專利名稱：用于制造燃燒器襯套替換嵌板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在本文中所描述的技術(shù)一般涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更特別
地，涉及用于制造燃燒器襯套替換嵌板(liner replacement panel)的方法。
背景技術(shù)：
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于壓縮空氣的壓縮機(jī)，該空氣和燃料混 合并且被引導(dǎo)到燃燒器中，其中混合物在燃燒室中被點(diǎn)燃以用于生 成熱的燃燒氣體。至少一些已知的燃燒器包括拱頂組件、整流罩和 襯套以將燃燒氣體引導(dǎo)到渦輪，渦輪從燃燒氣體中提取能量以用于 驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，以及產(chǎn)生有用功以在飛行中推進(jìn)飛機(jī)或驅(qū)動(dòng)負(fù)載，比 如發(fā)電機(jī)。襯套通過整流罩被結(jié)合到拱頂組件上，并且從整流罩處 向下游延伸以限定燃燒室。
至少一些已知的襯套包括多個(gè)嵌板，該嵌板通過鉚接、螺栓連
接或焊接被連接在一起。嵌板的部分包括形成在鄰近的嵌板之間的 冷卻塊(cooling nugget)，該冷卻塊從嵌板處徑向向外延伸并且遠(yuǎn)離燃 燒室。因此，這些冷卻塊作為鄰近燃燒室的嵌板的部分不會(huì)遭受到 相同程度的熱量，并且同樣地，在運(yùn)行期間在嵌板中將引起熱應(yīng)力。 隨著時(shí)間的過去，帶有熱應(yīng)力的連續(xù)運(yùn)行可導(dǎo)致嵌板熱力疲勞，致 使在嵌板中發(fā)展成弱化和/或破裂。
目前修復(fù)的方法包括焊接熱疲勞破裂。此外，補(bǔ)片可被連到被 熱應(yīng)力弱化的嵌板的區(qū)域上。然而，如果熱應(yīng)力在嵌板的較大區(qū)域 中或在多個(gè)嵌板中引起了熱疲勞或熱損壞，那么燃燒器在這種嵌板 中就沒有足夠的結(jié)構(gòu)整體性以使得補(bǔ)片能被連上。在嵌板中開口的
位置，比如冷卻或稀釋孔，和熱障涂層的使用給使用焊接和補(bǔ)片增 加了額外的復(fù)雜性。在這種情形下，對(duì)這種嵌板的修復(fù)不是可行的 選擇，而取代的是替換整個(gè)燃燒器襯套。
因?yàn)橐r套被結(jié)合到整流罩和拱頂組件上，所以整個(gè)燃燒器通常 必須被拆卸以用于替換襯套。此外，當(dāng)扣件從整流罩和拱頂組件處 被移去時(shí)，在部件之間的精確的尺寸關(guān)系可能就被改變了 ，并且由 此在再組裝期間就需要專用的工具。因此，替換包含冷卻塊的燃燒 器襯套就成為耗時(shí)并且昂貴的過程。

發(fā)明內(nèi)容
用于制造替換嵌板的方法，該替換嵌板用于修復(fù)用于燃?xì)鉁u輪 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒器的襯套，燃燒器具有由內(nèi)部襯套和外部襯套形成的燃
燒區(qū)，該方法包括由適合用于燃燒器襯套中的板材(sheet of material) 形成嵌板、在板材中形成至少一個(gè)開口和鄰近開口將熱障材料涂覆 (apply)到替換嵌板上的步驟。


附解了在本文中所描迷的技術(shù)的幾個(gè)實(shí)施例，其中 圖1是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖2是可與圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的燃燒器組 件的部分截面圖3是與圖2中所示的燃燒器一起使用的外部燃燒器襯套的放 大截面圖4是與圖2中所示的燃燒器一起使用的內(nèi)部燃燒器襯套的備 選式樣的放大截面圖5是圖4中所示的燃燒器襯套的放大平面圖6是圖4中所示的燃燒器襯套的放大部分截面圖；和
圖7是替換嵌板的平面圖。
零件列表
10 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)
12 ^氐壓壓縮才幾
14 高壓壓縮機(jī)
16 燃燒器
18 高壓渦輪
20 低壓渦輪
21 第二軸
22 第一軸 24 噴嘴 30 燃燒器 32 拱頂組件 36 燃燒區(qū)
40 燃燒器襯套
42 內(nèi)部襯套
44 外部襯套
46 多塊區(qū)
48 多孑L區(qū)
78 整流罩組件
80 燃燒器襯套表面
82 外側(cè)表面
84 伸出部分
86 面后邊緣
88 空氣冷卻特征
卯 開口
92 塊
帶帶
栓栓板板板板
螺螺嵌l嵌l
板級(jí)部部一 一 二 二 口件
i梯外內(nèi)第第第第開扣
020246000 2. 4
556666677796開口
100下游端部
102上游端部
104嵌板主體
110熱障涂層
120線
122嵌氺反主體部分
140襯套
150嵌板
152梯級(jí)
160螺栓帶
164第一嵌板
168第二嵌板
170第三嵌板
172開口
180燃燒器襯套表面
182外側(cè)表面
184伸出部分
186面后邊緣
190開口
192塊
200上游端部
202下游端部
204主體
220線
222第四嵌板
240替換嵌板
245斜角邊緣
250外圍邊緣
具體實(shí)施例方式
圖1是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意圖，該燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10包 括低壓壓縮機(jī)12、高壓壓縮機(jī)14和燃燒器16。發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括高 壓渦輪18和低壓渦輪20。壓縮機(jī)12和渦輪20通過第一軸22結(jié)合 在一起，而壓縮機(jī)14和渦輪18通過第二軸21結(jié)合在一起。在一個(gè)實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10是GE90發(fā)動(dòng)機(jī)，其在商業(yè)上可從俄 亥俄州辛辛那提的General Electric Aircraft Engines獲得。在另 一個(gè)實(shí) 施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10是CF發(fā)動(dòng)機(jī)，其在商業(yè)上可從俄亥俄 州辛辛那提的General Electric Aircraft Engines獲得。
在運(yùn)行中，空氣穿過低壓壓縮機(jī)12流過并且被壓縮的空氣從低 壓壓縮機(jī)12處被供給到高壓壓縮機(jī)14。被高度壓縮的空氣被傳送到 燃燒器16。來自燃燒器16的氣流驅(qū)動(dòng)渦輪18和渦輪20并且穿過噴 嘴24排出燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10。
圖2是燃燒器30的部分截面圖。圖3和圖4是燃燒器30的部 分的放大視圖。燃燒器30可與圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10 — 起使用，并且包括拱頂組件32。燃料噴射器(圖未示)延伸到拱頂組件 32沖并且穿過拱頂組件32將霧化燃料噴射進(jìn)燃燒器30的燃燒區(qū)36 中以形成空氣-燃料混合物，該混合物在燃料噴射器的下游處被點(diǎn)燃。
燃燒區(qū)36由環(huán)形的、徑向外部與徑向內(nèi)部支撐構(gòu)件(圖未示)和 燃燒器襯套40形成。燃燒器襯套40將生成在燃燒區(qū)36中的熱量與 外部與內(nèi)部支撐構(gòu)件屏蔽，并且包括內(nèi)部襯套42和外部襯套44。每 一個(gè)襯套42和襯套44都是環(huán)形的并且包括多塊區(qū)46和多孔區(qū)48。 每一個(gè)多塊區(qū)46都從拱頂組件32處向下游延伸到每一個(gè)多孔區(qū)48。
襯套42和襯套44限定燃燒區(qū)36。燃燒區(qū)36從拱頂組件32處 向下游延伸到渦輪噴嘴(圖未示)。外部襯套44和內(nèi)部襯套42每一個(gè) 都包括多個(gè)嵌板50,該嵌板包括一連串的梯級(jí)52，其每一個(gè)都形成 了燃燒器襯套40的獨(dú)特的部分。
外部襯套44和內(nèi)部襯套42每一個(gè)都分別地包括螺栓帶60與螺 栓帶62和第一嵌板64與第一嵌板66。外部螺栓帶60和內(nèi)部螺栓帶 62鄰近拱頂組件32被定位并且分別地從拱頂組件32處向下游延伸 到第一嵌板64和第一嵌板66。第一嵌板64和第一嵌板66從螺栓帶 60和螺栓帶62處被分別地連4妄到下游。每一個(gè)鄰近的下游嵌板50 被連續(xù)地編號(hào)，使得第二嵌板68和第二嵌板70從各自的第一嵌板64
和第一嵌板66處被連接到下游。螺栓帶60和螺栓帶62包括多個(gè)開 口 72，該開口具有一定大小以接收穿過其中的扣件74?？奂?4將 襯套42與襯套44、螺栓帶60與螺栓帶62和整流罩組件78固定到 拱頂組件32上。
每一個(gè)燃燒器嵌板50都包括燃燒器襯套表面80、外側(cè)表面82 和伸出部分84。燃燒器襯套表面80從拱頂組件32處延伸到渦輪噴 嘴。燃燒器襯套表面80和外側(cè)表面82在伸出部分84處被連接在一 起并且形成面后邊緣86。多個(gè)空氣冷卻特征88分隔鄰近的燃燒器嵌 板50。
空氣冷卻特征88包括開口 90,該開口從空氣室(圖未示)處接收 穿過其中的空氣，使得薄的空氣保護(hù)邊界形成在高溫燃燒氣體和燃 燒器襯套表面80之間。此外，開口卯允許燃燒器襯套40的對(duì)流冷 卻。特別地，開口 90穿過特征88延伸，該特征形成在鄰近的嵌板50 之間并且從塊92處徑向向內(nèi)由嵌板50形成。嵌板50被逐次地連接， 使得每一個(gè)嵌板的下游端部100都^皮連接到鄰近的下游嵌板50的上 游端部102上。塊92形成在鄰近相連的嵌板的各自的下游端部100 和上游端部102之間。
襯套多塊區(qū)46包括多個(gè)塊92。在示范性實(shí)施例中，區(qū)46包括 三個(gè)塊92。襯套多孔區(qū)48包括多個(gè)開口 96(圖示了代表性的開口 96)。 襯套的其它區(qū)可包括多孔類型的開口 96，比如在圖2、圖4和圖5 中圖示的。
熱障材料層110被涂覆在燃燒器襯套表面80上。熱障材料進(jìn)一 步將高溫燃燒氣體與燃燒器襯套表面80隔離。在示范性實(shí)施例中， 熱障涂層材料在商業(yè)上/人馬薩i者塞州威爾明頓的Egnlehart Industries 獲得。
在運(yùn)行中，當(dāng)霧化燃料被噴射進(jìn)燃燒區(qū)36中并且被點(diǎn)燃時(shí)，熱 量在區(qū)36中生成。盡管空氣穿過冷卻特征88進(jìn)入燃燒區(qū)36中并且 沿著燃燒器襯套表面80形成了薄的空氣保護(hù)邊界，但是將燃燒器襯
套表面暴露在高溫中的變化可引起熱應(yīng)力到嵌板50中。作為連續(xù)地
暴露在熱應(yīng)力下的結(jié)果，隨著時(shí)間的過去，嵌板50可變得惡化。
燃燒器襯套40的惡化區(qū)可^f吏用在本文中所描述的方法被移去和 替換。更特別地，任一襯套多塊區(qū)46和/或襯套多孔區(qū)48的惡化區(qū) 都可使用在本文中所描述的方法^f皮移去和替換。
如果現(xiàn)場返回的發(fā)動(dòng)機(jī)，比如發(fā)動(dòng)機(jī)10，顯示出燃燒器襯套的 多塊區(qū)46包括至少一個(gè)惡化嵌才反50,那么穿過燃燒器襯套40要進(jìn) 行圓周修剪以移去惡化嵌板50。更特別地，如在圖3中所示，修剪 是徑向穿過襯套40和穿過嵌板主體104進(jìn)行的，如通過線120圖解 的，使得修剪從襯套外側(cè)表面82延伸到襯套內(nèi)側(cè)表面80,并且使得 正被修剪的嵌板50的嵌板主體104的部分122保持被固定在燃燒器 30中。此外，修剪從正被替換的惡化嵌板50處向下游穿過村套40 延伸?？奂?4可被松開以從襯套40處分離惡化嵌板50以用于移去。 備選地，然后，第二修剪可從要被替換的惡化嵌板50處向上游進(jìn)行， 使得惡化嵌板50被分離并且從燃燒器襯套40處被移去以在襯套中 產(chǎn)生開口或缺少部分(缺乏(deficit))。
如上面所描述的對(duì)燃燒器襯套進(jìn)行的修復(fù)可導(dǎo)致用相當(dāng)?shù)幕蚣?容的環(huán)形襯套片段替換完整的襯套環(huán)形片段。因此，用于這種類型 的燃燒器襯套修復(fù)的替換嵌板可具有在附圖中被描述用于最初的襯 套本身的大小、形狀和幾何排列。備選地，修復(fù)可通過部分的環(huán)形
片段或不連續(xù)的補(bǔ)片來進(jìn)行，該不連續(xù)的補(bǔ)片由替換嵌板制成，該 嵌板的形狀符合被移去的燃燒器襯套的片段，比如在圖6和圖7中 描述的替換嵌板240。
在惡化嵌板50從燃燒器襯套40處被移去之后，替換嵌板可被 安裝在燃燒器襯套42和/或燃燒器襯套44中。如果需要，替換嵌板 可被形成以包括塊構(gòu)造，該構(gòu)造基本上相同于要被替換的襯套40的 那個(gè)部分。在一個(gè)實(shí)施例中，鍛造、滾焊環(huán)或鑄造中的至少一中被 使用于替換嵌板。
替換嵌板可由平的或基本上平板的材料形成，該材料然后被形 成所需的形狀以符合要被替換的襯套中的缺陷。這個(gè)可包括將板材 形成為圓柱狀、半圓柱狀、球狀、半球狀或任何所需的形狀。開口 如所需的被形成在材料中以滿足燃燒器襯套的缺陷或被移去部分的 需要，并且可包括各種圖案和大小的孔。在平面圖中，嵌板可是正 方形、矩形或任何其它的適合用于替換在燃燒器襯套中的適當(dāng)缺陷 的形狀。
然后，替換嵌板被焊接到燃燒器襯套42和/或燃燒器襯套44中， 使得替換嵌板被焊接到現(xiàn)有的嵌板50上，該現(xiàn)有的嵌板保持被固定 在燃燒器襯套42和/或燃燒器襯套44中。更特別地，替換嵌板的主 體的下游側(cè)(圖未示)在燃燒器30中被焊接到嵌板主體部分122上。 在一個(gè)實(shí)施例中，電子束(EB)焊接被使用于在燃燒器30中固定替換 嵌板。在另一個(gè)實(shí)施例中，鴒極惰性氣體(TIG)焊接被使用于在燃燒 器30中固定替換嵌板。然后，熱障涂層材料在焊接或其它固定的附 近可被涂覆在替換嵌板的外圍邊緣和燃燒器襯套表面80上，并且保 護(hù)罩可被放置在開口 96上方以保持它們的品質(zhì)檢查條件。然后，扣 件74^Mc再緊固。
如果現(xiàn)場返回的發(fā)動(dòng)機(jī)，比如發(fā)動(dòng)機(jī)10,顯示出燃燒器襯套多 孔區(qū)48包括至少一個(gè)惡化嵌板50，那么穿過燃燒器襯套40要進(jìn)行 修剪以移去惡化嵌板50。更特別地，如在圖3中所示，圓周修剪是 徑向穿過襯套40和穿過嵌板主體104進(jìn)行的，如通過線120圖解的， 使得修剪從襯套外側(cè)表面82處延伸到襯套表面80,并且使得嵌板主 體部分122保持被固定在燃燒器30中。此外，修剪從要被替換的惡 化嵌板50處向下游穿過襯套40延伸。然后，第二修剪可在多孔區(qū)48 中并且從要被替換的惡化嵌板50處向上游進(jìn)行，使得多孔區(qū)48的 惡化部分從燃燒器襯套40處被分離和移去以在襯套中產(chǎn)生開口或缺 少部分(缺乏)。然后，扣件74可被松開以從襯套40處分離惡化部分 和多塊區(qū)46以如所需的用于移去。 如上面所描述的對(duì)燃燒器村套進(jìn)行的修復(fù)可導(dǎo)致用相當(dāng)?shù)幕蚣?容的環(huán)形襯套片段替換完整的襯套環(huán)形片段。因此，用于這種類型 的燃燒器襯套修復(fù)的替換嵌板可具有在附圖中被描述用于最初的襯 套本身的大小、形狀和幾何排列。備選地，修復(fù)可通過部分的環(huán)形 片段或不連續(xù)的補(bǔ)片來進(jìn)行，該不連續(xù)的補(bǔ)片由替換嵌板制成，該
嵌板的形狀符合被移去的燃燒器襯套的片段，比如在圖6和圖7中 描述的替換嵌板240。
在多孔區(qū)48的惡化部分從燃燒器30處被移去之后，替換嵌板 可被安裝在燃燒器30中。在一個(gè)實(shí)施例中，鍛造、滾焊環(huán)、鑄造或 金屬片嵌板的至少一個(gè)可被制造和使用于替換嵌板。在替換嵌板被 連上之前，多孔區(qū)的開口 96在替換嵌板中就被預(yù)形成了。熱障涂層 IIO也如所需地被涂覆，包括在開口96的附近，以致覆蓋開口96的 邊緣和替換嵌板的周圍表面。在一個(gè)實(shí)施例中，開口通過激光過程 來形成。在另一個(gè)實(shí)施例中，開口使用放電加工(EDM)過程來形成。 在又一個(gè)實(shí)施例中，新近形成的開口可具有不同的大小、可被減少 或被再定位以便于改進(jìn)燃燒器30的冷卻。
替換嵌板可由平的或基本上平板的材料形成，該材料然后被形 成所需的形狀以符合要被替換的襯套中的缺陷。這可包括將板材形 成為圓柱狀、半圓柱狀、球狀、半球狀或任何所需的形狀。開口如 所需的被形成在材料中以滿足燃燒器襯套的缺陷或被移去部分的需 要，并且可包括各種圖案和大小的孔。在平面圖中，嵌板可是正方 形、矩形或任何其它的適合用于替換在燃燒器襯套中的適當(dāng)缺陷的 形狀。
替換嵌板可具有一定大小和形狀以適合從襯套140處移去的特 定部分，或可被預(yù)制成一個(gè)或多個(gè)通常使用的大小和形狀。替換嵌 板可包括一個(gè)或多個(gè)穿過其中延伸的開口 96和被涂覆在至少一個(gè)表 面上的熱障材料110。熱障材料110可被涂覆到兩個(gè)表面上，并且可 被涂覆以致覆蓋一個(gè)或多個(gè)開口 96的邊緣。然而，為了便于固定到
襯套140上，替換嵌板(參考在圖6和圖7中圖解的替換嵌板240)具 有外圍邊緣250，該外圍邊緣至少部分地并且其可是基本上或完全地 免于熱障材料iio。替換嵌板240還可包括斜角或斜面邊緣245以便 于焊接或其它固定過程。
在安裝之前在替換嵌板中形成多孔區(qū)開口 96和涂覆熱障材料110 允許替換嵌板在受控的工廠條件下被品質(zhì)檢查，包括檢查和核實(shí)開 口 96的氣流特性。替換嵌板的外圍部分基本上保持免于熱障材料以 便于固定替換嵌板。
然后，替換嵌板被焊接到現(xiàn)有的嵌板50上，該現(xiàn)有的嵌板保持 被固定在燃燒器30中。更特別》也，替換嵌板的主體的下游側(cè)(圖未示) 在燃燒器30中被焊接到嵌板主體部分122上。在一個(gè)實(shí)施例中，電 子束(EB)焊接被使用于在燃燒器30中固定替換嵌板。在另一個(gè)實(shí)施 例中，鴒極惰性氣體(TIG)焊接被使用于在燃燒器30中固定替換嵌 板。然后，熱障涂層材料在焊^接或其它固定的附近可被涂覆在替換 嵌板240的外圍邊緣和燃燒器襯套表面80上，并且保護(hù)罩可被放置 在開口 96上方以保持它們的品質(zhì)檢查條件。
因?yàn)槭褂迷诒疚闹兴枋龅姆椒▉硖鎿Q惡化襯套，所以燃燒器30 可使用替換工藝被返回維修，該替換工藝比起移去和替換整個(gè)燃燒 器襯套40便于改進(jìn)的節(jié)省。此外，因?yàn)樗纬傻奶鎿Q嵌板基本上相 同于最初安裝的嵌板50，所以替換嵌板不會(huì)有不利地影響到空氣動(dòng) 力學(xué)性能和燃燒器性能。
圖4是可與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)IO(在圖1中所示)一起使用的內(nèi)部燃 燒器襯套140的備選實(shí)施例的;^文大截面圖。圖5是燃燒器襯套140 的放大平面圖。襯套140基本上相似于襯套40(在圖2和圖3中所示)， 并且被安裝在燃燒器(圖未示)中。燃燒器包括燃燒器襯套，該燃燒器 襯套包括環(huán)形內(nèi)部襯套140和環(huán)形外部襯套(圖未示)，該環(huán)形外部襯 套基本上相似于內(nèi)部襯套140 ^C形成。內(nèi)部襯套140包括多個(gè)嵌板 150，該嵌板包括一連串的梯級(jí)152,其每一個(gè)都形成了燃燒器襯套140獨(dú)特的部分。
嵌板150被連續(xù)地連接。內(nèi)部襯套140包括螺栓帶160和第一 嵌板164。內(nèi)部螺栓帶160被結(jié)合到拱頂組件(圖未示)上并且從拱頂 組件處向下游延伸到第一嵌板164。第一嵌板164和嵌板150從螺栓 帶160處向下游被連接，使得每一個(gè)鄰近的下游嵌板150被連續(xù)地 編號(hào)。因此，第二嵌板168從第一嵌板164處向下游被連接，并且 第三嵌板170從第二嵌板168處向下游被連接。螺栓帶160包括多 個(gè)開口 172,該開口具有一定大小以接收扣件74(在圖2中所示)以用 于將襯套140固定到拱頂組件上。
每一個(gè)燃燒器嵌板150都包括燃燒器襯套表面180、外側(cè)表面182 和伸出部分184。燃燒器襯套表面180從拱頂組件處延伸到渦輪噴嘴。 燃燒器襯套表面180和外側(cè)表面182在伸出部分184處被連接在一 起并且形成面后邊緣186。多個(gè)空氣冷卻特征188分隔鄰近的燃燒器 嵌板150。
空氣冷卻特征188包括多個(gè)開口 190，該開口從空氣室(圖未示) 處接收穿過其中的空氣，使得在高溫燃燒氣體和燃燒器襯套表面180 之間形成薄的空氣保護(hù)邊界。開口 190被已知為稀釋開口并且在襯 套表面180和外側(cè)表面182之間延伸以便于在燃燒器中燃燒氣體的 混合。在示范性實(shí)施例中，開口 190基本上是圓形。特別地，每一 個(gè)嵌板150都包括上游端部200、下游端部202和在其之間延伸的主 體204。嵌板150被連接，使得每一個(gè)嵌板的下游端部202都被連接 到鄰近的下游嵌板150的上游端部200上。塊192形成在鄰近相連 的嵌板的各自的下游端部202和上游端部200之間。塊192被已知 為超級(jí)槽塊。在示范性實(shí)施例中，襯套140包括六個(gè)塊192。村套的 區(qū)可包括多孔類型的開口 96,比如在圖4和圖5中描述的。
在備選實(shí)施例中，熱障材料層(圖未示)被涂覆在燃燒器襯套表面 180上，并且增強(qiáng)燃燒器襯套表面180對(duì)高溫燃燒氣體的熱防護(hù)。
燃燒器襯套140的惡化帶可使用在本文中所描述的方法被移去
和替換。如果現(xiàn)場返回的發(fā)動(dòng)才/L，比如發(fā)動(dòng)機(jī)10，顯示出燃燒器襯
套140包括至少一個(gè)惡化嵌板150，那么穿過燃燒器襯套140要沿圓 周進(jìn)行修剪以移去惡化嵌板150。更特別地，如在圖4中所示，圓周 修剪是徑向穿過襯套140和穿過塊192進(jìn)行的，如通過線220圖解 的，使得修剪從襯套外側(cè)表面182處延伸到襯套表面180。在一個(gè)實(shí) 施例中，修剪在第三嵌板170和第四嵌板222之間進(jìn)行。此外，修 剪從要被替換的惡化嵌板50處向下游穿過襯套140延伸。
如上面所描述的對(duì)燃燒器襯套進(jìn)行的修復(fù)可導(dǎo)致用相當(dāng)?shù)幕蚣?容的環(huán)形襯套片段替換完整的襯套環(huán)形片段。因此，用于這種類型 的燃燒器襯套修復(fù)的替換嵌板可具有在附圖中被描述用于最初的襯 套本身的大小、形狀和幾何排列。備選地，修復(fù)可通過部分的環(huán)形 片段或不連續(xù)的補(bǔ)片來進(jìn)行，該不連續(xù)的補(bǔ)片由替換嵌板制成，該
嵌板的形狀符合被移去的燃燒器襯套的片^a，比如在圖6和圖7中
描述的替換嵌板240。
從燃燒器襯套140處被移去的部分可部分地或完全地被燃燒器 襯套140剩余的部分圍繞。由此，被移去的部分可形成在襯套中的 孔洞或在襯套中的任何其它大小或形狀的缺陷。
在襯套140的惡化部分從燃燒器處被移去之后，替換嵌板240 可被安裝在燃燒器襯套140中。在一個(gè)實(shí)施例中，鍛造、滾焊環(huán)、 鑄造或金屬片嵌板的至少一個(gè)可被制造和使用于替換嵌板。
替換嵌板可由平的或基本上平板的材料，該材料然后被形成所 需的形狀以符合要被替換的襯套中的缺陷。這個(gè)可包括將板材形成 為圓柱狀、半圓柱狀、球狀、半球狀或任何所需的形狀。開口如所 需的被形成在材料中以滿足燃燒器襯套的缺陷或被移去部分的需 要，并且可包括各種圖案和大小的孔。在平面圖中，嵌板可是正方 形、矩形或任何其它的適合用于替換在燃燒器襯套中的適當(dāng)缺陷的 形狀。
替換嵌板240可具有一定大小和形狀以適合從襯套140處移去
的特定部分，或可被預(yù)制成一個(gè)或多個(gè)通常使用的大小和形狀。替
換嵌板240可包括一個(gè)或多個(gè)穿過其中延伸的開口 96和被涂覆在至 少一個(gè)表面上的熱障材料110。熱障材料110可被涂覆到兩個(gè)表面上， 并且可被涂覆以致覆蓋一個(gè)或多個(gè)開口 96的邊緣。然而，為了便于 固定到襯套140上，替換嵌板240具有外圍邊緣250,該外圍邊緣至 少部分地并且其可是完全地免于熱障材料110。替換嵌板240還可包 括斜角或斜面邊緣245以便于焊接或其它固定過程。
替換嵌板240在安裝之前要被檢查和試驗(yàn)，比如用于特定氣流 特性的開口 190的"流動(dòng)檢查，，，這是因?yàn)樵诎惭b之后開口 190的 構(gòu)造就不會(huì)改變了 ，比如通過將額外的熱障材料涂覆到鄰近的一個(gè) 或多個(gè)開口處或在一個(gè)或多個(gè)開口的上方邊緣上。
然后，替換嵌板被焊接到燃燒器襯套140中，使得替換嵌板被 固定在燃燒器中。更特別地，替換嵌板的下游端(圖未示)被焊接到現(xiàn) 有的嵌板150上，使得塊192形成在替換嵌板和嵌板150之間。在 一個(gè)實(shí)施例中，電子束(EB)焊接被使用于在燃燒器襯套140中固定替 換嵌板。在另一個(gè)實(shí)施例中，鵠極惰性氣體(TIG)焊接被使用于在燃 燒器襯套140中固定替換嵌板。然后，熱障材料被涂覆到燃燒器襯 套表面180的剩余嵌板上。
上面所描述的燃燒器襯套替換方法是劃算的和高度可靠的。該 方法包括從燃燒器襯套處移去惡化嵌板的步驟，使得惡化嵌板可被 替換嵌板所替換。在一個(gè)實(shí)施例中，惡化嵌板通過穿過嵌板主體的 修剪被移去，并且然后替換嵌板被焊接到燃燒器襯套中。因此，所 提供的方法使得以劃算的和可靠的方式移去和替換惡化的燃燒器襯 套嵌板成為可能。
盡管發(fā)明按照各種特定的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的那 些技術(shù)人員將認(rèn)可的是在權(quán)利要求的精神和范圍中可以進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種用于制造替換嵌板(240)的方法，所述替換嵌板用于修復(fù)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒器(30)的襯套(140)，所述燃燒器(30)具有由內(nèi)部襯套和外部襯套(42，44)形成的燃燒區(qū)(36)，所述方法包括步驟由適合用于燃燒器襯套中的板材形成嵌板(240)；在所述板材中形成至少一個(gè)開口(96)；和鄰近所述開口(96)將熱障材料(110)涂覆到所述替換嵌板(240)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成至少一個(gè)開 口 (96)的所述步驟包括在所述板才才中形成多個(gè)開口 (96)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述替換嵌板(240) 具有外圍邊緣(250)，并且涂覆熱障材料(lIO)的所述步驟執(zhí)行成使得 所述替換嵌板(240)的外圍邊緣(2 50)基本上免于所述熱障材料(110)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步 包括在所述至少一個(gè)開口 (96)上才丸行氣流試驗(yàn)測量的步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步 包括在形成替換嵌板(240)的所迷步驟之前在燃燒器襯套(30)中測量缺 乏的步驟。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步 包括在測量缺陷的所述步驟之前在燃燒器襯套中識(shí)別故障的步驟。
全文摘要
一種用于制造替換嵌板(240)的方法，該替換嵌板用于修復(fù)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒器(30)的襯套(140)，燃燒器(30)具有由內(nèi)部襯套和外部襯套(42，44)形成的燃燒區(qū)(36)，該方法包括由適合用于燃燒器襯套(30)中的板材形成嵌板(240)、在板材中形成至少一個(gè)開口(96)和鄰近開口(96)將熱障材料(110)涂覆到替換嵌板(240)上的步驟。
文檔編號(hào)F23R3/00GK101206038SQ20071030535
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者E·J·埃米利亞諾維奇 申請(qǐng)人:通用電氣公司