涡轮叶片检测是涡轮叶片制造中具有挑战性的一步。涡轮叶片由先进的金属合金制成,可以抵抗极端条件。
在正常运行下,涡轮叶片必须能够抵抗高压、离心力和超过1000°C的温度。涡轮发动机满负荷工作时,涡轮叶片尖端的转速可达1600公里/小时,超过声速。此外,这些离心力可以对每个叶片施加超过10吨的载荷。因此,叶片检测是涡轮叶片制造的重要步骤。
涡轮叶片设计为最佳的空气动力学。因此,叶片几何和定位的不精确会导致效率损失和叶片失效。为了保证最佳的效率,严格的公差适用于涡轮叶片的几何形状。
叶片温度和冷却系统
控制燃气轮机的温度是开发更高效燃气轮机的关键。涡轮叶片是燃气轮机的限制部件。为了在这些极端条件下生存,涡轮叶片使用内部空气通道等冷却方法。
增材制造(3D打印)的引入使设计师能够在更短的时间内创建新的设计。涡轮叶片3D打印还可以通过使用更复杂的迷宫空气通道来改进冷却系统。然而,传统的检测和热验证过程是制造过程中的瓶颈。
温度记忆材料的热映射
传感器涂层系统专门从事涡轮叶片的热涂层技术。它们为极端环境下的温度测绘和叶片检测提供了自动化解决方案。
这种热测绘技术由一个传感器涂层组成,该涂层可以记录叶片所暴露的最高温度。这种记忆传感器允许离线读取温度。
传感器涂层系统提供了一种新颖,独特的测量技术来测量在燃烧条件下或在任何其他热条件下运行的机械中的高温。新的自动化过程使温度图能够数字化,从而加快工程设计过程,并显着改善验证过程。
Jorg Feist博士,
Sensor Coating Systems Ltd.董事总经理。
温度映射是由机器人自动完成的。此外,温度分布直接投影到设计师的CAD图纸上。这种叶片检查方法可以验证最高温度没有超过,涡轮冷却系统工作正常。
Sensor Coating Systems的专利技术提供以下优势:
- 连续温度分析,以检测关键区域
- 精确的工作温度测量
- 操作过程中不需要访问
- 增强的维护数据
- 非破坏性分析
- 保证期索赔
自动叶片检测
Sensor Coating Systems的热成像技术减少了验证所需的时间,因为它使自动检测更容易。
传感器涂层系统使用工业机器人实现了这种热检测系统。世界杯2022美洲预选赛直播更准确地说,是ABB IRB1200机器人手臂。他们还使用RoboDK软件进行模拟和离线编程。2022世界杯8强赛时间使用RoboDK,您可以离线完成机器人编程。在这种情况下,一个程序Python在叶片检测过程中引导机器人。机器人编程是保证零件位置合适和所有检测点都能到达的重要步骤。模拟可以快速显示您可能遇到的任何程序问题。这些问题包括:可达性、机器人奇点和碰撞检测。模拟在不使用真实机器人的情况下离线进行。
脚本执行仿真并在RoboDK中编程,并移动机器人通过零件的各个位置。机器人在需要的位置用探针测量温度。最后,自动算法将测量映射到零件的三维模型。
我们首次使用RoboDK与工业机器人集成,开发速度快,学习曲线陡。世界杯2022美洲预选赛直播
亚历山大·莱宾格博士,
传感器涂层系统有限公司自动化和仪表工程师。
综上所述,热检测过程遵循以下步骤:
- 在每个叶片上涂上特殊的温度记忆涂层(或油漆)
- 将叶片安装在涡轮上进行测试
- 在正常条件下运行涡轮机
- 进行叶片脱机检查(视频)
- 将温度映射到叶片的3D模型,得到报告
传感器涂层系统总部设在英国伦敦,与燃气轮机和喷气发动机市场的一些主要制造商合作。欲知详情,请浏览Sensor Coating Systems的LinkedIn简介.
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