喷砂罩的制作方法

1.本发明涉及飞机部件的喷砂操作领域，特别是涡轮机压缩机叶片的末端的喷砂操作。


背景技术：

2.压缩机叶片由引导空气流入涡轮发动机的型材叶片形成。根据其在涡轮发动机中的位置及其功能，该叶片被组装到固定平台、毂、套圈或壳体的固定元件上。这种组装需要在叶片的自由端部上粘贴套圈，这需要尤其通过喷砂制备待粘贴的表面。
3.由于叶片以严格的公差制造以精确地引导气流，因此应保护其免受砂侵蚀，以便仅将叶片的末端喷砂。
4.通常的做法是放置喷砂罩，使叶片末端显并覆盖要保护的部分。为此，一个约2至5kg金属型材，测量约5米，用于在一次操作中对数十个叶片喷砂。罩可以是带，它本身被卷起来形成箍，以便将已经布置在环形排中的叶片喷砂，并且每个叶片的相应端部之一被固定到毂或壳体，另一端部必须被喷砂。
5.由于其尺寸和重量，这种罩对于操作员和涡轮机部件操纵起来都是危险的，它们在其操纵过程中可能会受到撞击和损坏。此外，它实施为箍的形式在相对的两个端部之间产生间隙。这种间隙可能很大，并且在喷砂操作之前必须用粘合带或硅胶密封件覆盖，以免影响不适合喷砂的表面。该罩还需要在喷砂操作期间通过外部器件(保持结构)保持到位。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的至少一个缺点，特别是通过提出一种喷砂罩和相应的使用方法，其提高了操作者和设备的安全性，和/或在喷砂之前不需要间隙覆盖操作。
7.本发明的主题是一种用于对叶片末端进行喷砂的方法，包括：放置多个喷砂罩的步骤，每个喷砂罩包括具有一排开口的本体，罩被定位成使得每个叶片穿过罩中的开口，且每个叶片端部从相应的罩延伸突出，罩两两组装，优选地以没有间隙的方式；对从罩突出的叶片端部进行喷砂处理。
8.这种类型的方法允许在操纵罩时无危险地使用罩并且限制罩之间的间隙。
9.根据本发明的有利实施例，罩的主体由塑料材料制成并通过3d打印生产，然后可选地覆盖有基于聚脲的涂层。塑料的使用减轻了重量，从而方便了罩的操纵和储存。可以在这种情况下使用的塑料类型的一个例子是pc-abs(聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯的混合物)。带涂层的塑料主体有助于最大限度地提高耐用性，同时又不会降低罩的制造成本。该涂层特别能抵抗砂的磨损。因此，涂层保护罩的主体，并且如果需要，涂层可以被重新填充/更换，而不需要更换罩(牺牲涂层)。
10.根据本发明的有利实施例，将罩放置在位的步骤之前有一个步骤，在该步骤期间，叶片基本上径向地布置成环形排，一旦组装，罩就限定出圆或圆弧，其曲线长度优选地在3
米和8米之间，更优选地接近5米。
11.根据本发明的有利实施例，通过将叶片组装至压缩机壳体、外套圈或内套圈来将叶片放置成环形排；在喷砂步骤之后，将内套圈或外套圈组装至喷砂后的叶片端部。
12.根据本发明的有利实施例，该方法还包括监控罩的质量并且特别是涂层的厚度的步骤，并且质量不足或涂层厚度低于阈值导致重新填充涂层或更换罩。
13.根据本发明的有利实施例，一旦组装，罩就形成自支撑结构。因此，没有必要为罩提供外部支撑。
14.根据本发明的有利实施例，放置罩的步骤包括放置3至10个罩，优选放置4或6个罩。应当理解，罩的数量可以根据罩的尺寸、待扫过的周长和/或待喷砂的叶片的数量来选择。
15.根据本发明的有利实施例，罩被定位成使得叶片端部从罩突出5mm至15mm之间的长度，优选地7mm至13mm之间的长度。
16.本发明还涉及用于这种方法的喷砂罩，该罩包括主体，该主体具有用于接收涡轮机压缩机叶片的相应部分的一排开口，该主体基本上由塑料材料形成、通过3d打印生产并且至少部分地被覆盖具有聚脲基涂层。这种牺牲涂层特别能抵抗砂的磨损。因此，涂层保护罩的主体，并且如果需要，涂层被重新填充/更换，而不需要更换罩。
17.根据本发明的有利实施例，罩具有呈型材的主要形式，并且其在其每个端部设有从型材突出的突出部，突出部用于将罩组装至另一个相同的罩。这种设计使得制造和组装更加容易，无需特殊工具。
18.根据本发明的有利实施例，罩的端部旨在无游隙地组装至一个或两个其他相同罩的相应端部。没有游隙使得可以确保没有待保护的表面被暴露于砂。
19.根据本发明的有利实施例，罩延伸80cm至130cm之间的长度。
20.根据本发明的有利实施例，罩的重量在500克与1000克之间，优选地在600克与700克之间。这使得操纵和储存变得容易。
21.根据本发明的有利实施例，罩具有公端部和母端部。因此，这些公端部/母端部可以形成防错标记，使得罩的组装高效且可靠。
22.根据本发明的有利实施例，包括第二排开口。这允许对多排叶片进行喷砂，特别是在包括直接相继的两排定子叶片或两排转子叶片的压缩机中。
23.本发明还涉及一种包括多个根据上述实施例之一的罩的套件，该套件包括具有不同长度的至少两个罩。
24.该套件允许覆盖一组叶片，使用更加灵活，一个或多个小罩可以放置在最容易磨损的地方(例如承受最大的机械应力的地方)，以便明智地预测小零件的更换，成本低。
附图说明
25.图1示出了涡轮机压缩机的示意性剖视图。
26.图2和图3示出了正在组装的压缩机级的局部视图。
27.图4描述了根据本发明的喷砂罩。
具体实施方式
28.在下面的描述中，术语“内部”和“外部”是指相对于涡轮机的旋转轴线的定位。轴向方向对应于沿着涡轮机的旋转轴线的方向。径向方向垂直于旋转轴线。切线方向垂直于轴向方向和径向方向。上游和下游是指水流在涡轮机中的主要流动方向。
29.附图未按比例示出。特别地，放大了厚度以便于阅读附图。
30.图1示意性地表示涡轮机压缩机4。这里这是低压压缩机，但是本技术的教导也可以应用于高压压缩机或涡轮机。
31.压缩机4包括转子12，转子12绕轴线14旋转并且联接到风扇16。风扇16产生气流，该气流在喷嘴22处被分成初级流18和次级流20。压缩机4包括多排转子叶片24和多排定子叶片26。
32.压缩机4包括壳体28。壳体28可具有大体圆形或管状形状。它可以包括多个角段，也可以是一件式的。它可以由复合材料制成。
33.叶片24、26基本上径向延伸。在所示的示例中，叶片24与滚筒25一体形成以形成转子12。替代地，它们可以设置有用于固定至滚筒或焊接/粘合至旋转套圈的平台。因此，转子12可以由多个移动轮制成，每个移动轮承载环形排的转子叶片24。
34.叶片24的外径向端部与壳体28相对。在所示的示例中，耐磨材料层30布置在叶片24的外径向端部处。
35.定子叶片26可固定至内部套圈32和壳体28。本发明将针对定子叶片26进行详细说明，但应理解的是，针对定子叶片26的内端部(或末端)所描述的教导也可适用于其外端部或转子叶片。
36.图2示出了压缩机组装的中间阶段期间的压缩机级的局部视图，其中叶片26在其外端部26.1处固定至壳体28。它们例如可以已经被插入穿过壳体28的孔槽28.1。
37.内端部26.2是自由的。其准备好在焊接或粘合到套圈(图1中的32)之前其进行喷砂，例如在径向长度“h”上，该径向长度“h”可以在5mm至15mm之间，优选地在7mm至13mm之间。
38.再次，本发明不限于对定子叶片的内端部进行喷砂，而是对任何类型的叶片(定子、转子、压缩机、涡轮机或风扇)的任何端部(内部或外部)进行喷砂。
39.图3示出了下一个组装步骤，在该步骤期间，传统的喷砂罩40已经定位在叶片的内端部26.2处。此处示出的罩40具有u形截面轮廓。它由钢制成并且具有从一个端部41到另一端部42的大约5米的长度。开口43布置成允许每个叶片的一部分通过。罩40是柔性的并且可以自身弯曲以形成箍。
40.图3因此示出了罩的两个端部41和42，这两个端部彼此分开几毫米的游隙“j”。很难获得零游隙，并且端部的重叠也是不希望的：叶片的端部将被阻碍并且将保持未喷砂，或者将出现将叶片滑入罩的开口中的困难。必须填充此间隙，以避免损坏不希望被喷砂的表面。
41.图4示出了根据本发明的罩50。这可以通过以下特性中的至少一种与现有技术已知的罩区分开：其几何形状、其比例因子、其组成材料、其重量、其物理或表面特性、其涂层。
42.在所示的示例中，本发明的罩50包括从一个端部54延伸至另一端部56的主体52。端部54、56具有不同的设计并且可以被描述为公端部和母端部。他们的目标是无间隙地组
装两个相同的罩。术语“相同”在这里通过语言泛误用来描述彼此能够组装在一起的罩，而这并不限制它们的长度、开口数量或构成。
43.主体52可具有沟槽形式的特别是凹形轮廓的形状。它被刺穿有一排(或多排)开口58，开口58旨在被叶片穿过。开口58具有接近叶片轮廓(拱腹和拱背)的形状。
44.罩50可以在其端部54、56处配备有从轮廓突出的突出部60、62。端部56的突出部62适于与另一罩的另一端部54'的突出部60'组装(反之亦然)。例如，可以提供穿过突出部中的每一个中的长方形孔的螺钉元件。
45.多个罩50因此两两对接在一起以形成保护环形排叶片中的所有叶片的箍。
46.在所示的示例中，相比于突出部62，突出部60彼此更靠近。因此端部56可以被认为是母端部。
47.不言而喻，每个突出部的位置、取向或尺寸可以有多种变化。其他组装器件也是可行的，特别是夹持舌片、快速组装器件(销、卡口等)。
48.端部54、56的几何形状使得当罩就位时，不会出现游隙并且砂不会穿过罩之间的任何间隙。
49.罩50至少部分地覆盖有聚脲基涂层。涂层的沉积可以用一层或多层进行，例如通过用喷枪喷涂来施加。至少在暴露于喷砂的表面上提供涂层。涂层的厚度可以在0.1和4mm之间，优选在0.5和3mm之间，并且特别是大约2mm。
50.罩50可以足够柔韧，以便当将叶片插入孔中时操作者可以轻松地用手操纵。