專利名稱：密封構件的非破壞性檢測的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種沿渦輪發(fā)動機葉輪鼓輪的表面延伸的環(huán)形密封刮油環(huán)(wiper) 的非破壞性檢查。具體來講，本發(fā)明涉及通常在幾個刮油環(huán)組內延伸的刮油環(huán)邊緣的渦流檢查，每組刮油環(huán)位于構成該鼓輪的輪盤之間。
背景技術：
在飛機渦輪噴氣發(fā)動機中，渦輪機(諸如壓氣機)帶有安裝成圍繞其主軸轉動的葉輪鼓輪。該鼓輪(通常稱之為“片軸”)帶有所有轉子葉片。壓氣機的每個級都帶有一圈活動葉片，這些葉片沿輪盤周緣有規(guī)律地隔開。裝配在一起的輪盤構成了上述葉輪鼓輪。在可移動葉片的各圈之間，布置了若干圈定子葉片。兩個連續(xù)級之間的密封可以通過靜止葉片所攜帶的一圈耐磨材料和固定到所述鼓輪上的刮油環(huán)之間的配合獲得。刮油環(huán)構成了多種粗糙的環(huán)形肋骨。在兩個連續(xù)級之間，通常由多個平行刮油環(huán)(一般是其中兩到四個)提供密封。為了限制刮油環(huán)隨著時間出現的磨損，在其上通過等離子體方法沉積了一道很強的材料。這種等離子體沉積需要承受非破壞性檢查，以便確認任何類型的裂紋。最常用的非破壞性檢查手段包括渦流檢查。這種檢查到目前為止都是使用探頭(高頻線圈)來進行， 其端部可沿被檢查的刮油環(huán)邊緣移動，與此同時保持與刮油環(huán)邊緣的直接接觸。由于等離子體沉淀在刮油環(huán)上也具有一定的粗糙度，，這會導致探頭迅速磨損。為了解決這個問題，人們試圖在刮油環(huán)和探頭端部覆蓋一道聚四氟乙烯膜來保護探頭，以確保渦流檢查的良好效果，并在探頭相對于刮油環(huán)移動時實現低摩擦。這種解決方案要求準備時間很長，特別是在每個刮油環(huán)上沉積所述膜。這種作業(yè)需要幾個小時，另外， 還存在聚四氟乙烯膜的成本問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明選擇使用探頭的無接觸非破壞性檢查來解決所有這些問題，而且，因此探頭不會受到磨損，且無需使用任何聚四氟乙烯。更確切地說，本發(fā)明提供了檢查環(huán)形密封刮油環(huán)的裝置，該刮油環(huán)構成了在葉輪鼓輪表面延伸的密封結構件的組成部分，所述裝置的特征在于，其包括了帶有至少兩個間隔開的導輪的托架，所述導輪適于與至少一部分所述密封結構件接觸，該密封結構件構成了一種環(huán)形導軌，而且，其中，所述托架帶有至少一個探頭，該探頭所處的位置是，當所述導輪與所述環(huán)形導軌嚙合時，探頭的位置面向所述被檢查刮油環(huán)的邊緣，而且與該刮油環(huán)有一定距離。使用刮油環(huán)作為托架運行的基準可以保證探頭和檢查部件之間的距離真正保持恒定，這是獲得良好檢查效果所必需的條件，尤其進行渦流檢查時。在上述說明中，上述密封結構件涉及至少一個刮油環(huán)，而且通常涉及兩個相鄰輪盤之間的一組刮油環(huán)，這些刮油環(huán)相互靠攏，且在所述鼓輪表面上軸向偏移。正是密封結構件的這種整體結構構成了所述的環(huán)形導軌。換言之，其中一個上述導輪可以具有V形截面槽，藉此其可與刮油環(huán)頂部進行嚙合，或者其還可具有能在兩個相鄰刮油環(huán)之間嚙合的凸形輪廓。


下面僅通過示例并結合附圖，介紹根據本發(fā)明原理實施的檢查裝置，可以更好地理解本發(fā)明，本發(fā)明的其它優(yōu)點會更清楚地顯現出來，附圖如下圖1為本發(fā)明的檢查裝置的整體示意圖，示出了探頭的程序控制的自動定位情況；圖2為帶有這種手動檢測探頭的托架示意圖；圖3為使用圖2所示托架檢查刮油環(huán)的示意圖；圖4為沿圖3的IV-IV線的剖面圖；圖5為沿圖3的V-V線的剖面圖；以及圖6為類似于圖5的剖面圖，示出了托架的另一種形式，可以同時對某個密封結構件所有刮油環(huán)進行檢查。
具體實施例方式圖1所示的檢查裝置在自動方式時包括，帶有至少一個渦流探頭13的托架11，帶有所述托架的機器人15，和安裝成可圍繞Y軸旋轉的轉盤17，該軸線在本示例中為垂直。機器人15帶有伸縮臂19，而托架11就安裝在該伸縮臂的端部。該伸縮臂19呈水平，本身可以垂直移動。機器人程序編排成可調整托架相對于轉盤的位置，從而可檢查位于轉盤上鼓輪25的各種刮油環(huán)。在所示示例中，這種鼓輪25位于轉盤上，采取如下方式固定，即其主對稱軸線與轉盤17的垂直旋轉軸線Y相重合。如圖所示，葉輪鼓輪25置放在轉盤上，其由彼此焊接在一起的相鄰輪盤30組成。在兩個連續(xù)的輪盤之間，鼓輪上裝有由多個刮油環(huán)27組成的密封結構件26。每個刮油環(huán)呈粗糙肋骨形式。機器人15位于轉盤附近，可以轉動托架，使其面對每組刮油環(huán)27 (如上所述，稱之為密封結構件)。托架的相同高度的設定，使得其可對特定密封結構件沈內所有刮油環(huán)27進行檢查。還可以采用連續(xù)方式，如果托架上設置多個探頭，也可采用同步方式。特定密封結構件內的刮油環(huán)27是并排布置，彼此相隔的軸線距離很小，從而在彼此之間形成溝槽33。這樣，刮油環(huán)，如同溝槽一樣，可以作為托架11的導向基準。圖2到圖5所示托架11更適合手動檢查。這就是為什么桿19被手柄20取代的原因。不過，托架IlA基本上類似于托架11。更確切地說，托架IlA帶有至少兩個彼此隔開的導輪35，適合于接觸至少一部分通常起環(huán)形導軌作用的所述密封結構件26。在該示例中，兩個導輪35位于相同平面上。在該示例中，導輪為帶溝槽36的類型，且設計成可以接觸刮油環(huán)的圓形邊緣。探頭13由帶軸線X(其轉彎處的軸線)的線圈構成，相對于檢查部件呈大體垂直角度固定。該探頭13(更具體地講，該探頭的一端)位于這樣的位置，即當導輪35與所述圓形導軌嚙合時，探頭面向刮油環(huán)27的邊緣，以便檢查。在該示例中，被檢查的刮油環(huán)是導輪35與之嚙合的刮油環(huán)。為此，探頭的軸線X和導輪35溝槽的底部大體上處在同一平面上。探頭13位于兩個導輪之間。圖4示出了與刮油環(huán)27嚙合對其進行導向的導輪35。圖5示出了探頭13(線圈) 相對于被檢查的刮油環(huán)27邊緣的位置。當導輪35與刮油環(huán)27嚙合時，可以看出，距刮油環(huán)最近的探頭的端部并沒有與其接觸，而是固定在與所述被檢查刮油環(huán)的邊緣的較近的預定距離d處。在托架IlA沿刮油環(huán)移動的整個過程中，該距離保持不變，該特性是取得良好檢查所必需的條件之一。此外，值得關注的是，托架包括沿探頭端部兩側延伸的側面39，改側面適于面向被檢查的刮油環(huán)。在進行手動控制時，即，不使用機器人的時候，這些側面很有用。它使得操作手能夠在要檢查的刮油環(huán)上嚙合導輪，并圍繞導輪來移動托架。在這些情況下，側面39可以便于操作手檢查探頭相對于刮油環(huán)的定位。此外，托架IlA包括至少一個附加導輪41，該導輪所處的平面與含有另外兩個導輪的平面相平行。該附加導輪適于與圓形導軌接觸，例如，相鄰刮油環(huán)27 (或兩個刮油環(huán)之間的溝槽33)。該附加導輪還有助于穩(wěn)定探頭相對于被檢查刮油環(huán)的定位。在圖1所示的自動方式的實施例中，不需要使用側面39和附加導輪41。在圖6所示另一個實施方式中，托架IlB帶有多個探頭13，彼此隔開，使得一個密封結構件中的每個探頭位置都面向對應的刮油環(huán)27邊緣，并與刮油環(huán)相隔一定距離^這就使得特定組內的所有刮油環(huán)可以同時被檢查。例如，在圖1所示的自動方式中，機器人的程序編排成將托架IlB移到對應于一組刮油環(huán)位置的高度，而且，如果托架帶有數個對應于該組刮油環(huán)27數量的探頭13時，且所述探頭的間隔距離與刮油環(huán)相互隔開的距離相同時，那么，轉盤17轉動一圈，特定組內的所有刮油環(huán)(或特定密封結構件)都可同時得到檢查。根據被檢查的刮油環(huán)的位置，刮油環(huán)可以設置為不同的間隔距離。探頭在托架上的間距可以不同。在不同實施方式中，托架可以包括用來調整所述探頭之間間距的裝置。
權利要求
1.一種用于檢查構成密封結構件06)的組成部分的環(huán)形密封刮油環(huán)07)的裝置，該密封結構件06)在葉輪鼓輪表面延伸，所述裝置的特征在于，該裝置包括帶有至少兩個間隔開的導輪(36)的托架(11，11A，11B)，該導輪適于接觸至少一部分所述密封結構件06)， 該密封結構件構成了環(huán)形導軌；其中，所述托架帶有至少一個探頭(13)，該探頭所處的位置是，當所述導輪與所述環(huán)形導軌嚙合時，探頭的位置面向被檢查的所述刮油環(huán)的邊緣，且與所述刮油環(huán)保持一定距離(出。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該導輪(36)為溝槽形式，其中，所述探頭 (13)的軸線和所述導輪溝槽的底部呈大體共面，所述探頭位于兩個導輪之間。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述托架具有側面(39)，該側面沿探頭的任一側端部延伸，該探頭適于面向被檢查的刮油環(huán)。
4.根據權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述托架包括至少一個附加導輪 (41)，該附加導輪所處的平面與包含另外兩個導輪的平面相平行，且該附加導輪適于與所述環(huán)形導軌接觸，以便穩(wěn)定所述探頭(1 相對于被檢查的刮油環(huán)的定位。
5.根據以上任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述托架(IlB)帶有多個間隔開的探頭(1 ，間隔方式是這樣的，即在檢查過程中每個探頭的位置都是面向相應的刮油環(huán)邊緣并與該邊緣保持一定距離。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述托架包括調整所述探頭之間間距的直ο
7.根據以上任一權利要求所述的裝置，其特征在于，進一步包括圍繞旋轉軸線轉動并適合安裝所述鼓輪的轉盤(17)，所述鼓輪的位置是這樣的，即其主對稱軸線與該轉盤的所述轉動軸線(Y)重合。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括帶有伸縮臂(19)的機器人(15)， 其中，所述托架安裝在所述伸縮臂的端部，將所述機器人編程為調整所述托架相對于轉盤的位置，以便檢查所述鼓輪的各個刮油環(huán)。
9.根據以上任一權利要求所述的裝置，其特征在于，該探頭或每個上述探頭都是渦流探頭。
全文摘要
一種檢查沿轉子葉輪鼓輪表面延伸的環(huán)形密封刮油環(huán)的裝置。該裝置包括托架(11A)，該托架包括至少兩個導輪(36)和帶有探頭(13)，該探頭的位置是，當托架固定到位時，探頭位置面對被檢查刮油環(huán)的邊緣并與探頭一定距離。
文檔編號G01N27/90GK102459970SQ201080026176
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權日2009年6月10日
發(fā)明者卡羅琳娜·加西亞-洛佩茲, 吉恩-杰克斯·奈德萊克, 杰拉德·德瑞恩, 薩迪亞·布斯凱 申請人:斯奈克瑪