Mae llafnau tyrbin yn rhan bwysig o beiriannau awyrennau, gyda thymheredd uchel, llwyth trwm, a strwythur cymhleth. Mae cysylltiad agos rhwng ansawdd yr archwiliad a chynnal a chadw â gwydnwch a bywyd gwasanaeth y gwaith. Mae'r papur hwn yn astudio archwilio a chynnal llafnau injan awyrennau, yn dadansoddi dull methiant llafnau injan awyrennau, ac yn crynhoi technoleg canfod methiant a thechnoleg cynnal a chadw llafnau injan awyrennau.
Wrth ddylunio llafnau tyrbin, defnyddir deunyddiau newydd ag ansawdd uwch yn aml, a gostyngir yr ymyl gweithio trwy wella'r technoleg strwythur a phrosesu, er mwyn gwella cymhareb byrdwn-i-bwysau'r injan. Mae'r llafn tyrbin yn airfoil aerodynamig a all gyflawni gwaith cyfatebol dros hyd cyfan y llafn, a thrwy hynny sicrhau bod gan y llif aer ongl gylchdroi rhwng gwreiddyn y llafn a blaen y llafn, ac mae'r ongl gylchdroi wrth domen y llafn yn fwy na hynny wrth wraidd y llafn. Mae'n bwysig iawn gosod llafn rotor y tyrbin ar ddisg y tyrbin. Y tenon "siâp coeden ffynidwydd" yw rotor y tyrbin nwy modern. Mae wedi cael ei brosesu'n fanwl gywir a'i ddylunio i sicrhau y gall pob flanges ddwyn y llwyth yn gyfartal. Pan fydd y tyrbin yn llonydd, mae gan y llafn symudiad diriaethol yn y rhigol dannedd, a phan fydd y tyrbin yn cylchdroi, mae gwreiddyn y llafn yn cael ei dynhau i'r ddisg oherwydd yr effaith allgyrchol. Mae'r deunydd impeller yn ffactor pwysig wrth sicrhau perfformiad a dibynadwyedd y tyrbin. Yn y dyddiau cynnar, roedd aloion tymheredd uchel anffurfiedig yn cael eu defnyddio a'u cynhyrchu trwy ffugio. Gyda datblygiad parhaus dylunio injan a thechnoleg castio manwl, mae llafnau tyrbin wedi newid o aloion dadffurfiedig i wag, polycrystalline i grisial sengl, ac mae ymwrthedd gwres y llafnau wedi gwella'n fawr. Defnyddir superalloys crisial sengl sy'n seiliedig ar nicel yn helaeth wrth gynhyrchu rhannau pen poeth o beiriannau hedfan oherwydd eu priodweddau ymgripiad tymheredd uchel rhagorol. Felly, mae ymchwil fanwl ar archwilio a chynnal llafnau tyrbin yn arwyddocâd mawr ar gyfer gwella diogelwch gweithrediad injan a gwerthuso morffoleg difrod a graddfa'r llafnau yn gywir yn gywir.
Dulliau methu llafnau injan awyrennau
Methiant torri esgyrn blinder beic isel llafn
Mewn gwaith gwirioneddol, fel rheol nid yw'n hawdd digwydd torri blinder cylch isel llafnau rotor, ond o dan y tri chyflwr canlynol, bydd toriad blinder cylch isel yn digwydd. Mae Ffigur 1 yn ddiagram sgematig o doriad llafn.
(1) Er bod y straen gweithio ar yr adran beryglus yn llai na chryfder cynnyrch y deunydd, mae diffygion lleol mawr yn yr adran beryglus. Yn yr ardal hon, oherwydd bodolaeth diffygion, mae'r ardal fwy gerllaw yn fwy na chryfder cynnyrch y deunydd, gan arwain at lawer iawn o ddadffurfiad plastig, sy'n arwain at dorri blinder cylch isel y llafn.
(2) Oherwydd ystyriaethau dylunio gwael, mae straen gweithio'r llafn ar yr adran beryglus yn agos at neu'n fwy na chryfder cynnyrch y deunydd. Pan fydd diffygion ychwanegol yn y rhan beryglus, bydd y llafn yn cael toriad blinder cylch isel.
(3) Pan fydd gan y llafn amodau annormal fel fflutter, cyseinio a gorboethi, mae cyfanswm gwerth straen ei adran beryglus yn fwy na'i gryfder cynnyrch, gan arwain at dorri blinder cylch isel y llafn. Mae toriad blinder cylch isel yn cael ei achosi yn bennaf gan resymau dylunio, ac mae'r rhan fwyaf ohono'n digwydd o amgylch gwreiddyn y llafn. Nid oes arc blinder amlwg ar y toriad cylch isel nodweddiadol.
Methiant Torri Blinder Cyseiniant Torsional BLADE
Mae toriad blinder cylch uchel yn cyfeirio at y toriad sy'n digwydd o dan gyseiniant torsional y llafn, ac mae ganddo'r nodweddion cynrychioliadol canlynol:
(1) Mae cwymp cornel yn digwydd yn y nod cyseiniant torsional.
(2) Gellir gweld cromlin blinder amlwg wrth dorri blinder y llafn, ond mae'r gromlin blinder yn denau iawn.
(3) Mae'r toriad fel arfer yn cychwyn o gefn y llafn ac yn ymestyn i fasn y llafn, ac mae'r parth blinder yn meddiannu prif ardal yr arwyneb torri esgyrn.
Mae dau brif reswm dros graciau blinder torsional y llafn: un yw'r cyseiniant torsional, a'r llall yw'r rhwd helaeth ar wyneb y llafn neu effaith grym allanol.
Blinder tymheredd uchel llafn a difrod thermol methiant torri asgwrn
Mae llafnau rotor tyrbin yn gweithio mewn amgylchedd tymheredd uchel ac maent yn destun newidiadau tymheredd a straen bob yn ail, sy'n arwain at ddifrod ymgripiad a blinder y llafnau (gweler Ffigur 2). Ar gyfer torri blinder tymheredd uchel y llafnau, rhaid cwrdd â'r tri chyflwr canlynol:
(1) Mae toriad blinder y llafn yn dangos yn bennaf nodweddion toriad rhyngranbarthol.
(2) mae'r tymheredd ar safle torri esgyrn y llafn yn uwch na thymheredd ymgripiad terfyn y deunydd;
(3) Dim ond straen tynnol allgyrchol y donffurf sgwâr y gall safle torri blinder y llafn, sy'n fwy na'r terfyn ymgripiad neu'r terfyn blinder ar y tymheredd hwn.
Yn gyffredinol, mae toriad blinder llafnau rotor ar dymheredd uchel yn brin iawn, ond wrth ei ddefnyddio'n wirioneddol, mae toriad blinder a achosir gan ddifrod thermol i'r rotor yn gymharol gyffredin. Yn ystod gweithrediad yr injan, gelwir gorboethi neu or-losgi cydrannau oherwydd gwrthdroi tymor byr o dan amodau gwaith annormal yn difrod gorboethi. Ar dymheredd uchel, mae craciau blinder yn dueddol o ddigwydd mewn llafnau. Mae gan doriad blinder a achosir gan ddifrod tymheredd uchel y prif nodweddion canlynol:
(1) Mae'r safle torri esgyrn wedi'i leoli yn gyffredinol yn ardal tymheredd uchaf y llafn, yn berpendicwlar i echel y llafn.
(2) Mae'r toriad yn tarddu o ymyl cilfach yr ardal ffynhonnell, ac mae ei groestoriad yn dywyll ac mae ganddo lefel uchel o ocsidiad. Mae croestoriad yr adran estyniad yn gymharol wastad ac nid yw'r lliw mor dywyll â'r ardal ffynhonnell.
Technoleg atgyweirio methiant llafnau injan awyrennau
Archwiliad BoreScope ar fwrdd y llong
Archwiliad tureScope ar fwrdd yw archwilio llafnau'r tyrbin yn weledol trwy stiliwr yn y blwch tyrbin injan. Nid oes angen dadosod yr injan ar y dechnoleg hon a gellir ei chwblhau'n uniongyrchol ar yr awyren, sy'n gyfleus ac yn gyflym. Gall archwilio Borscope ganfod yn well llosgi, cyrydiad a dad -fondio llafnau tyrbin, a all helpu i ddeall a meistroli technoleg ac iechyd y tyrbin, er mwyn cynnal archwiliad cynhwysfawr o'r llafnau tyrbin a sicrhau gweithrediad arferol yr injan. Mae Ffigur 3 yn dangos yr arolygiad borescope.
Triniaeth cyn-lanhau cyn ei harchwilio yn y gweithdy atgyweirio
Mae wyneb y llafnau tyrbin wedi'i orchuddio â dyddodion ar ôl hylosgi, haenau a haenau cyrydiad thermol a ffurfiwyd gan gyrydiad ocsideiddio tymheredd uchel. Bydd dyddodiad carbon yn cynyddu trwch wal y llafnau, gan achosi newidiadau yn y llwybr llif aer gwreiddiol, a thrwy hynny leihau effeithlonrwydd tyrbin; Bydd cyrydiad thermol yn lleihau priodweddau mecanyddol y llafnau; ac oherwydd presenoldeb dyddodion carbon, mae'r difrod i wyneb y llafn yn cael ei guddio, gan ei gwneud yn anodd canfod. Felly, cyn monitro ac atgyweirio'r llafnau, rhaid glanhau'r dyddodion carbon.
Profi Uniondeb Blade
Yn y gorffennol, defnyddiwyd offerynnau mesur "caled" fel mesuryddion ongl a chalipers i ganfod diamedr llafn peiriannau awyrennau. Mae'r dull hwn yn syml, ond mae'n hawdd ei effeithio gan ymyrraeth ddynol ac mae ganddo ddiffygion fel cywirdeb isel a chyflymder canfod araf. Yn dilyn hynny, yn seiliedig ar y peiriant mesur cyfesurynnau, ysgrifennwyd cais ar gyfer rheolaeth awtomatig microgyfrifiadur, a datblygwyd system fesur ar gyfer dimensiynau geometrig y llafn. Trwy ganfod y llafn yn awtomatig a'i chymharu â'r siâp llafn safonol, rhoddir canlyniadau'r profion gwall yn awtomatig i bennu argaeledd y llafn a'r dull cynnal a chadw gofynnol. Er bod gan offerynnau mesur cyfesurynnau gwahanol weithgynhyrchwyr wahaniaethau mewn technolegau penodol, mae ganddynt y cyffredinrwydd canlynol: lefel awtomeiddio uchel, canfod cyflym, yn gyffredinol gellir canfod un llafn mewn 1 munud, ac mae ganddynt alluoedd ehangu da. Trwy addasu cronfa ddata siâp llafn safonol, gellir canfod gwahanol fathau o lafnau. Mae Ffigur 4 yn dangos y prawf uniondeb.
Cynnal a chadw llafn injan awyrennau
Technoleg chwistrell thermol
Technoleg chwistrellu thermol yw llosgi ffibrau neu ddeunyddiau powdr i gyflwr tawdd, eu hatomio ymhellach, ac yna eu hadneuo ar y rhannau neu'r swbstradau i'w chwistrellu.
(1) Haenau sy'n gwrthsefyll gwisgo
Defnyddir haenau sy'n gwrthsefyll gwisgo fel haenau wedi'u seilio ar cobalt, wedi'u seilio ar nicel, a thwngsten sy'n seiliedig ar garbid yn helaeth mewn rhannau injan awyrennau i leihau ffrithiant a achosir gan ddirgryniad, llithro, gwrthdrawiad, ffrithiant a ffrithiant arall yn ystod gweithrediad peiriannau awyrennau, a thrwy hynny wella perfformiad a bywyd gwasanaeth.
(2) haenau sy'n gwrthsefyll gwres
Er mwyn cynyddu byrdwn, mae angen i beiriannau awyrennau modern gynyddu'r tymheredd cyn y tyrbin i'r eithaf. Yn y modd hwn, bydd tymheredd gweithredu'r llafnau tyrbin yn cynyddu yn unol â hynny. Er bod deunyddiau sy'n gwrthsefyll gwres yn cael eu defnyddio, mae'n dal yn anodd cwrdd â gofynion defnyddio. Mae canlyniadau profion yn dangos y gall rhoi haenau sy'n gwrthsefyll gwres ar wyneb llafnau tyrbin wella ymwrthedd gwres rhannau ac osgoi dadffurfiad a chracio rhannau.
(3) Haenau Abradable
Mewn peiriannau awyrennau modern, mae'r tyrbin yn cynnwys casin sy'n cynnwys llafnau stator llorweddol lluosog a llafn rotor wedi'i osod ar ddisg. Er mwyn gwella effeithlonrwydd yr injan, dylid lleihau'r pellter rhwng dwy gydran y stator a'r rotor gymaint â phosibl. Mae'r bwlch hwn yn cynnwys y "bwlch tip" rhwng y domen rotor a'r cylch allanol sefydlog, a'r "bwlch llwyfan" rhwng pob cam o'r rotor a'r casin. Er mwyn lleihau'r gollyngiad aer a achosir gan y bwlch gormodol, yn ddamcaniaethol mae'n ofynnol i'r bylchau fod yn sero cymaint â phosibl, oherwydd mae'n anodd cyflawni gwall gwirioneddol gwall a gwall gosod y rhannau cynhyrchu'r rhannau cynhyrchu'r rhannau cynhyrchu'r rhannau cynhyrchu'r rhannau cynhyrchu'r rhannau cynhyrchu'r rhannau cynhyrchu; Yn ogystal, o dan dymheredd uchel a chyflymder uchel, bydd yr olwyn hefyd yn symud yn hydredol, gan beri i'r llafnau "dyfu" yn radical. Oherwydd yr anffurfiad plygu, ehangu thermol a chrebachu'r darn gwaith, defnyddir haenau gwisgo chwistrellu i wneud i'r bwlch ymwybodol lleiaf, hynny yw, chwistrellu haenau amrywiol ar yr wyneb ger pen y llafn; Pan fydd y rhannau cylchdroi yn rhwbio yn ei erbyn, bydd y cotio yn cynhyrchu gwisgo aberthol, a thrwy hynny leihau'r bwlch i'r lleiafswm. Mae Ffigur 5 yn dangos y dechnoleg chwistrellu thermol.
Saethu peening
Mae technoleg peening saethu yn defnyddio taflegrau cyflym i effeithio ar wyneb y darn gwaith, gan gynhyrchu straen cywasgol gweddilliol ar wyneb y darn gwaith a ffurfio deunydd cryfhau i raddau i wella cryfder blinder y cynnyrch a lleihau perfformiad cyrydiad straen y deunydd. Mae Ffigur 6 yn dangos y llafn ar ôl saethu peening.
(1) Sych sych yn peening
Mae technoleg peening ergyd sych yn defnyddio grym allgyrchol i ffurfio haen cryfhau arwyneb gyda thrwch penodol ar wyneb y darn gwaith. Er bod gan dechnoleg peening ergyd sych offer syml ac effeithlonrwydd uchel, mae'n dal i gael problemau fel llygredd llwch, sŵn uchel, a defnydd uchel o ergydion yn ystod cynhyrchu màs.
(2) Saethu dŵr yn peening
Mae gan Peening Ergyd Dŵr yr un mecanwaith cryfhau â sbenio ergyd sych. Y gwahaniaeth yw ei fod yn defnyddio gronynnau hylif sy'n symud yn gyflym yn lle saethu, a thrwy hynny leihau effaith llwch ar yr amgylchedd yn ystod peening ergyd sych, a thrwy hynny wella'r amgylchedd gwaith.
(3) Cryfhau Plât Rotari
Mae'r cwmni 3M Americanaidd wedi datblygu math newydd o broses cryfhau peening ergyd. Ei ddull cryfhau yw defnyddio plât cylchdro gydag ergyd i daro'r wyneb metel yn barhaus ar gyflymder uchel i ffurfio haen cryfhau arwyneb. O'i gymharu â SHOT peening, mae ganddo fanteision offer syml, defnydd hawdd, effeithlonrwydd uchel, economi a gwydnwch. Mae cryfhau plât cylchdro yn golygu pan fydd ergyd gyflym yn taro'r llafn, bydd wyneb y llafn yn ehangu'n gyflym, gan beri iddi gael dadffurfiad plastig ar ddyfnder penodol. Mae trwch yr haen dadffurfiad yn gysylltiedig â chryfder effaith y taflunydd a phriodweddau mecanyddol y deunydd darn gwaith, a gall yn gyffredinol gyrraedd 0. 12 i 0. 75 mm. Trwy addasu'r broses peening ergyd, gellir cael trwch priodol yr haen dadffurfiad. O dan weithred peening saethu, pan fydd dadffurfiad plastig yn digwydd ar wyneb y llafn, bydd yr is -wyneb cyfagos hefyd yn dadffurfio. Fodd bynnag, o'i gymharu â'r wyneb, mae dadffurfiad yr is -wyneb yn llai. Heb gyrraedd y pwynt cynnyrch, mae'n dal i fod yn y cam dadffurfiad elastig, felly mae'r plastigoli di-unffurf rhwng yr wyneb a'r haen isaf yn anwastad, a all achosi newidiadau straen gweddilliol yn y deunydd ar ôl chwistrellu. Mae canlyniadau'r profion yn dangos bod straen cywasgol gweddilliol ar yr wyneb ar ôl cael ei saethu yn peening, ac ar ddyfnder penodol, mae straen tynnol yn ymddangos ar yr is -wyneb. Mae'r straen cywasgol gweddilliol ar yr wyneb sawl gwaith yn fwy na'r is -wyneb. Mae'r dosbarthiad straen gweddilliol hwn yn fuddiol iawn i wella cryfder blinder ac ymwrthedd cyrydiad. Felly, mae technoleg Peening wedi'i saethu yn chwarae rhan bwysig iawn wrth ymestyn oes gwasanaeth cynhyrchion a gwella ansawdd cynnyrch.
Atgyweirio cotio
Mewn peiriannau awyrennau, mae llawer o lafnau tyrbin datblygedig yn defnyddio technoleg cotio i wella eu priodweddau gwrth-ocsidiad, gwrth-cyrydiad, a gwrthsefyll gwisgo; Fodd bynnag, gan y bydd y llafnau'n cael eu difrodi i raddau amrywiol wrth eu defnyddio, rhaid eu hatgyweirio yn ystod cynnal a chadw llafn, fel arfer trwy dynnu oddi ar y cotio gwreiddiol ac yna defnyddio haen newydd o orchudd.
