專利名稱:壓縮機葉片前緣襯墊及相關(guān)方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明大體涉及渦輪機技術(shù),且更具體地涉及用于減輕由
壓縮機葉片前緣腐蝕和/或侵蝕導致的損壞的物件和方法。
背景技術(shù):
壓縮機葉片前緣腐蝕/侵蝕是渦輪發(fā)動機中的普遍問題。渦 輪葉片,特別是渦輪壓縮機葉片或翼型件的前緣,特別易于受由于 暴露于惡劣環(huán)境而導致的腐蝕和/或侵蝕的影響。對受損的渦輪葉片 進行修理和/或替換要求可能與正常維護間隔不相符的昂貴的停機時 間。因此,開發(fā)用以降低葉片前緣的腐蝕和/或侵蝕的發(fā)生率或 由葉片前緣的腐蝕和/或侵蝕導致的損壞的技術(shù)或工藝將是有利的。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個示例性但非限制性實施例,本發(fā)明涉及一種包括 翼型件部分和安裝部分的壓縮機葉片;翼型件部分具有前緣和后緣, 前緣具有附連到其上的抗腐蝕或抗侵蝕村墊(shim)。在另 一方面中,本發(fā)明涉及一種改進壓縮機葉片翼型件的 前緣處的抗腐蝕性或抗侵蝕性的方法,其包括a)清潔壓縮機葉片翼 型件的前緣部分;以及b)將一個或多個抗腐蝕或抗侵蝕^H"墊附連到前 緣部分上?,F(xiàn)在將結(jié)合以下標示的附圖更詳細地描述本發(fā)明。 附圖簡述
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的壓縮機葉片的透一見圖;以及圖2是沿圖1中的線2-2得到的剖面,但其中按比例放大 了襯墊。
具體實施例方式參看圖l,輪葉或葉片IO(例如渦輪壓縮機葉片)包括翼型件 部分12和榫安裝部分14。翼型件部分12具有前緣16、后緣18、壓 力側(cè)20和吸入側(cè)22。由于壓縮機入口處的進入空氣流(包含例如干燥顆粒、鹽霧 等),正是前緣16最易受腐蝕和/或侵蝕的影響。根據(jù)本發(fā)明的 一個非限制性的示例性實施例, 一個或多個 襯墊24可應用于翼型件部分的前緣16。進一步參看圖2,襯墊24基 本包圍前緣16,延伸到翼型件的壓力側(cè)20和吸入側(cè)22兩者中。注意, 在圖2中,僅為了有助于理解本發(fā)明而以非??浯蟮谋壤@示了村墊。 一個襯墊可沿著前緣的一部分或前緣的基本整個長度而延伸,或者,
備選地,多個襯墊片段可用于減小翼型件/襯墊交接處的剪切應變。在一種優(yōu)選的構(gòu)造中,村墊24具有在/人1密耳至30密耳 的范圍內(nèi)的厚度。 一個或多個村墊可由抗侵蝕合成物構(gòu)成,包括高鉻 材料,例如Ni-25Cr片材;高鋁或高鈦材料。或者可采用硬的抗腐蝕 材料,例如TiN、 Ti/TiN、 TiN/CrN、 NiCrWC等。 一個或多個襯墊還 可由抗腐蝕聚合材料來構(gòu)造,例如聚丙烯,或具有約l-10密耳的厚度 的抗侵蝕帶,例如3M聚亞安酯保護帶。將理解的是, 一個或多個襯 墊還可由涂有抗腐蝕或抗侵蝕材料的適當金屬來構(gòu)造,即使用粉末形 式的以上所提到的合成物。金屬形式的一個或多個襯墊24可通過若干已知技術(shù)中的任 何一種附連到前緣16上,例如,諸如焊接、釬焊、軟焊和/或通過粘 合膜。 一種適當?shù)恼澈夏た蓮拿Q為3M結(jié)構(gòu)膠帶(3M Structural Adhesive Tape)的商品獲得??裳刂饘俅鍓|的邊緣30、 32施用26、28處顯示的另外的粘合材料,以便在襯墊邊緣與翼型件接合處使村墊
邊緣平滑。注意到在機器的前端中溫度擺動相對溫和,即/人約70°F至約400。F,在任何情況下,翼型件和襯墊的熱膨脹特性都應該匹配到可減小循環(huán)應變的量的程度。在這點上,用于附連金屬襯墊或者其本身用作襯墊的低溫粘合劑是有利的,因為不需要切割,由此保持了基底金屬的屬性。在附連一個或多個村墊24之前,需要通過銑削、噴擊、噴砂處理、振動拋光或上述方法的組合來準備前緣16處的表面。對于通過高壓膠帶(例如以上提到的3M結(jié)構(gòu)膠帶)進行的襯墊附連,需要額外的準備。例如,可對襯墊和翼型件前緣的相向的表面進行漂洗、石咸去脂、蝕刻、干燥、填裝和固化(cure)。在通過膠帶應用了村墊之后,可將葉片放置在高壓滅菌器中,(例如)以使粘合劑固化。當將諸如3M聚亞安酯保護帶等低溫粘合劑用作襯墊時,在應用帶之前,相向的表面僅需要進行漂洗和去脂。構(gòu)思了本文所述的襯墊將在制造的時候添加到葉片上。另一方面,只要葉片處于可接受的條件下,就可針對現(xiàn)有葉片來改進村塾。雖然已經(jīng)結(jié)合目前^皮認為是最實用且最優(yōu)選的實施例的內(nèi)容對本發(fā)明進行了描述,但是應當理解,本發(fā)明不限于所公開的實施例,而是相反,本發(fā)明意圖覆蓋包括在所附的權(quán)利要求書的精神和范圍之內(nèi)的各種修改和等效布置。
權(quán)利要求
1.一種包括翼型件部分(12)和安裝部分(14)的壓縮機葉片(10);所述翼型件部分具有前緣(16)和后緣(18),所述前緣具有附連到其上的抗腐蝕襯墊(24)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機葉片,其特征在于,所述襯墊(24)由選自包括TiN、 Ti/TiN、 TiN/CrN、 NiCrWC的組的材料構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機葉片,其特征在于,所述村墊(24)至少部分地由選自由鉻、鋁或高鈥材料組成的組的合成物構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機葉片,其特征在于,所述村墊(24)由涂有抗腐蝕或抗侵蝕材料的金屬構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機葉片,其特征在于,所述村墊(24)通過焊接、釬焊或軟焊而附連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機葉片,其特征在于,所述村墊(24)通過粘合劑附連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機葉片,其特征在于,所述村墊(24)包括多個襯墊片段。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機葉片,其特征在于,所述村墊(24)的介于約1密耳厚和約25密耳厚之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機葉片,其特征在于,所述村墊(24)由聚合材料制成。
10. —種提高壓縮機葉片翼型件(12)的前緣部分(16)處的抗腐蝕性/抗侵蝕性的方法,包括a) 準備所述壓縮機葉片翼型件(12)的所述前緣部分(16);以及b) 將一個或多個襯墊(24)附連到所述前緣部分(16)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓縮機葉片前緣襯墊及相關(guān)方法。一種提高壓縮機葉片的前緣處的抗腐蝕性的方法,其包括A)清潔壓縮機葉片翼型件的前緣部分;以及B)將一個或多個抗腐蝕或抗侵蝕襯墊附連到前緣部分上。
文檔編號F04D29/30GK101639080SQ20091016583
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者D·A·赫爾米克, J·C·謝菲爾, J·羅伯茨, S·S·帕布拉 申請人:通用電氣公司