Põhjalik strateegia turbiinilabade tootmistäpsuse parandamiseks
Gaasi dünaamilise energia muundamise võtmekomponendina ei ole turbiinilabade mõõtmete täpsus seotud mitte ainult sellega, kas gaasiturbiini saab sujuvalt paigaldada, vaid ka selle ohutu töötamise võti. Turbiini labade osad on keerukad ebaühtlase paksusega ruumilised pinnad ja ebamäärase täppisvalu protsess on keeruline, mille puhul iga etapp mõjutab lõpliku laba mõõtmete täpsust ja selle geomeetrilisi omadusi on raske arvesse võtta. tera painutamine ja väändedeformatsioon ning tera kõverus ainult hallituspinna vähendamise meetodile tuginedes. Protsessi käigus vahavormist teravaluni ei toimu mitte ainult mahu kokkutõmbumine, vaid ka geomeetrilised omadused muutuvad teatud määral, mistõttu valandi suurus ei ole joondatud. Seetõttu tuleb tegelikus tootmisprotsessis iga turbiinilaba valmistamise lüli täpselt mõõta ja kontrollida. Juba 1970-il on Ühendkuningriik ja USA saavutanud märkimisväärseid tulemusi südamiku juhtimistehnoloogias ja neid kasutatakse valamisel. Viimastel aastatel on välisriikides kasutatavate optiliste skannerite ja tööstusliku tomogrofia (CT) abil teostatud gaasiturbiini mootori laba arvutiseeritud mõõtmine nõudnud labade mõõtmise täpsuse reguleerimist vahemikus 50 kuni 80 μμm ja lubatud hälvet ± ± 0,5 mm. Lisaks saab CAD-mudelis registreerimisel tera iga osa moonutusi ja deformatsioone otseselt kajastada [51-52].
Labade kriitilise rolli ja tootmistehnoloogia keerukuse tõttu peetakse turbiini labade kuju reguleerimist välisriikides väga oluliseks tehnoloogiaks ning selle uurimistulemusi avalikustatakse harva. Hiinas on gaasiturbiini mootori laba katsetamistehnoloogia alles arendusprotsessis. Testimistehnoloogia standardite osas on kodumaised lennundustööstuse standardid ainult HB5647-98 ja HB20126-201. Seetõttu on mõned kodumaised tootjad ja uurimisasutused esitanud oma testimise ja aktsepteerimise tehnilised nõuded sisemiseks aktsepteerimiseks, mis on rakenduste haldamiseks mugav. Selles protsessis kombineeriti need välismaiste mõõtetehnoloogia vahenditega ja vastavalt sellele, kas mõõteseade on mõõdetava objektiga kontaktis, jagatakse gaasiturbiini mootori laba mõõtmismeetod kontakt- ja mittekontaktseks. Kontaktmõõtmismeetodid hõlmavad peamiselt: standardse malli mõõtmise meetodit, induktiivsuse mõõtmise meetodit ja kolme koordinaadi mõõtmise meetodit. Kontaktivabad mõõtmismeetodid hõlmavad peamiselt laserskaneerimise mõõtmist, ultrahelituvastust, masinnägemise mõõtmist ja tööstuslikku CT-mõõtmist [53]. Lisaks on praegu mõned teadlased teinud uuringuid numbrilisel simulatsioonil põhineva tera suuruse juhtimise kohta ning suurandmetel ja numbrilisel simulatsioonil põhinev vigade kogunemine ja edastamine on muutunud oluliseks meetodiks edasiseks arenguks.
Tuginedes gaasiturbiini silindriliste/ühekristalliliste turbiinilabade konstruktsiooniomadustele ja valamisprotsessi omadustele, on kogu täppisvalu protsessi mõõtmete täpsuse juhtimine võti laba suuruse kvalifitseeritud suuruse parandamiseks. Sellest lähtuvalt võtab see uurimisrühm kasutusele 3D laserskaneerimise mõõtmismeetodi ja tööstusliku CT mõõtmismeetodi koos kolmemõõtmeliste koordinaatide ja ultrahelituvastusmeetoditega, et viia läbi defektide tuvastamine ja suuruse mõõtmine kogu gaasiturbiini mootori labade ettevalmistamise protsessis. (vahavormi toorik, südamiku toorik, keraamiline südamik, vahapressisüdamik, vormikest vahaga, vormikest ilma vahata, valamine). Pandi paika kogu turbiini labade ettevalmistamise protsessi mõõtmete täpsuse ja veakontrolli mudel.
joonisel fig. Joonisel 18 on näidatud meie poolt välja töötatud teatud tüüpi gaasiturbiinide suuremahuliste turbiinilabade toorik, südamik ja valulabade mõõtmise tulemuste analüüs. Valandite kohta vaadake DCPG5 GB/T 6414−−2017, lubatud hälve on ± ±0,5 mm ja mõõtmise täpsust tuleb kontrollida 120 μm juures; Keraamilise südamiku lubatud tolerants on ± ± 0,3 mm ja mõõtmise täpsust tuleb kontrollida 80 μμ juures
m. Tera arendusprotsessis teostatakse mõõtmete täpsuse kontroll kõikidele ettevalmistatud labadele kogu protsessi jooksul ning abiga analüüsitakse gaasiturbiinmootori tera ettevalmistamise käigus mõõtmete täpsust ja vigu tooriku, südamiku ja valamise etapis. pöördkontrolli tarkvara Geomajic-Control või GOM. Esialgselt selgusid kogu tera ettevalmistamise protsessi mõõtmete hälve ja deformatsiooniseadus. Tulemused näitavad, et mittepurustavad mõõtmismeetodid, nagu 3D laserskaneerimine, tööstuslik CT ja ultraheli testimine, vastavad teatud tüüpi gaasiturbiini mootori labade mõõtmise täpsuse nõuetele. Kolmemõõtmelise laserskaneerimise mõõtmismeetodi abil on võimalik saada peamiste vahekomponentide, nagu tera, vahavorm ja gaasiturbiinmootori keraamiline südamik, kontuurid ning täpselt hinnata tera väändedeformatsiooni. Tööstuslik CT ei suuda mitte ainult tuvastada keraamilise südamiku, vahavormi ja vormikesta sisemisi defekte, vaid mõõta ka suure täpsusega kontuuri, sisemise õõnsuse struktuuri, seina paksust ja muid võtmeosi. Ultrahelikontroll võimaldab täpselt mõõta vahavormi ja tera seina paksuse struktuuri. Need täiustatud mõõtmismeetodid tagavad suurte turbiinilabade kogu protsessi suuruse mõõtmise ja täpse juhtimise, eriti tööstuslikul CT-tuvastustehnoloogial põhineva vormikesta suuruse mõõtmise, mis võimaldab eraldada vormikesta sisemise õõnsuse struktuuri ja võrrelda. see koos mudeliga, saavutades seeläbi vormi kesta suuruse täpse mõõtmise, mida traditsiooniliste mõõtmismeetoditega pole võimalik saavutada.
Praegu lühendavad katsemeetodid, mis on järk-järgult küpsed ja kasutusele võetud gaasiturbiinimootorite labade insenerirakendustesse, märkimisväärselt labade arendustsüklit, parandavad labade suuruse kvalifitseeritud kiirust ja vähendavad labade maksumust. Gaasiturbiinimootorite labade osas on aga endiselt järgmised puudused: mittetäielikud tehnilised kirjeldused ja labade testimise standardsüsteem, tõhusate tehniliste kontrollivahendite puudumine, ebapiisav andmete kogumine seoses mõõtmete muutuse ja vigade kogunemisega labade ettevalmistamisel ning enesekindluse puudumine. -arendatud tera suuruse mõõtmise ja analüüsi tarkvara. Arvutitehnoloogia laialdase rakendamisega tera valmistamise valdkonnas mängib masinõppel ja numbrilisel simulatsioonil põhinev intelligentne tootmistehnoloogia olulist rolli ka tera kogu protsessi veakontrollis, et parandada suuruse kontrollimise täpsust. terast.
