与旋转机器一起使用的维修装置的制作方法

文档序号:19689154发布日期:2020-01-14 18:51阅读:327来源:国知局
与旋转机器一起使用的维修装置的制作方法



背景技术:

本公开的领域整体涉及维修装置,并且更具体地,涉及用于检查和/或修理旋转机器的维修装置。

至少一些已知的旋转机器,诸如用于飞机引擎的涡轮以及用于工业应用的气体和蒸汽动力涡轮,包括外壳和至少一个转子,该转子承载旋转机翼(即叶片)的多个级,其相对于外壳旋转。此外,外壳承载固定机翼(即导向叶片)多个级。叶片和导向叶片布置在交替的级中。在至少一些已知的旋转机器中,护罩设置在定子的径向内表面上以在叶片的尖端周围形成环密封件。叶片、导向叶片和护罩共同限定了旋转机器的压缩机部分和涡轮部分内的主流路。该流路与经过燃烧器的流路组合,限定旋转机器内的主腔室。

在操作中,旋转机器的部件经历劣化。因此,对至少一些已知的旋转机器进行定期检查诸如管道镜检查以在维修间隔之间评估旋转机器的状况。在检查期间观察到的状况的示例包括磨损(例如,由于叶片尖端侵入护罩,颗粒引起的腐蚀,水滴引起的腐蚀,由于固定部件之间的滑动接触而造成的磨损),冲击(例如,涡轮部分部件的热阻隔涂层(tbc)或环境屏障涂层(ebc)的碎裂,压缩机叶片前缘形成毛刺/弯曲),开裂(例如,热疲劳,低周疲劳,高周疲劳,蠕变断裂),固定部件之间的接触损坏,高温金属部件的氧化或热腐蚀,静态密封件劣化,以及(例如,导向叶片侧壁/机翼、叶片平台和叶片尖端护罩的)蠕变变形。

在维护间隔期间,旋转机器被至少部分地拆卸,以允许修理和/或更换损坏的部件。例如,至少一些已知的旋转机器的受损部件主要在大修或部件维修设施处修理,在现场只能进行有限的干预。用于修理压缩机和涡轮流路部件的过程包括表面清洁以去除积聚的污垢和氧化产物,剥离并恢复涂覆的表面,裂纹修理,部分更换,以及流线轮廓和平滑。在维修间隔期间修理部件降低了维护旋转机器的成本,因为修理部件的成本有时低于更换部件的成本。但是,有时部件在计划的维修时间间隔之间会超过其修理限制。此外,有时严重受损的部件会失效并导致意外停运。

对于至少一些已知的旋转机器,通过旋转机器的开口插入关节拴系设备(例如,管道镜),并且在旋转机器的腔室内操纵该设备以便于检查。然而,至少一些已知的拴系设备不能进入旋转机器的所有位置。具体地,难以利用常规的拴系设备接触至少一些已知的旋转机器中的一些非旋转部件。此外,在检查期间中检测到的损坏通常不会减轻,直到机器至少部分地拆卸以进行预定维修。



技术实现要素:

在一个方面,提供了一种用于维护涡轮组件的维修装置。该维修装置包括:被构造成移动穿过所述涡轮组件的腔室的滑架,耦接到所述滑架的电动系统,以及耦接到所述电动系统的维护设备。所述电动系统被构造成使所述维护设备相对于所述滑架移动。在些实施方案中,所述电动系统包括:被构造成使所述维护设备沿第一方向移动的马达,和被构造成使所述维护设备沿第二方向移动的马达。

在另一方面,提供了一种用于维护涡轮组件的系统。该系统包括维修装置,该维修装置包括:被构造成移动穿过所述涡轮组件的腔室的滑架,耦接到所述滑架的电动系统,以及耦接到所述电动系统的维护设备。所述电动系统被构造成使所述维护设备相对于所述滑架移动。在些实施方案中,所述电动系统包括:被构造成使所述维护设备沿第一方向移动的马达,和被构造成使所述维护设备沿第二方向移动的马达。该系统还包括用于维修装置的控制器。

在另一方面,提供了一种操作与涡轮组件一起使用的维修装置的方法。该方法包括提供滑架,该滑架被构造成移动穿过涡轮组件的腔室并且使用电动系统将维护设备相对于滑架定位。在一些实施方案中,该电动系统包括第一马达和第二马达。定位该维护设备包括使用所述第一马达将维护设备沿第一方向移动,并且使用第二马达将维护设备沿第二方向移动。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时,将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点,附图中相同的字符在整个附图中表示相同的部件,其中:

图1是示例性旋转机器和示例性维修装置的示意性剖视图;

图2是用于维护图1所示的旋转机器的示例性系统的示意图;

图3是与图1所示的旋转机器一起使用的维修装置的另选实施方案的透视图;

图4是图3所示的维修装置的维护设备的透视图;

图5是与图3所示的维修装置一起使用的维护设备的另选实施方案的示意图;

图6是与图3所示的维修装置一起使用的电动系统的另选实施方案的示意图,该电动系统包括旋转致动器;

图7是与图3所示的维修装置一起使用的电动系统的另选实施方案的示意图,该电动系统包括线性致动器;

图8是与图3所示的维修装置一起使用的电动系统的另选实施方案的示意图,该电动系统包括旋转致动器;以及

图9是与图3所示的维修装置一起使用的电动系统的另选实施方案的示意图,该电动系统包括筋腱致动器。

除非另外指明,否则本文提供的附图旨在示出本公开的实施方案的特征。据信这些特征适用于包括本公开的一个或多个实施方案的多种系统。因此,附图不旨在包括本领域的普通技术人员已知的实践本文所公开的实施方案所需的所有常规特征。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求书中,将引用多个术语,这些术语应被定义为具有以下含义。

除非上下文另外明确规定,否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数引用。

“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生,并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。

如在整个说明书和权利要求书中使用的,近似语言可以用于修改可以允许变化的任何定量表示,而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此,由一个或多个术语(诸如“约”、“大约”和“基本上”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下,近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。在此和整个说明书和权利要求书中,范围限制可以组合和/或互换,此类范围被识别并且包括其中包含的所有子范围,除非上下文或语言另有指示。

如本文所用,术语“处理器”和“计算机”以及相关术语例如“处理设备”、“计算设备”和“控制器”不限于本领域中称为计算机的那些集成电路,而且在广义上是指微控制器、微计算机、模拟计算机、可编程逻辑控制器(plc)和专用集成电路(asic),以及其他可编程电路,并且这些术语在本文中可互换使用。在本文所述的实施方案中,“存储器”可包括但不限于计算机可读介质,诸如随机存取存储器(ram)、计算机可读非易失性介质诸如闪存存储器。另选地,也可使用软盘、光盘只读存储器(cd-rom)、磁光盘(mod)和/或数字通用光盘(dvd)。另外,在本文所述的实施方案中,附加的输入通道可以是但不限于与操作员接口相关联的计算机外围设备,诸如触摸屏、鼠标和键盘。另选地,也可使用其他计算机外围设备,其可包括例如但不限于扫描仪。此外,在示例性实施方案中,附加的输出通道可包括但不限于操作员接口监视器或平视显示器。一些实施方案涉及使用一个或多个电子设备或计算设备。此类设备通常包括处理器、处理设备或控制器,诸如通用中央处理单元(cpu)、图形处理单元(cpu)、微控制器,经典指令集计算机(risc)处理器、asic、plc、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理(dsp)设备和/或能够执行本文所述功能的任何其他电路或处理设备。本文所述的方法可被编码为体现在计算机可读介质中的可执行指令,包括但不限于存储设备和/或存储器设备。这些指令在被处理设备执行时,使得处理设备执行本文所述的方法的至少一部分。如本文所用,术语“马达”不限于电驱动旋转马达,而是广义地指产生运动的任何设备,包括例如而不限制地,电动马达、内燃机、斯特林循环引擎、气动致动器、液压致动器、形状记忆合金和电活性聚合物。以上实施方案仅为示例性的,因此不旨在以任何方式限制术语“处理器”和“处理设备”的定义和/或含义。

本文所述的实施方案提供了用于维护旋转机器的维修装置。该维修装置被构造成装配在旋转机器的腔室内并移动穿过该腔室。该维修装置包括促进修理和/或检查旋转机器的至少一个维护设备。维护设备耦接到滑架并且包括电动系统,该电动系统被构造成将维护设备相对于滑架移动。例如,在一些实施方案中,电动系统将维护设备相对于滑架沿至少三个方向移动。因此,该维修装置提供对旋转机器的腔室内的位置的增强的进入,并且减少了旋转机器停工以便于维护的时间量。

图1为示例性旋转机器和维修装置102的示意性剖视图。在该示例性实施方案中,旋转机器包括涡轮组件100。在另选的实施方案中,旋转机器包括任何组件。例如,在一些实施方案中,旋转机器包括但不限于以下中的任何一种:压缩机、鼓风机、泵、涡轮、马达和发电机。

在示例性实施方案中,涡轮组件100包括外壳104、涡轮106、入口108、燃烧器110、压缩机112和排气装置114。流体从入口108流过压缩机112、流过燃烧器110、流过涡轮106,然后通过排气装置114排放。外壳104、叶片118、导向叶片120和护罩113共同限定了涡轮组件100的压缩机112和涡轮106内部的主流路。该流路与经过燃烧器110的流路组合,限定涡轮组件100内的主腔室。在另选的实施方案中,涡轮组件100以使涡轮组件100能够如本文所述操作的任何方式构造。

另外,在示例性实施方案中,压缩机112和涡轮106包括被构造成引导流体通过涡轮组件100的机翼。具体地,压缩机112和涡轮106包括叶片118和导向叶片120。叶片118可操作地耦接到转轴121,使得叶片118在转轴121旋转时旋转。导向叶片120和护罩113为固定部件并且耦接到外壳104的内表面122。叶片118和导向叶片120通常沿转子轴线在涡轮组件100内交替地设置。在另选的实施方案中,压缩机112和/或涡轮106包括使涡轮组件100能够如本文所述操作的任何机翼。

此外,在示例性实施方案中,维修装置102被构造成移动穿过涡轮组件100。因此,维修装置102有利于涡轮组件100的维护。例如,维修装置102有利于在主腔室内的难以从涡轮组件100外部(诸如使用管道管)触及的位置检查和修理涡轮组件100。此外,维修装置102包括维护设备128,该维护设备可被定位成有利于维修装置102检查和/或修理涡轮组件100的表面。

在操作期间,维修装置102通过涡轮组件100的任何合适的进入口或开口进入涡轮组件100。例如,在一些实施方案中,维修装置102通过入口108、排气装置114和/或进入口(诸如点火器、管道镜或燃料喷嘴端口)中的任一者进入和/或离开涡轮组件100。在示例性实施方案中,维修装置102的尺寸和形状被设定成装配在涡轮组件100内(在图1中示出)并且穿过所述涡轮组件100进行,诸如穿过所述涡轮组件的主腔室(在图1中示出)。例如,维修装置102具有的高度、长度和宽度小于装配在主腔室内所需的间隙。在另选的实施方案中,维修装置102具有使维修装置102能够如本文所述进行操作的任何尺寸和形状。

在操作期间,维修装置102用于检查和/或修理涡轮组件100的内部部件。例如,在一些实施方案中,维修装置102被定位成邻近涡轮组件100的内表面123的一部分。内表面123为涡轮组件100的主腔室内的任何表面。例如,在一些实施方案中,内表面123包括但不限于叶片118、导向叶片120、护罩113和燃烧器110的表面。在一些实施方案中,维修装置102检测内表面123的特性。例如,在一些实施方案中,维修装置102用于生成内表面123的图像,并且检查图像数据以确定是否需要修理。如果需要修理,则维修装置102可用于修理内表面123。例如,在一些实施方案中,维修装置102修补内表面123的受损部分。在检查和/或修理内表面123之后,维修装置102通过涡轮组件100的任何合适的进入口或开口离开涡轮组件100。

维修装置102以使维修装置102能够如本文所述操作的任何方式在主腔室内定位和移动。例如,在一些实施方案中,部件(未示出)诸如拴系件从维修装置102延伸到涡轮组件100的外部,以便操作员控制维修装置102并将维修装置102在主腔室内移动。在一些实施方案中,维修装置102包括其自身的推进系统以将维修装置102在主腔室内移动。

图2是用于维护涡轮组件100(在图1中示出)的示例性系统200的示意图。系统200包括维修装置102、控制器202、用户界面206和定位系统212。维修装置102包括维护设备128和电动系统218。在另选的实施方案中,系统200包括使系统200能够如本文所述进行操作的任何部件。例如,在一些实施方案中,省略了维护设备128。在另外的实施方案中,省略用户界面206。

在示例性实施方案中,电动系统218耦接到维护设备128并且被构造成定位维护设备128。具体地,电动系统218将维护设备128相对于维修装置102的至少一个轴线移动。例如,在一些实施方案中,电动系统218将维护设备128围绕轴线枢转。在另外的实施方案中,电动系统218将维护设备128沿平行于或垂直于该轴线的方向移动。因此,电动系统218有利于在维修装置102的操作期间定位维护设备128。在一些实施方案中,电动系统218与控制器202交换信号并且由该控制器控制。在另选的实施方案中,维修装置102包括使维修装置102能够如本文所述进行操作的任何电动系统218。

此外,在示例性实施方案中,控制器202包括收发器208、处理器210和存储器213。收发器208与维修装置102通信地耦接并且被构造成向维修装置102的收发器214发送信息和接收来自该收发器的信息。在示例性实施方案中,收发器208和收发器214以无线方式通信。在另选的实施方案中,维修装置102和控制器202以使系统200能够如本文所述进行操作的任何方式进行通信。例如,在一些实施方案中,控制器202和维修装置102通过在维修装置102和控制器202之间延伸的有线链路来交换信息。

另外,在示例性实施方案中,控制器202被定位成远离维修装置102。具体地,控制器202被定位在涡轮组件100的外部(在图1中示出)。在另选的实施方案中,控制器202被定位在使系统200能够如本文所述进行操作的任何地方。例如,在一些实施方案中,控制器202至少部分地定位在主腔室内,诸如在排气装置114或入口108内。

在一些实施方案中,维护设备128包括一个或多个传感器和/或修理工具。例如,在示例性实施方案中,维护设备128被构造成检测涡轮组件100(在图1中示出)和/或维修装置102的特性并生成与该特性相关的信号。收发器208与维护设备128通信并且被构造成接收与由维护设备128检测到的特性相关的信号。在另选的实施方案中,系统200包括使系统200能够如本文所述进行操作的任何维护设备128,包括但不限于执行非破坏性评估、修理和清洁。例如,在一些实施方案中,维修装置102的维护设备128包括但不限于以下中的任一者:施用装置、钻机、研磨机、加热器、焊接电极、喷涂器、光学传感器(例如可见光、红外和/或多光谱传感器)、机械传感器(例如,测针轮廓仪、坐标测量探针、负载传感器、线性可变差动变压器)、热传感器(例如,高温计、热电偶、电阻温度检测器)、磁性传感器、声传感器(例如,压电、麦克风、超声波)和电磁传感器(例如,涡流、电位降、x射线)。

此外,在示例性实施方案中,维修装置102包括处理器216和存储器211。处理器216被构造成执行用于控制维修装置102的部件(诸如维护设备128和电动系统218)的指令。在另选的实施方案中,维修装置102包括使系统200能够如本文所述进行操作的任何处理器216。在一些实施方案中,省略处理器216。

另外,在示例性实施方案中,用户界面206被构造成显示与由维护设备128检测到的特性相关的信息,以供用户解读。例如,在一些实施方案中,用户界面206基于接收到的信号来显示涡轮组件100的内表面123的图像。在一些实施方案中,用户界面206允许用户输入和/或查看与维修装置102的控制有关的信息。在示例性实施方案中,用户界面206被构造成显示与维护设备128和电源220中的一者或多者的状态相关的信息以供用户解读。例如,状态信息可包括维护设备128相对于维修装置的滑架132的位置。状态信息还可包括电源220的充电状态和/或各种驱动和定位马达上的电流消耗。处理器210将用户输入转换为转向、工具运动、相机控制、传感器控制、传感器运动和/或任何其他命令,并经由收发器208、再经由收发器214将信息发送至维修装置102。在一些实施方案中,对维修装置102的用户控制是实时的,诸如通过操纵杆、键盘、触摸屏或具有类似功能的其他接口。在其他实施方案中,部分地或完全地根据预先编程的例程控制维修装置102。在一些实施方案中,用户输入信息,诸如操作目标或条件方向,并且维修装置102至少部分地自动化。在另外的实施方案中,诸如控制器202从维修装置102接收的信息,发送至维修装置102的控制数据以及附加的用户输入或状态信息(例如,位置、时间、取向、数据链路质量、电池电量、修理材料水平、故障模式指示器)的信息被记录到存储器211和/或存储器213中。

此外,在示例性实施方案中,定位系统212基于从维修装置102接收的信息来确定维修装置102相对于涡轮组件100的位置。在另外的实施方案中,定位系统212确定维修装置128和/或维修装置的滑架132相对于涡轮组件100的内表面123的位置。在一些实施方案中,定位系统212基于由维护设备128和/或位于维修装置102上的附加传感器(诸如接近传感器)检测到的特性来间接检测维修装置102的位置。例如,在一些实施方案中,维护设备128包括相机,并且定位系统212基于对维修装置102可见的涡轮组件100的一部分的图像来确定维修装置102的位置,诸如通过将图像数据与涡轮组件100的模型进行比较。在另选的实施方案中,定位系统212以使维修装置102能够如本文所述进行操作的任何方式来确定维修装置102的位置。例如,在一些实施方案中,定位系统212利用涡轮组件100内预先存在或有意放置的位标来确定维修装置102的位置。在另外的实施方案中,诸如管道镜和/或照明器的设备通过外壳104中的进入口(未示出)定位,以有利于定位系统212确定维修装置102的位置。在一些实施方案中,定位系统212利用射线照相术以有利于确定维修装置102的位置。

图3是与涡轮组件100(在图1中示出)一起使用的维修装置300的另选实施方案的透视图。维修装置300包括维护设备128、滑架304、电动台车系统306和安装座307。在另选的实施方案中,维修装置300包括使维修装置300能够如本文所述进行操作的任何部件。

参考图1和图3,在示例性实施方案中,维修装置300被构造成移动穿过涡轮组件100的主腔室。在一些实施方案中,维修装置300通过入口108进入涡轮组件100。在另外的实施方案中,维修装置300通过燃烧器110或排气装置114进入涡轮组件100。在示例性实施方案中,由插入设备(未示出)将维修装置300定位在主腔室内,该插入设备可释放地耦接到安装座307并且包括但不限于以下中的任一者:杆、缆线和管。维修装置300被构造用于定位在相邻机翼之间。在一些实施方案中,插入设备(未示出)和滑架304是柔性的,以允许插入设备将维修装置300带到相邻机翼之间的目标位置附近。在一些实施方案中,转轴121的旋转用于将维修装置300带到涡轮组件100的目标涡轮部件附近以进行检查和/或修理。在另选的实施方案中,以使维修装置300能够如本文所述进行操作的任何方式将维修装置300定位在主腔室内。

参考图3,在示例性实施方案中,滑架304在维修装置300的前端308和后端310之间延伸。滑架304沿维修装置300的纵向轴线312伸长。此外,滑架304的形状通常为矩形,并且包括柔性材料薄条。在另选的实施方案中,维修装置300包括使维修装置300能够如本文所述进行操作的任何滑架304。例如,在一些实施方案中,滑架304由与铰链、弹性弹簧元件、磁体或任何其他耦接部件可操作地耦接在一起的多个柔性和/或非柔性材料块制成。

另外,在示例性实施方案中,滑架304耦接到维护设备128并支撑该维护设备。维护设备128被构造成检查和/或修理涡轮组件100(在图1中示出)的一个或多个表面。此外,电动台车系统306可操作地耦接到维护设备128和滑架304。电动台车系统306被构造成将维护设备128相对于滑架304移动。电动台车系统306包括轴向横穿马达314(广义地为第一马达)、枢转马达316(广义地为第二马达)和延伸分配马达318(广义地为第三马达)。电动台车系统306被构造成耦接到控制器202并从该控制器接收信号(在图2中示出)。例如,在一些实施方案中,控制器202(在图2中示出)控制电动台车系统306的轴向横穿马达314、枢转马达316和延伸分配马达318中的一者或多者的操作。在另选的实施方案中,电动台车系统306以使维修装置300能够如本文所述进行操作的任何方式来控制。

此外,在示例性实施方案中,轴向横穿马达314、枢转马达316和延伸分配马达318被构造成能够定位维护设备128并有利于维护设备128进入涡轮组件100内的三维空间(在图1中示出)。具体地,在示例性实施方案中,轴向横穿马达314、枢转马达316和延伸分配马达318允许维护设备128相对于滑架304轴向移动、枢转和延伸。例如,电动台车系统306的轴向横穿马达314将维护设备128沿由箭头320指示的方向大致沿维修装置300的纵向轴线312移动。在一些实施方案中,滑架304可为弯曲的,并且轴向横穿马达314可将维护设备128沿滑架304的弯曲部移动。枢转马达316将维护128设备沿箭头322指示的方向围绕纵向轴线312枢转。延伸分配马达318将维护设备128沿由箭头324指示的远离滑架304的方向延伸。

在操作期间,在示例性实施方案中,轴向横穿马达314将维护设备128移动到沿滑架304在维修装置300的前端308和后端310之间的位置。枢转马达316将维护设备相对于滑架304以一定角度枢转。延伸分配马达318将维护设备128沿垂直于纵向轴线312的方向324延伸或回缩至期望的径向位置。因此,电动台车系统306将维护设备128定位在涡轮组件100(在图1中示出)内的三维空间中的期望位置。因此,电动台车系统306有利于维护设备128到达涡轮组件100(在图1中示出)的表面。此外,电动台车系统306的尺寸紧凑,以有利于维修装置300在主腔室(在图1中示出)内操作。在另选的实施方案中,维修装置300包括使维修装置300能够如本文所述进行操作的任何电动台车系统306。

参考图1和图3,在示例性实施方案中,维护设备128被构造成修理涡轮组件100的表面。例如,维修装置300被定位成大致靠近涡轮组件100的需要修理的区域。轴向横穿马达314、枢转马达316和/或延伸分配马达318将维护设备128定位成邻近涡轮组件100的需要修理的内表面。在一些实施方案中,涡轮组件100内的需要修理的区域包括但不限于以下中的任一种:裂纹、涂层损耗、表面污垢积聚、磨损表面,和/或任何其他恶化。例如,在一些实施方案中,将修理材料施加到涡轮组件100的内表面上以便修理该区域。

参考图3,在示例性实施方案中,轴向横穿马达314耦接到滑架304,使得轴向横穿马达314可操作地接合滑架304的轨道325。轨道325包括矩形孔的线性阵列。在操作期间,轴向横穿马达314诱导承载维护设备128的电动台车系统306大致沿由纵向轴线312指示的方向沿滑架304行进。例如,在一些实施方案中,轴向横穿马达314驱动与滑架304中的轨道325接合的链轮。在另选的实施方案中,维修装置300包括使维修装置314能够如本文所述进行操作的任何轴向横穿马达300和/或牵引系统,诸如压紧辊、皮带或齿轮。

另外,在示例性实施方案中,维护设备128可旋转地耦接到枢转马达316。在操作期间,枢转马达316诱导维护设备128相对于滑架304的纵向轴线312枢转或旋转。例如,在一些实施方案中,枢转马达316包括旋转致动器和耦接到维护设备128的转子。当转子旋转时,维护设备128枢转。在另选的实施方案中,维修装置300包括使维修装置300能够如本文所述进行操作的任何枢转马达316。

此外,在示例性实施方案中,维护设备128耦接到延伸分配马达318的端部并由延长分配马达318移动。例如,在一些实施方案中,延伸分配马达318包括线性致动器,该线性致动器诱导维护设备128线性移动。在另选的实施方案中,维修装置300包括使维修装置300能够如本文所述进行操作的任何延伸分配马达318。

此外,在示例性实施方案中,轴向横穿马达314、枢转马达316和延伸分配马达318可操作地耦接到彼此并耦接到维护设备128。因此,轴向横穿马达314的操作使枢转马达316、延伸分配马达318和维护设备128轴向平移。此外,枢转马达316的操作使延伸分配马达318和维护设备128枢转。在另选的实施方案中,电动台车系统306的轴向横穿马达314、枢转马达316和延伸分配马达318以使维修装置300能够如本文所述进行操作的任何方式耦接到维护设备128。

图4是维护设备128的透视图。维护设备128包括喷嘴326、螺杆挤出机328和贮存器330。喷嘴326沿大致远离滑架304并且垂直于纵向轴线312(在图3中示出)的方向延伸。此外,枢转马达316被构造成将维护设备128枢转,使得喷嘴326围绕纵向轴线312枢转。喷嘴326耦接到容纳在维护设备128内的贮存器330。贮存器330容纳修理材料。例如,在一些实施方案中,贮存器330容纳修理浆液、钎料糊剂和/或任何其他修理材料。贮存器330可操作地耦接到喷嘴326,使得修理材料从贮存器330穿过喷嘴326移动,并且经由喷嘴孔口329分配到涡轮组件100(在图1中示出)的内表面上。在另选的实施方案中,维护设备128包括维护设备128能够如本文所述进行操作的任何喷嘴326和贮存器330。

在示例性实施方案中,使用延伸分配马达318将螺杆挤出机328旋转。喷嘴326的壳体基部包括与贮存器330的配合部分上的螺纹接合的螺旋形花键327。这些花键327被构造成接合挤出机328并且被取向成与挤出机328的螺距相反。当挤出机328由延伸分配马达318旋转时,修理材料对抗喷嘴326并用作杂合介质,从而导致螺杆挤出机和喷嘴326延伸。当喷嘴326的尖端与待修理的表面接触时,阻止喷嘴326的进一步延伸和旋转。当喷嘴326的旋转被阻止时,挤出机328的旋转诱导修理材料移动穿过喷嘴326的孔口329并移动到待修理的表面上。在一些实施方案中,擦拭器702(在图8中示出)与喷嘴326协作操作,以使用例如转轴121、枢转马达316和/或轴向横穿马达314的运动来找平表面上的修理材料。组合地,轴向横穿马达314(在图3中示出)、转轴121和枢转马达316将维护设备128在三维空间中移动。在另选的实施方案中,维护设备128以使维修装置300(在图3中示出)能够如本文所述进行操作的任何方式操作。

在示例性实施方案中,挤出机328由延伸分配马达318旋转。在另选的实施方案中,维护设备128包括使维修装置300能够如本文所述进行操作的任何马达。例如,在一些实施方案中,维修装置300包括用于维护设备128的延伸和操作的独立马达。

图5是与维修装置300(在图3中示出)一起使用的另选维护设备400的透视图。维护设备400包括喷嘴402、贮存器壳体404和柱塞406。贮存器壳体404限定内部空间408。柱塞406可移动地设置在内部空间408内。具体地,柱塞406相对于贮存器壳体404纵向移动,将修理材料407沿内部空间408并穿过分配喷嘴402进行传送。在另选的实施方案中,维护设备400以使维修装置300(在图3中示出)能够如本文所述进行操作的任何方式操作。例如,贮存器壳体404可包括一体的喷嘴开口并且可具有任意长度或柔韧性。另外,柱塞406可不存在,并且可通过挤压可变形贮存器壳体404诸如使用压紧辊来传送修理材料407。在一些实施方案中,柱塞406或压紧辊可由电动致动器(未示出)驱动。

图6是与维修装置300(在图3中示出)一起使用的另选的电动系统500的示意图,该电动系统包括旋转致动器502。旋转致动器502由驱动马达505和从动连杆503组成。电动系统500被构造成耦接到维修装置300(在图3中示出)。旋转致动器502被构造成将维护设备128(在图3中示出)或另选的维护设备400(在图5中示出)在三维空间中移动。例如,电动系统500可定位在收存位置504、伸长位置506、第一到达位置508和第二到达位置510之间。与轴向横穿马达314(在图3中示出)组合,旋转致动器502被一致地控制以诱导电动系统500将维护设备128或另选的维护设备400沿至少三个方向移动。在另选的实施方案中,电动系统500能够以使电动系统500能够如本文所述进行操作的任何方式定位。

图7是与维修装置300(在图3中示出)一起使用的另选的电动系统600的示意图,该电动系统包括线性致动器。电动系统600被构造成耦接到维修装置300(在图3中示出),并定位维护设备128或另选的维护设备400(在图5中示出)。线性致动器602由马达601组成,这些马达将系留螺纹齿轮围绕螺杆603转动以调节螺杆603的长度。与轴向横穿马达314(在图3中示出)组合,线性致动器602包括驱动部件,这些驱动部件被构造成线性移动以诱导电动系统600将维护设备128(在图3中示出)或另选的维护设备400(在图5中示出)在三维空间中移动。例如,电动系统600可定位在收存位置604、伸长位置606、第一到达位置608和第二到达位置610之间。线性致动器602和轴向横穿马达314(在图3中示出)被一致地控制以使得电动系统600能够沿至少三个方向移动。在另选的实施方案中,电动系统600能够以使电动系统600能够如本文所述进行操作的任何方式定位。

图8是与维修装置300(在图3中示出)一起使用的另选的电动系统700的示意图,该电动系统包括旋转致动器。电动系统700被构造成耦接到维修装置300(在图3中示出)并定位维护设备128。例如,电动系统700可定位在收存位置704和伸长位置706、708之间。在示例性实施方案中,电动系统700包括三个旋转致动器,每个旋转致动器包括马达和连杆。独立控制的延伸马达710和712以及枢转马达714分别耦接到连杆711、713和715。旋转马达714驱动平移台718和连杆715之间的旋转。连杆715容纳马达714和712。旋转马达712驱动连杆715和连杆713之间的旋转。连杆713容纳马达710。马达710驱动连杆713和连杆711之间的旋转。连杆711容纳维护设备128。与轴向横穿马达716结合,延伸马达710、712和枢转马达714使电动系统700能够将维护设备128在三维空间中移动。在一些实施方案中,擦拭器702与维护设备128协作操作以在修理表面上施加和找平修理材料。马达720驱动维护设备128将修理材料分配到修理位置。在另选的实施方案中,电动系统700能够以使电动系统700能够如本文所述进行操作的任何方式定位。

图9是与维修装置300(在图3中示出)一起使用的另选的电动系统800的示意图,该电动系统包括筋腱致动器。与轴向横穿马达803结合,电动系统800包括马达805,该马达调节筋腱的801长度,该筋腱被构造成将维护设备128在三维空间中定位。例如,电动系统800可定位在收存位置804和伸长位置806之间。在另选的实施方案中,电动系统800能够以使电动系统800能够如本文所述进行操作的任何方式定位。

在示例性实施方案中,电动系统800包括马达805和维护设备128,该维护设备包括柔性中空管810和联接件812。联接件812被布置成包括多个柔性片段(例如,s1、s2)。联接件812外接中空管810并且由张紧的筋腱801(诸如缆线)连接,以允许通过调节筋腱长度来定位维护设备128的端部执行器802。例如,在操作期间,电动系统800的马达805操纵张紧筋腱801的端部,以使端部执行器802移动。当端部执行器802处于期望的位置时,维护设备128将修理材料分配到该期望的位置。每个马达805控制维护设备128的一个柔性片段(例如,s1、s2)在单个平面中的半径。至少两个马达805与轴向横穿马达803组合以允许维护设备128进入三维空间。在另选的实施方案中,电动系统800定位使得维修装置300(在图3中示出)能够如本文所述进行操作的任何端部执行器802。例如,在一些实施方案中,可布置任何数量的柔性片段以形成维护设备128。在另外的实施方案中,柔性片段s1、s2可被构造成相对于彼此在任何平面中弯曲,并且每个马达可同时驱动一个或多个片段的弯曲。

参考图1至图3,组装维修装置102的方法包括提供滑架132,该滑架被构造成在涡轮组件100的主腔室内移动。该方法还包括将电动台车系统306耦接到滑架132。该方法还包括将维护设备128耦接到电动台车系统306以有利于维护设备128相对于滑架132移动。在另外的实施方案中,该方法包括将维护设备128耦接到轴向横穿马达314、枢转马达316和/或延伸分配马达318。

上述实施方案提供了用于维护旋转机器的维修装置。该维修装置被构造成装配在旋转机器的腔室内并移动穿过该腔室。该维修装置包括促进修理和/或检查旋转机器的至少一个维护设备。维护设备耦接到滑架并且包括电动系统,该电动系统被构造成将维护设备相对于滑架移动。例如,在一些实施方案中,电动系统将维护设备相对于滑架沿至少三个方向移动。因此,该维修装置提供对旋转机器的腔室内的位置的增强的进入,并且减少了旋转机器停工以便于维护的时间量。

本文所述的方法、系统和装置的示例性技术效果包括以下中的至少一者:(a)减少检查和/或修理旋转机器的时间;(b)增加涡轮组件内难以到达的位置的可达性以便于检查和/或现场修理;(c)缩短旋转机器停工进行维护的时间;(d)能够对旋转机器进行完整的现场检查和修理;(e)提高旋转机器检查和修理的精度和/或可靠性;(f)减少旋转机器的计划外服务中断;(g)能够将旋转机器的计划服务中断延长以进行检查和/或修理;以及(h)增强数据捕获,以用于量化和/或模拟旋转机器的至少一些部件的使用状况。

用于维护旋转机器的方法、系统和装置的示例性实施方案不限于本文所述的特定实施方案,相反,所述系统的部件和/或所述方法的步骤可独立地并且与本文描述的其他部件和/步骤分开使用。例如,所述方法、系统和装置也可与需要检查和/或修理部件的其他系统结合使用,并且不限于仅使用如本文所述的系统和方法。相反,该示例性实施方案可结合可得益于使用用于检查和/或修理的维修装置的许多其他应用、设备和系统来实现和利用。

尽管本公开的各种实施方案的具体特征可能在一些附图中示出而在其他附图中未示出,但这仅是为了方便。根据本公开的原理,可以结合任何其他附图的任何特征来引用和/或要求保护附图的任何特征。

本书面描述使用示例来公开实施方案,包括最佳模式,并且还使得本领域的任何技术人员能够实践这些实施方案,包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本公开的可专利范围由权利要求限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求书的字面语言没有不同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差别的等效结构元件,则此类其他示例预期在权利要求书的范围内。

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