渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)和涂布系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本文中公開的主題涉及渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于渦輪構(gòu)件涂布系統(tǒng)的渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在例如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，空氣被吸引入發(fā)動(dòng)機(jī)的前部中，由軸安裝旋轉(zhuǎn)類型的壓縮機(jī)壓縮，并與燃料混合。使混合物燃燒，且熱燃燒氣體行進(jìn)穿過(guò)安裝于軸上的渦輪。氣體流使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，該渦輪使軸轉(zhuǎn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)和風(fēng)扇。熱廢氣從發(fā)動(dòng)機(jī)的后部流出，從而驅(qū)動(dòng)其并使航空器向前。
[0003]在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作期間，燃燒氣體的溫度可超過(guò)3000°F，這比發(fā)動(dòng)機(jī)的接觸這些氣體的金屬部分的熔化溫度高得多。在高于金屬部分熔化溫度的氣體溫度下的這些發(fā)動(dòng)機(jī)的操作是成熟的技術(shù)，并且可取決于例如多種涂層、內(nèi)冷卻系統(tǒng)或它們的組合。這些發(fā)動(dòng)機(jī)的尤其遭受高溫，并因而要求關(guān)于冷卻的特別注意的金屬部分，是形成燃燒器和位于燃燒器后方的部分的金屬部分。
[0004]可通過(guò)利用通路(例如并入一些發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件中的冷卻孔)將金屬溫度維持為低于熔化水平。有時(shí)，額外的涂層，例如熱屏蔽涂層(TBC)、冷噴霧涂層、等離子涂層、或其他適當(dāng)?shù)耐繉樱部蓱?yīng)用于用于多種應(yīng)用的構(gòu)件。但是，涂層的微結(jié)構(gòu)可取決于構(gòu)件和/或周圍氣氛的溫度。
[0005]作為結(jié)果，涂層的特性可取決于渦輪構(gòu)件的在涂布應(yīng)用期間和/或之后的溫度。用于影響溫度的一個(gè)可能的方法是間隔地涂布，來(lái)允許構(gòu)件在涂層應(yīng)用之間改變溫度。但是，這種方法可通過(guò)減緩整體涂布工藝而增加周期時(shí)間。用于影響溫度的另一可能方法為借助于烤爐、噴燈、感應(yīng)、風(fēng)扇、液體等預(yù)熱或預(yù)冷構(gòu)件。但是，這些方法可加熱不必要的區(qū)域，可能在涂布應(yīng)用期間不控制溫度，并且還可減緩整體涂布工藝時(shí)間。
[0006]由此，備選渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)和渦輪構(gòu)件涂布系統(tǒng)在本領(lǐng)域中將受歡迎。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)。渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)包括至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)，其通過(guò)臨時(shí)地接合渦輪構(gòu)件的至少一個(gè)側(cè)壁來(lái)支撐具有一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔的該渦輪構(gòu)件。渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)還包括至少一個(gè)熱源，其從至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)延伸，其中，當(dāng)至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)支撐渦輪構(gòu)件時(shí)，至少一個(gè)熱源至少部分地布置在一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的至少一個(gè)內(nèi)，使得其可從內(nèi)側(cè)加熱渦輪構(gòu)件。
[0008]在另一實(shí)施例中，公開了一種渦輪構(gòu)件涂布系統(tǒng)。渦輪構(gòu)件內(nèi)涂布系統(tǒng)包括:渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，其包括:至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)，其通過(guò)臨時(shí)地接合渦輪構(gòu)件的至少一個(gè)側(cè)壁來(lái)支撐具有一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔的該渦輪構(gòu)件；和至少一個(gè)熱源，其從至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)延伸，其中，當(dāng)至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)支撐渦輪構(gòu)件時(shí)，至少一個(gè)熱源至少部分地布置在一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的至少一個(gè)中，使得其可從內(nèi)側(cè)加熱渦輪構(gòu)件。渦輪構(gòu)件涂布系統(tǒng)還包括涂布機(jī)，該涂布機(jī)在渦輪構(gòu)件由渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)支撐時(shí)用涂層涂布渦輪構(gòu)件的對(duì)象表面。
[0009]在又一實(shí)施例中，公開了一種用于涂布包括一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔的渦輪構(gòu)件的對(duì)象表面的方法。該方法包括:將至少一個(gè)熱源插入一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的至少一個(gè)中；在至少一個(gè)熱源插入一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的至少一個(gè)中時(shí)通過(guò)至少一個(gè)熱源加熱對(duì)象表面；和，涂布對(duì)象表面。
[0010]技術(shù)方案1:一種渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，其包括:
至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)，其通過(guò)臨時(shí)地接合用于渦輪構(gòu)件的至少一個(gè)側(cè)壁來(lái)支撐具有一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔的所述渦輪構(gòu)件；和
至少一個(gè)熱源，其從所述至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)延伸，其中，當(dāng)所述至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)支撐所述渦輪構(gòu)件時(shí)，所述至少一個(gè)熱源至少部分地布置在所述一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的至少一個(gè)內(nèi)，使得其可從內(nèi)側(cè)加熱所述渦輪構(gòu)件。
[0011]技術(shù)方案2:根據(jù)技術(shù)方案I所述的渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括:
至少一個(gè)第二渦輪構(gòu)件平臺(tái)，其通過(guò)臨時(shí)地接合用于所述渦輪構(gòu)件的至少一個(gè)第二側(cè)壁來(lái)支撐所述渦輪構(gòu)件。
[0012]技術(shù)方案3:根據(jù)技術(shù)方案2所述的渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括:
至少一個(gè)第二熱源，其從該至少一個(gè)第二渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)延伸，其中，當(dāng)所述至少一個(gè)第二渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)支撐所述渦輪構(gòu)件時(shí)，所述至少一個(gè)第二熱源至少部分地布置在所述一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的至少一個(gè)內(nèi)，使得其可從內(nèi)側(cè)加熱所述渦輪構(gòu)件。
[0013]技術(shù)方案4:根據(jù)技術(shù)方案I所述的渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱源包括傳導(dǎo)元件。
[0014]技術(shù)方案5:根據(jù)技術(shù)方案I所述的渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱源包括感應(yīng)線圈。
[0015]技術(shù)方案6:根據(jù)技術(shù)方案I所述的渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱源包括輻射桿。
[0016]技術(shù)方案7:根據(jù)技術(shù)方案I所述的渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪構(gòu)件包括噴嘴或動(dòng)葉。
[0017]技術(shù)方案8:一種渦輪構(gòu)件涂布系統(tǒng)，其包括:
渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)，其包括:
至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)，其通過(guò)臨時(shí)地接合用于渦輪構(gòu)件的至少一個(gè)側(cè)壁來(lái)支撐具有一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔的所述渦輪構(gòu)件；和
至少一個(gè)熱源，其從至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)延伸，其中，當(dāng)所述至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)支撐所述渦輪構(gòu)件時(shí)，所述至少一個(gè)熱源至少部分地布置在所述一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的至少一個(gè)中，使得其可從內(nèi)側(cè)加熱所述渦輪構(gòu)件；和
涂布機(jī)，其在所述渦輪構(gòu)件由所述渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)支撐時(shí)，利用涂層來(lái)涂布所述渦輪構(gòu)件的對(duì)象表面。
[0018]技術(shù)方案9:根據(jù)技術(shù)方案8所述的渦輪構(gòu)件涂布系統(tǒng)，其特征在于，所述涂布包括粘合涂層、頂涂層或熱屏蔽涂層。
[0019]技術(shù)方案10:根據(jù)技術(shù)方案8所述的渦輪構(gòu)件涂布系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個(gè)或更多個(gè)熱電偶，所述熱電偶監(jiān)控所述渦輪構(gòu)件的一個(gè)或更多個(gè)位置處的溫度。
[0020]技術(shù)方案11:根據(jù)技術(shù)方案8所述的渦輪構(gòu)件涂布系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個(gè)或更多個(gè)IR照相機(jī)，所述IR照相機(jī)監(jiān)控沉積在所述對(duì)象表面上的所述涂層。
[0021]技術(shù)方案12:根據(jù)技術(shù)方案8所述的渦輪構(gòu)件涂布系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪構(gòu)件內(nèi)部加熱系統(tǒng)還包括:
至少一個(gè)第二渦輪構(gòu)件平臺(tái)，其通過(guò)臨時(shí)地接合用于所述渦輪構(gòu)件的至少一個(gè)第二側(cè)壁來(lái)支撐所述渦輪構(gòu)件；和
至少一個(gè)熱源，其從該至少一個(gè)第二渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)延伸，其中，當(dāng)所述至少一個(gè)第二渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)支撐所述渦輪構(gòu)件時(shí)，所述至少一個(gè)第二熱源至少部分地布置在所述一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的至少一個(gè)內(nèi)，使得其可從內(nèi)側(cè)加熱所述渦輪構(gòu)件。
[0022]技術(shù)方案13:—種用于涂布包括一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔的渦輪構(gòu)件的對(duì)象表面的方法，所述方法包括:
將至少一個(gè)熱源插入所述一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的至少一個(gè)中；
當(dāng)所述至少一個(gè)熱源插入所述一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的所述至少一個(gè)中時(shí)，通過(guò)所述至少一個(gè)熱源來(lái)加熱所述對(duì)象表面；和涂布所述對(duì)象表面。
[0023]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，所述至少一個(gè)熱源從所述至少一個(gè)渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)延伸。
[0024]技術(shù)方案15:根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其特征在于，還包括，在所述至少一個(gè)熱源插入所述一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部腔中的所述至少一個(gè)中時(shí)，在所述渦輪構(gòu)件支撐平臺(tái)上支撐所述渦輪構(gòu)件。
[0025]技術(shù)方案16:根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，加熱所述對(duì)象表面至少部分地在涂布所述對(duì)象表面之前發(fā)生。
[0026]技術(shù)方案17:根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，加熱所述對(duì)象表面至少部分地在涂布所述對(duì)象表面時(shí)發(fā)生。
[0027]技術(shù)方案18:根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，還包括通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)附件來(lái)監(jiān)控所述渦輪構(gòu)件的加熱或涂布中的至少一者。
[0028]技術(shù)方案19:根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，所述渦輪構(gòu)件包括噴嘴或動(dòng)葉。
[0029]技術(shù)方案20:根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法，其特征在于，所述熱源包括傳導(dǎo)元件、感應(yīng)線圈或輻射桿。
[0030]通過(guò)結(jié)合附圖的下列詳細(xì)說(shuō)明，由本文中