng)的位置處。
技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法,其特征在于,所述囊在所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)形成周向密封件。
參照下文的描述以及所附權(quán)利要求書,本發(fā)明的這些和其它的特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。結(jié)合在本說(shuō)明書中并且構(gòu)成本說(shuō)明書一部分的附圖顯示了本發(fā)明的實(shí)施例并且與描述一起用于對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行解釋。
附圖說(shuō)明
參照附圖,說(shuō)明書中闡述了面向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的本發(fā)明的完整公開(kāi),這種公開(kāi)使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明,包括本發(fā)明的最佳模式,在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明主題的方面可以用于飛行器內(nèi)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖;
圖2示出了適于在圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)使用的渦輪的一個(gè)實(shí)施例的局部橫截面圖,具體示出了限定于發(fā)動(dòng)機(jī)中的進(jìn)入端口,所述進(jìn)入端口用于提供內(nèi)部進(jìn)入渦輪的路徑;
圖3示出了適于在圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)使用的壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的局部橫截面圖,具體示出了限定于發(fā)動(dòng)機(jī)中的進(jìn)入端口,所述進(jìn)入端口用于提供內(nèi)部進(jìn)入壓縮機(jī)的路徑;
圖4示出了示例性膨脹囊的一個(gè)實(shí)施例的局部橫截面圖,該示例行膨脹囊將修復(fù)工具暫時(shí)固定就位,以用于在圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)加工;和
圖5示出了用于在圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)使用的示例性膨脹囊的透視圖。
在本說(shuō)明書和附圖中重復(fù)使用附圖標(biāo)記旨在表示本發(fā)明的相同或類似的特征或元件。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本發(fā)明的實(shí)施例,其中的一個(gè)或多個(gè)例子示于附圖中。每個(gè)例子都以對(duì)發(fā)明進(jìn)行解釋的方式給出,并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。實(shí)際上,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是,能夠在不偏離本發(fā)明的范圍或精神的前提下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種改型和變型。例如,作為一個(gè)實(shí)施例的一部分示出或進(jìn)行描述的特征能夠用于另一個(gè)實(shí)施例,從而產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。因此,期望的是,本發(fā)明覆蓋落入所附權(quán)利要求書及其等同形式的范圍內(nèi)的這些改型和變型。
當(dāng)在本文中使用時(shí),術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、和“第三”可以互換使用,以區(qū)分一個(gè)部件與另一個(gè)部件并且不旨在表示單個(gè)部件的位置或重要性。
術(shù)語(yǔ)“上游”和“下游”表示相對(duì)于流體路徑中的流體流的相對(duì)方向。例如,“上游”表示流體從其流動(dòng)的方向,并且“下游”表示流體流向的方向。
總體而言,提供用于對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部部件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的系統(tǒng)和方法。在若干實(shí)施例中,該系統(tǒng)可以包括修復(fù)工具,該修復(fù)工具被配置成插入穿過(guò)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)入端口,以允許工具的修復(fù)尖端或尖端端部定位成鄰近發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部部件的缺陷(例如裂紋、孔洞、不良區(qū)域或者限定了可填充體積的任何其它的缺陷)。如下文將描述的,可以使用膨脹囊將修復(fù)工具暫時(shí)附接到部件的表面,從而允許在部件上進(jìn)行精確工作。例如,修復(fù)工具能夠供給新的材料并且/或者加熱元件,以在裂紋內(nèi)填充并且熔化新的材料從而修復(fù)缺陷。
可膨脹囊不僅能夠用于將工具暫時(shí)固定就位在燃?xì)鉁u輪機(jī)內(nèi),該可膨脹囊還可以用于在燃?xì)鉁u輪機(jī)內(nèi)側(cè)形成臨時(shí)屏障。具有在燃?xì)鉁u輪機(jī)內(nèi)側(cè)建立臨時(shí)屏障的能力能夠有助于在現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)期間降低損壞燃?xì)鉁u輪機(jī)的非預(yù)期區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)。例如,在特定實(shí)施例中,兩個(gè)或更多個(gè)屏障能夠用于在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)建立隔離區(qū)域。例如,隔離區(qū)域能夠是清洗區(qū)、沉積區(qū)、或者燃?xì)鉁u輪機(jī)內(nèi)側(cè)的其它加工區(qū)。在一個(gè)實(shí)施例中,清洗區(qū)能夠暴露于沖洗和清洗流體、溶劑、和肥皂,以局部填充燃?xì)鉁u輪機(jī),從而清洗燃?xì)鉁u輪機(jī)的大范圍區(qū)域,同時(shí)限制沖洗和清洗到達(dá)燃?xì)鉁u輪機(jī)的其它區(qū)域。
應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法通??梢杂糜趯?duì)位于任何合適類型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(其中包括基于飛行器的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和陸基渦輪發(fā)動(dòng)機(jī))內(nèi)的內(nèi)部部件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修復(fù),而無(wú)需考慮發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的組裝狀態(tài)(例如,完全組裝或者部分組裝)。此外,參照飛行器發(fā)動(dòng)機(jī),應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),本發(fā)明的主題可以被構(gòu)想成在翼上(on-wing)或離翼(off-wing)實(shí)施。
現(xiàn)在參照附圖,圖1示出了根據(jù)本發(fā)明主題的方面的可以用于飛行器內(nèi)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖,其中為了參照目的,發(fā)動(dòng)機(jī)10圖示為具有貫穿延伸的縱向或軸向中心線軸線12??傮w而言,發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括芯部燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(總體由附圖標(biāo)記14表示)和定位在其上游的風(fēng)扇部段16。芯部發(fā)動(dòng)機(jī)14大體可以包括基本管狀的外部殼體18,該外部殼體限定了環(huán)形入口20。此外,外部殼體18還可以封閉并且支承增壓壓縮機(jī)22,以用于使進(jìn)入芯部發(fā)動(dòng)機(jī)14的空氣壓力增大至第一壓力水平。高壓多級(jí)軸流壓縮機(jī)24隨后可以從增壓壓縮機(jī)22接收加壓空氣并且進(jìn)一步使該空氣的壓力增大。離開(kāi)高壓壓縮機(jī)24的加壓空氣隨后可以流向燃燒器26,在燃燒器內(nèi),燃料被噴射到加壓空氣流中,其中所獲得的混合物在燃燒器26內(nèi)燃燒。高能燃燒產(chǎn)物沿發(fā)動(dòng)機(jī)10的熱氣體路徑從燃燒器26被引導(dǎo)至第一(高壓)渦輪28,以用于通過(guò)第一(高壓)驅(qū)動(dòng)軸30來(lái)驅(qū)動(dòng)高壓壓縮機(jī)24,并且隨后被引導(dǎo)至第二(低壓)渦輪32以用于通過(guò)第二(低壓)驅(qū)動(dòng)軸34來(lái)驅(qū)動(dòng)增壓壓縮機(jī)22和風(fēng)扇部段16,該第二驅(qū)動(dòng)軸與第一驅(qū)動(dòng)軸30大體共軸。在驅(qū)動(dòng)渦輪28和32中的每一個(gè)之后,燃燒產(chǎn)物可以通過(guò)排氣噴嘴36從芯部發(fā)動(dòng)機(jī)14排出,以提供驅(qū)動(dòng)噴射推力。
此外,如圖1中所示,發(fā)動(dòng)機(jī)10的風(fēng)扇部段16可以大體包括可旋轉(zhuǎn)軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)子組件38,該可旋轉(zhuǎn)軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)子組件被配置成由環(huán)形風(fēng)扇殼體40包繞。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),風(fēng)扇殼體40可以被配置成相對(duì)于芯部發(fā)動(dòng)機(jī)14由多個(gè)基本徑向延伸的、周向間隔開(kāi)的出口引導(dǎo)葉片42支承。這樣一來(lái),風(fēng)扇殼體40可以封閉風(fēng)扇轉(zhuǎn)子組件38及其相應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子輪葉44。此外,風(fēng)扇殼體40的下游部段46可以在芯部發(fā)動(dòng)機(jī)14的外部之上延伸,以便限定提供額外的驅(qū)動(dòng)噴射推力的次級(jí)或旁路氣流管道48。
應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),在若干實(shí)施例中,第二(低壓)驅(qū)動(dòng)軸34可以直接聯(lián)接到風(fēng)扇轉(zhuǎn)子組件38以提供直接驅(qū)動(dòng)配置。備選地,第二驅(qū)動(dòng)軸34可以通過(guò)減速裝置37(例如,減速齒輪或齒輪箱)聯(lián)接到風(fēng)扇轉(zhuǎn)子組件38,以提供間接驅(qū)動(dòng)或齒輪驅(qū)動(dòng)配置。這種減速裝置(多個(gè)減速裝置)也可以根據(jù)期望或需要在發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)設(shè)置于任何其它合適的軸和/或線軸之間。
在發(fā)動(dòng)機(jī)10操作期間,應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),初始?xì)饬?由箭頭50表示)可以通過(guò)風(fēng)扇殼體40的相關(guān)聯(lián)的入口52進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)10。氣流50隨后通過(guò)風(fēng)扇輪葉44并且分為移動(dòng)通過(guò)管道48的第一壓縮氣流(由箭頭54表示)和進(jìn)入增壓壓縮機(jī)22的第二壓縮氣流(由箭頭56表示)。第二壓縮氣流56的壓力隨后增大并且進(jìn)入高壓壓縮機(jī)24(由箭頭58表示)。在與燃料混合并且在燃燒器26內(nèi)燃燒之后,燃燒產(chǎn)物60離開(kāi)燃燒器26并且流過(guò)第一渦輪28。之后,燃燒產(chǎn)物60流過(guò)第二渦輪32并且離開(kāi)排氣噴嘴36,從而為發(fā)動(dòng)機(jī)10提供推力。
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10還可以包括被限定成穿過(guò)其殼體和/或框架的多個(gè)進(jìn)入端口,以用于提供進(jìn)入芯部發(fā)動(dòng)機(jī)14內(nèi)部的入口。例如,如圖1中所示,發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括被限定成穿過(guò)外部殼體18的多個(gè)進(jìn)入端口62(僅圖示了其中的六個(gè)),以用于提供進(jìn)入壓縮機(jī)22、24中的一個(gè)或兩個(gè)的內(nèi)部入口并且/或者用于提供進(jìn)入渦輪28、32中的一個(gè)或兩個(gè)的內(nèi)部入口。在若干實(shí)施例中,進(jìn)入端口62可以沿芯部發(fā)動(dòng)機(jī)14軸向地間隔開(kāi)。例如,進(jìn)入端口62可以沿每一個(gè)壓縮機(jī)22、24和/或每一個(gè)渦輪28、32軸向地間隔開(kāi),使得在每一個(gè)壓縮機(jī)級(jí)和/或每一個(gè)渦輪級(jí)處定位有至少一個(gè)進(jìn)入端口62,以用于提供進(jìn)入位于該級(jí)(多個(gè)級(jí))處的內(nèi)部部件的入口。此外,進(jìn)入端口62還可以圍繞芯部發(fā)動(dòng)機(jī)14周向地間隔開(kāi)。例如,多個(gè)進(jìn)入端口62可以圍繞每一個(gè)壓縮機(jī)級(jí)和/或渦輪級(jí)周向地間隔開(kāi)。
應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),盡管本文中大體參照提供進(jìn)入壓縮機(jī)22、24中的一個(gè)或兩個(gè)的內(nèi)部入口以及/或者提供進(jìn)入渦輪28、32中的一個(gè)或兩個(gè)的內(nèi)部入口來(lái)大體描述進(jìn)入端口62,但是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括提供進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)10的任何合適的內(nèi)部位置的入口的進(jìn)入端口62,例如通過(guò)包括提供進(jìn)入燃燒器26內(nèi)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)10的任何其它合適的部件內(nèi)的入口的進(jìn)入端口62。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2,根據(jù)本發(fā)明主題的實(shí)施例示出了上文參照?qǐng)D1描述的第一(或高壓)渦輪28的局部橫截面圖。如圖所示,第一渦輪28可以包括第一級(jí)渦輪噴嘴66和定位在噴嘴66正下游的旋轉(zhuǎn)渦輪輪葉68(示出了其中的一個(gè))的環(huán)形陣列。噴嘴66可以大體由環(huán)形流通道限定,該環(huán)形流通道包括多個(gè)徑向延伸的、環(huán)形間隔開(kāi)的噴嘴葉片70(示出了其中的一個(gè))。葉片70可以被支承在多個(gè)弧形外部帶72和弧形內(nèi)部帶74之間。此外,周向間隔開(kāi)的渦輪輪葉68可以大體被配置成從轉(zhuǎn)子盤(未示出)徑向向外延伸,該轉(zhuǎn)子盤圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)10的中心線軸線12(圖1)旋轉(zhuǎn)。此外,渦輪護(hù)罩76可以定位成緊鄰渦輪輪葉68的徑向外部尖端,以便為沿發(fā)動(dòng)機(jī)10的熱氣體路徑流過(guò)渦輪28的燃燒產(chǎn)物60限定外部徑向流動(dòng)路徑邊界。
如上所述,渦輪28可以大體包括任何數(shù)量的渦輪級(jí),其中每一級(jí)都包括環(huán)形陣列的噴嘴葉片和伴隨的渦輪輪葉68。例如,如圖2中所示,渦輪28第二級(jí)的噴嘴葉片78的環(huán)形陣列可以定位在渦輪28第一級(jí)的渦輪輪葉68的正下游。
此外,如圖2中所示,多個(gè)進(jìn)入端口62可以被限定成穿過(guò)渦輪殼體和/或框架,其中每一個(gè)進(jìn)入端口62都被配置成提供在不同的軸向位置處進(jìn)入渦輪28的內(nèi)部的入口。具體而言,如上所述,在若干實(shí)施例中,進(jìn)入端口62可以軸向地間隔開(kāi),使得每一個(gè)進(jìn)入端口62都與渦輪28的不同級(jí)對(duì)齊或者以其它方式提供進(jìn)入渦輪不同級(jí)的內(nèi)部入口。例如,如圖2中所示,第一進(jìn)入端口62a可以被限定成穿過(guò)渦輪殼體/框架以提供進(jìn)入渦輪28第一級(jí)的入口,而第二進(jìn)入端口62b可以被限定成穿過(guò)渦輪殼體/框架以提供進(jìn)入渦輪28第二級(jí)的入口。
應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),也可以提供類似的進(jìn)入端口62用于渦輪28的任何其它級(jí)并且/或者用于第二(或低壓)渦輪32的任何渦輪級(jí)。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),除了圖2中所示的軸向地間隔開(kāi)的進(jìn)入端口62,也可以在不同的周向地間隔開(kāi)的位置處提供進(jìn)入端口62。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)周向地間隔開(kāi)的進(jìn)入端口可以在每一個(gè)渦輪級(jí)處被限定成穿過(guò)渦輪殼體/框架,以提供圍繞渦輪級(jí)在多個(gè)周向位置處進(jìn)入渦輪28的內(nèi)部入口。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3,根據(jù)本發(fā)明主題的實(shí)施例示出了上文參照?qǐng)D1描述的高壓壓縮機(jī)24的局部橫截面圖。如圖所示,壓縮機(jī)24可以包括多個(gè)壓縮機(jī)級(jí),其中每一級(jí)都包括固定壓縮機(jī)葉片80的環(huán)形陣列(僅圖示每一級(jí)中的一個(gè))和可旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)輪葉82的環(huán)形陣列(僅圖示每一級(jí)中的一個(gè))。每一行壓縮機(jī)葉片80都被大體配置成將流過(guò)壓縮機(jī)24的空氣引導(dǎo)至位于其正下游的壓縮機(jī)輪葉82行。
此外,壓縮機(jī)24可以包括被限定成穿過(guò)壓縮機(jī)殼體/框架的多個(gè)進(jìn)入端口62,其中每一個(gè)進(jìn)入端口62都被配置成提供在不同的軸向位置處進(jìn)入壓縮機(jī)24的內(nèi)部的入口。具體而言,在若干實(shí)施例中,進(jìn)入端口62可以軸向地間隔開(kāi),使得每一個(gè)進(jìn)入端口62都與不同級(jí)的壓縮機(jī)24對(duì)準(zhǔn)或者以其它方式提供進(jìn)入不同級(jí)的壓縮機(jī)的內(nèi)部入口。例如,如圖3中所示,第一進(jìn)入端口62a、第二進(jìn)入端口62b、第三進(jìn)入端口62c和第四進(jìn)入端口62d圖示為分別提供進(jìn)入壓縮機(jī)24的四個(gè)連續(xù)級(jí)的入口。
應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),還可以提供類似的進(jìn)入端口62以用于其它級(jí)的壓縮機(jī)24中的任意一個(gè)以及/或者用于低壓壓縮機(jī)22的級(jí)中的任意一個(gè)。還應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),除了圖3中所示的軸向地間隔開(kāi)的進(jìn)入端口62,還可以在不同的周向地間隔開(kāi)的位置處提供進(jìn)入端口62。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)周向地間隔開(kāi)的進(jìn)入端口可以被限定成在每一個(gè)壓縮機(jī)級(jí)處穿過(guò)壓縮機(jī)殼體/框架,以提供在圍繞壓縮機(jī)級(jí)的多個(gè)周向位置處進(jìn)入壓縮機(jī)24的內(nèi)部入口。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4,根據(jù)本發(fā)明主題的方面示出了用于對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的內(nèi)部部件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的系統(tǒng)200的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化視圖。如圖所示,系統(tǒng)200可以包括修復(fù)工具202,該修復(fù)工具被配置成被插入穿過(guò)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)入端口62(例如上文參照?qǐng)D1至3描述的進(jìn)入端口62中的任意一個(gè)),以允許在內(nèi)部部件(或多個(gè)內(nèi)部部件)204(例如,發(fā)動(dòng)機(jī)10的輪葉68)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)程序。
總體而言,修復(fù)工具202可以與可被插入穿過(guò)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)入端口62并且附接到部件204的表面205上以在其上進(jìn)行精確工作的任何合適的工具(或多個(gè)工具)和/或部件(或多個(gè)部件)相對(duì)應(yīng)。例如,囊100能夠?qū)⑿迯?fù)工具202暫時(shí)固定在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi),使得工具202能夠在表面205處或其附近(例如,在被修復(fù)的內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)部件(或多個(gè)內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)部件)204的確認(rèn)缺陷處)進(jìn)行工作。這樣一來(lái),修復(fù)工具202可以被暫時(shí)固定就位,以便允許在表面205上進(jìn)行精確工作(例如,具有大約0.5mm或更小的精度,例如大約0.25mm或更小的精度)。如圖4中大體示出的,管道210附接到加工頭222,該加工頭包括能夠通過(guò)控制器214(例如,計(jì)算機(jī)或者其它的可編程機(jī)器)來(lái)控制的加工機(jī)構(gòu)224。
在一個(gè)實(shí)施例中,修復(fù)工具102包括光學(xué)探頭130,該光學(xué)探頭鄰近加工頭222并且被配置成與修復(fù)工具202相關(guān)聯(lián)地使用。例如,如圖4中所示,光學(xué)探頭130與被配置成結(jié)合修復(fù)工具202使用以用于修復(fù)部件204的單獨(dú)部件相對(duì)應(yīng)。然而,在其它實(shí)施例中,光學(xué)探頭130可以聯(lián)接到或集成在修復(fù)工具202內(nèi)。此外,如圖4中所示,光學(xué)探頭130已被插入穿過(guò)與修復(fù)工具202相同的進(jìn)入端口62。然而,在其它實(shí)施例中,探頭130可以被插入到與修復(fù)工具202不同的進(jìn)入端口62中,例如該進(jìn)入端口62定位成鄰近修復(fù)工具202已被插入其中的進(jìn)入端口62。
總體而言,光學(xué)探頭130可以與允許捕獲或以其它方式獲得發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)部的圖像的任何合適的光學(xué)裝置相對(duì)應(yīng)。例如,在若干實(shí)施例中,光學(xué)探頭130可以與允許通過(guò)進(jìn)入端口62觀察燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的內(nèi)部的管道境、視鏡、纖維鏡或者本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何其它類似的光學(xué)裝置相對(duì)應(yīng)。在這種實(shí)施例中,光學(xué)探頭130可以包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件(由虛線框132示意性地表示),例如一個(gè)或多個(gè)光學(xué)透鏡、光纖、圖像捕獲裝置、線纜和/或類似物,以用于在探頭130的尖端134處獲得發(fā)動(dòng)機(jī)10的內(nèi)部的視圖或圖像并且用于將這種圖像沿探頭130的長(zhǎng)度從探頭尖端134傳輸或傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)10的外部,以用于在內(nèi)部部件(或多個(gè)內(nèi)部部件)204上進(jìn)行修復(fù)程序的人員觀察。此外,探頭130可以包括定位于探頭尖端134處或其附近的光源(由虛線框136表示),以在發(fā)動(dòng)機(jī)10的內(nèi)部?jī)?nèi)提供照明。
如圖4中所示,光學(xué)探頭130還可以包括關(guān)節(jié)組件(articulationassembly)138,該關(guān)節(jié)組件允許在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的內(nèi)部?jī)?nèi)調(diào)節(jié)探頭尖端134的取向。例如,關(guān)節(jié)組件138可以允許探頭尖端134圍繞單個(gè)軸線或多個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn),以相對(duì)于探頭130的剩余部分調(diào)節(jié)尖端134的取向。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì),關(guān)節(jié)組件138可以大體具有任何合適的構(gòu)造并且/或者可以包括允許相對(duì)于探頭130的剩余部分調(diào)節(jié)探頭尖端134的取向的任何合適的部件。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)關(guān)節(jié)線纜140可以聯(lián)接在探頭尖端134與一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)馬達(dá)142之間。在這種實(shí)施例中,通過(guò)由馬達(dá)(或多個(gè)馬達(dá))142來(lái)調(diào)節(jié)線纜140的張力,探頭尖端134可以在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)重新定向。
如圖4中所示,部件204是具有已知的形狀和尺寸的翼型件尖端(例如,噴嘴和/或輪葉)。在其它實(shí)施例中,部件204能夠是翼型件的后緣和/或前緣。
能夠通過(guò)囊100來(lái)精確地控制修復(fù)工具202的位置并且將其暫時(shí)固定就位,從而允許進(jìn)行精確工作。在一個(gè)實(shí)施例中,加工頭222定位并且被固定成鄰近被修復(fù)的內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)部件(或多個(gè)內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)部件)104(例如,渦輪輪葉(或多個(gè)渦輪輪葉))的確認(rèn)缺陷。例如,該缺陷能夠?qū)?yīng)于裂紋、孔洞或沿部件204外部形成的其它缺陷區(qū)域,該缺陷以裂紋、孔洞或其它的缺陷區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)限定了開(kāi)口或可填充體積。
加工頭222包括加工機(jī)構(gòu)224,該加工機(jī)構(gòu)被配置成用于處理部件204。在一個(gè)實(shí)施例中,新的材料能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)外部的位置被供給到缺陷的內(nèi)部位置處,以允許使用新的材料來(lái)填充由缺陷限定的可填充體積。例如,修復(fù)工具202能夠被配置成將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)外部的高速粉末顆粒供給到缺陷的可填充體積中。當(dāng)沖擊缺陷表面時(shí),高速顆粒可以塑性變形并且附著到該表面,由此填充可填充體積并且修復(fù)缺陷。例如,顆粒能夠以大約150米每秒(m/s)至大約900m/s的速度沖擊缺陷106內(nèi)的表面。
囊100被安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi),并且在某些實(shí)施例中可以在其中形成周向密封件。參照?qǐng)D4和5,囊100被安裝和定位成鄰近多個(gè)第一級(jí)渦輪噴嘴66和旋轉(zhuǎn)渦輪輪葉68的環(huán)形陣列并且定位于其間。例如,可以通過(guò)將處于未膨脹狀態(tài)的第一囊100插入穿過(guò)進(jìn)入端口62中的一個(gè)來(lái)安裝第一囊100。隨后,能夠使用膨脹流體(例如,液體、泡沫、來(lái)自源107的氣體)使囊100膨脹。
總體而言,通過(guò)利用供給管106從流體源107供給流體穿過(guò)入口104來(lái)使囊膨脹。在關(guān)于囊的圖5的實(shí)施例中,供給管106與囊主體102整體形成,以便使囊主體102在第一端110和第二端112之間膨脹。當(dāng)膨脹時(shí),囊主體102在第一端110和第二端112之間沿其相應(yīng)的周向方向和其相應(yīng)的縱向方向擴(kuò)大。因此,膨脹的囊主體102填充該囊定位其中的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的局部空間。例如,膨脹的囊主體102能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的相鄰部件(例如,定子葉片行和旋轉(zhuǎn)輪葉的環(huán)形陣列,同時(shí)與如圖2中所示的弧形外部帶72和弧形內(nèi)部帶74相接觸)之間延伸。此外,沿其相應(yīng)的縱向方向膨脹允許囊主體102在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)周向地膨脹,使得第一端110與第二端112相接觸以在其間形成密封件。在圖示的實(shí)施例中,入口104定位在囊主體102的第一端110處。在該實(shí)施例中,第二端112能夠根據(jù)期望被插入在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi),其中囊主體102隨后被插入。例如,第二端112能夠根據(jù)期望附接到光纖纜線輸送系統(tǒng)(未示出)并且定位在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)。然而,在其它實(shí)施例中,入口104能夠定位在囊主體102上的另一個(gè)位置處。
在一個(gè)實(shí)施例中,囊100的材料可以是流體不可滲透的(例如,液體不可滲透材料和/或氣體不可滲透)。在另一個(gè)實(shí)施例中,囊100的材料可以在某種程度上對(duì)于膨脹流體而言不可滲透,以便允許流體緩慢通過(guò)囊(例如,以比膨脹流體的供給率低的流通過(guò)率)。囊100能夠由諸如塑性材料(例如,塑料膜、塑料纖維網(wǎng)等)、橡膠材料、紙質(zhì)材料(例如,飽和紙質(zhì)材料)之類的可變形材料或另一種材料構(gòu)成。
在一個(gè)實(shí)施例中,囊主體102中可以包括至少一個(gè)出口端口108,如圖5中所示。這種出口端口108可以被配置成將膨脹流體供給至發(fā)動(dòng)機(jī)中,特別是如圖2和圖3中所示的實(shí)施例中,以便將膨脹流體供給到隔離區(qū)域中。如上所述,能夠使用膨脹流體(例如液體、泡沫、氣體)使第一囊100膨脹。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,膨脹流體能夠包括水、惰性氣體、清潔流體等。在一個(gè)實(shí)施例中,膨脹流體能夠包括特定材料,例如有機(jī)材料(例如,木屑、木質(zhì)顆粒、堅(jiān)果殼、或其混合物)。這樣一來(lái),發(fā)動(dòng)機(jī)(例如,隔離的室)可以暴露于期望的材料,例如清潔劑、摩擦劑等。
能夠以一定的流體流供給率通過(guò)入口104供給膨脹流體,該流體流供給率大于(即,快于)通過(guò)出口端口108的流體流出率。這樣一來(lái),囊主體102可以保持處于其完全膨脹狀態(tài),以便保持發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的周向密封,同時(shí)仍然通過(guò)出口端口108將膨脹流體供給到發(fā)動(dòng)機(jī)中。
本書面描述使用例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了公開(kāi)(其中包括最佳模式),并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明(其中包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行所包含的任何方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求書限定,并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其它的例子。如果這些其它的例子包括與權(quán)利要求書的字面語(yǔ)言沒(méi)有區(qū)別的結(jié)構(gòu)元件,或者如果這些其它的例子包括與權(quán)利要求書的字面語(yǔ)言沒(méi)有實(shí)質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件,則期望這些其它的例子落入權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。