DE69110089T2

DE69110089T2 - Reparaturweise von Turbinenschaufeln.

Info

Publication number: DE69110089T2
Application number: DE69110089T
Authority: DE
Inventors: Raymond Donald Legros
Original assignee: Turbine Blading Ltd
Current assignee: Turbine Blading Ltd
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1991-06-10
Publication date: 1995-11-02
Anticipated expiration: 2011-06-11
Also published as: GB2245201A; GB9112034D0; IN180105B; US5152058A; AU643295B2; GB2245201B; EP0462487B1; GB9013815D0; CA2044654C; DE69110089D1; EP0462487A1; ATE123327T1; AU7917591A; CA2044654A1; JPH04231601A; ZA914426B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur von Turbinenschaufeln.
Turbinenschaufeln auf Rotoren und Statoren sind während der Benutzung anfällig für Verschleiß sowie Beschädigungen. Nach einer bestimmten Benutzungsdauer ist eine Wartung des Rotors und/oder Stators notwendig, wobei eine derartige Wartung häufig Schweißarbeiten erfordert, die an den Schaufeln auf dem Rotor auszuführen sind, um beschädigte oder erodierte Teile zu reparieren.
Es ist von den Anmeldern vorgeschlagen worden, daß Reparaturen an Turbinenschaufeln - überall wo möglich - an in situ auf dem Rotor befindlichen Schaufeln ausgeführt werden, um dadurch ihr Entfernen zu umgehen, da letzterer Vorgang nicht nur zeitaufwendig ist, sondern beträchtliche Schäden an den Rotoren oder Schaufeln bewirken kann und das Entfernen von Ummantelungsleisten, Abschirmungen, Verbindungsdrähten etc. notwendig macht.
U.K. Patent Nr. 22 33 26 1B offenbart eine Vorrichtung zum Halten eines Rotors, wobei die Vorrichtung ferner eine Arbeitsstation enthält, die es möglich macht, Reparaturarbeiten an Turbinenschaufeln in einer Schaufelreihe auf einem Rotor durchzuführen, ohne sie von dem Rotor zu entfernen.
Während sich eine derartige Vorrichtung als sehr erfolgreich herausgestellt hat und die Durchführung schneller und genauer Reparaturen an den Schaufeln ermöglicht, kann eine ganz beträchtliche Zeit mit dem Einrichten der Maschinenvorrichtung, Bohrer, Schneidvorrichtung etc. verbraucht werden.
Der Hauptgrund für den beträchtlichen Zeitaufwand besteht darin, daß die Reparatur an den Schaufeln, die normalerweise das Entfernen von Verbindungsdrähten, Ummantelungsleisten oder anderen Schaufelverbindungs- oder D&mpfungsmitteln notwendig macht, dazu führt, daß die Schaufeln aus einer üblichen Betriebsposition erheblich versetzt sind, d.h. nicht nur versetzt, sondern in Bezug zueinander versetzt.
Es gibt verschiedene Gründe für einen derartigen Versatz/schlechte Ausrichtung. Wenn die Verbindungsdrähte nicht ununterbrochen ausgebildet sind, besteht die Neigung der letzten Schaufeln einer Schaufelgruppe, da die letzten Schaufeln lediglich an einer Seite und nicht an beiden Seiten wirksam mit einer Schaufel verbunden sind, sich während der Benutzung der Turbine zu bewegen oder loszuwinden, wobei das Entfernen der Verbindungsdrähte ein derartiges Loswinden verstärkt.
Des weiteren können die Schaufeln in einigen Fällen schlecht hergestellt oder auf dem Rotor eingebaut worden sein, seitdem die Verbindungsdrahtlöcher vorgebohrt werden, werden die Schaufeln praktisch in eine Position gedrängt, so daß die Verbindungsdrähte durch die Schaufel gezogen werden können, wobei nach ihrem Entfernen die Schaufel folglich sofort eine schlecht ausgerichtete Position einnimmt.
Es ist wichtig, daß ein sehr kleiner Fehler bei der Befestigung der Schaufel an ihrem unteren Ende, insbesondere im Fall einer Schaufel von erheblicher, z.B über 1 m hinausgehender Länge, dazu führen kann, daß die Spitze der Schaufel erheblich aus ihrer richtigen Position verschoben wird.
Die Neigung von zuvor verbundenen, aus ihrem "verbundenen Zustand" gelösten Schaufeln Positionen einzunehmen, die aus ihrer normalen, ausgerichteten Betriebsposition erheblich verschoben sind, bewirkt nicht nur erhebliche Probleme, wenn es erforderlich ist, komplizierte Schweiß- und Bearbeitungsvorgänge an den Schaufeln bei der Ausführung jeglicher notwendiger Reparaturen auszuführen, sondern kann auch abschließend beim notwendigen Wiedereinsetzen der Schaufeln in ihre richtige Position die Anwendung von erheblichen physikalischen Kräften sowie möglicherweise von Wärme erfordern, nachdem die Reparatur und möglicherweise Wärmebehandlungsprozesse durchgeführt worden sind, um die Schaufeln in die korrekte Position zurückzusetzen.
So kann es durch die Anwendung physikalischer Kräfte und Wärme sein, daß weitere Wärmebehandlungsprozesse notwendig sind, die die Zeit für die vollständige Reparatur der Turbine weiter verlängern.
Wenn die Schaufeln nicht in einer ausgerichteten Position sind und Bearbeitungsvorgänge, wie z.B. das nochmalige Bohren von Verbindungsdrahtlöchern, durchgeführt werden sollen, kann es darüber hinaus sehr schwierig sein, die Löcher so genau zu bohren, daß die Verbindungsdrähte wieder mit Erfolg durch die Schaufel gezogen werden können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues oder verbessertes Verfahren zur Reparatur von Turbinenschaufeln zu schaffen, das die Reparatur von Turbinenschaufeln auf dem Rotor in situ/in der originalen Lage ermöglicht.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Reparatur von Turbinenschaufeln auf einem Rotor geschaffen, das die Schritte umfaßt:
1. Bestimmen einer ausgerichteten Position der Turbinenschaufeln auf dem Rotor;
2. Entfernen aller Zwischenschaufel-Verbindungsstücke, die notwendigerweise entfernt werden müssen, um zu ermöglichen, daß die Reparaturvorgänge an der Schaufel durchgeführt werden können;
3. Einwirken auf jede nicht-ausgerichtete Schaufel in einer Weise, die bewirkt, daß die Schaufel die ausgerichtete Position einnimmt und in der ausgerichteten Position ungehemmt verbleibt, bevor die Schaufel während des Reparaturvorganges geschnitten, bearbeitet oder geschweißt wird.
Der anscheinend unnötige Schritt, alle Schaufeln vor irgendeinem, ein Schneiden, Bearbeiten oder Schweißen der Schaufel erfordernden Reparaturschritt in eine ausgerichtete Position auszurichten, bringt während der Reparatur der Schaufeln einen wichtigen Vorteil mit sich, insofern als jede zu reparierende Schaufel in ihrer korrekten Position ist und folglich die Maschinen zum Schneiden, Bearbeiten oder Bohren der Schaufeln genau eingerichtet werden können und somit in einer korrekten Position sind, um eine identische Reparatur an allen zu reparierenden Schaufeln auszuführen und, falls erforderlich, können derartige Maschinen computergesteuert sein, um die Reparaturarbeiten in einer (Aufeinander-)Folge identischer Schaufeln in der Reihe automatisch auszuführen, wobei angesichts des anfänglichen Ausrichtverfahrens auf jede Schaufel in exakt der gleichen Weise wie auf andere Schaufeln der Reihe eingewirkt wird.
Außerdem führt der Schritt, die Schaufeln vor jedem z.B. Bearbeitungs- oder Schweißvorgang auszurichten, dazu, daß nach Ausführung der Reparatur der abschließende Ausrichtschritt der Schaufeln ein viel einfacherer Vorgang ist, als es bisher der Fall war.
Bei den meisten Überholarbeiten an Rotoren, die die Ausführung einer ähnlichen oder identischen Reparatur an jeder oder den meisten Schaufel(n) erfordern, kann der während der Reparatur an der Schaufel auftretenden Verdrehung in einem gewissen Maß durch Anlegen von Wärme an die Schaufel während des Schweißens entgegengewirkt werden.
Ein derartiges Verfahren ist in dem britischen Patent Nr. 2,124,126 beschrieben. Folglich ist nach Ausführung des Reparaturschrittes lediglich - wenn überhaupt - eine kleine Ausrichtung der Schaufel notwendig, um sie in ihre richtig ausgerichtete Position zurückzusetzen.
Da die an jeder Schaufel auszuführenden Reparaturen wie zuvor erwähnt ähnlich sind, ist eine etwaige Verdrehung einer jeden Schaufel mit hoher Wahrscheinlichkeit ebenfalls ähnlich, während die Schaufeln ohne den Vor-Ausrichtschritt in einer Vielzahl von unterschiedlich verdrehten Positionen sein können.
Bevorzugt wird die Ausrichtung der Schaufeln durch die Anwendung einer physikalischen Kraft oder mittels einer absichtlichen Verdrehung durch die Wirkung von Wärme, die auf die Schaufel beaufschlagt wird, oder durch eine Kombination aus beiden durchgeführt.
In einigen Fällen, in denen die Schaufeln eine Größe aufweisen, bei der eine erhebliche Kraft zum Wiederausrichten der Schaufel in ihre ausgerichtete Position notwendig sein würde, können Teile der Schaufeln mit Wärme beaufschlagt werden, um diesen Teil der Schaufel weicher zu machen und somit die an die Schaufel anzulegende, benötigte, physikalische Kraft zu reduzieren und die Schaufel wirksam in ihre ausgerichtete Position zurückzusetzen.
Bevorzugt wird das Verfahren in Verbindung mit der Vorrichtung durchgeführt, die Gegenstand des britischen Patentes Nr. 22 33 26 1B ist, und die nicht nur ein Gestell für einen Rotor, sondern auch eine Arbeitsstation in der Nähe der zu reparierenden Schaufel vorsieht, wobei ein Klemmittel an der Arbeitsstation vorgesehen sein kann, um einen Teil einer auszurichtenden Schaufel zu halten, während eine physikalische Kraft an einen anderen Teil der Schaufel angelegt werden kann, um zu bewirken, daß die Schaufel ihre korrekte, ausgerichtete Position einnimmt.
Ein Ausrichtmittel kann an der Arbeitsstation vorgesehen sein, welches anzeigt, wenn die Schaufel in eine ausgerichtete Position gebracht worden ist.
Es ist weiterhin vorstellbar, daß sich eine ausgerichtete Position von einer ausgerichteten "Betriebs-"Position unterscheiden kann, da jede Schaufel bewußt in eine "ausgerichtete" Position eingesetzt werden kann, um einer Verdrehung entgegenzwirken, deren Auftreten während eines Reparaturschrittes zu erwarten ist, z.B. eines Reparaturschrittes, der die Beaufschlagung einer erheblichen thermischen Energie enthält, wie es beim Schweißen eines neuen Material teils an die Schaufel auftreten kann, so daß nach dem Schweißvorgang die Schaufel in oder verhältnismäßig nahe an ihrer ausgerichteten "Betriebs- "Position ist und folglich nur ein verhältnismäßig kleiner Kraftaufwand zur Rückkehr in ihre ausgerichtete "Betriebs-"Position erforderlich ist.
Die vorbestimmte ausgerichtete Schaufelposition kann in Übereinstimmung mit den Herstellervorschriften/-beschreibungen ausgewählt werden oder es kann eine andere ausgerichtete Position ausgewählt werden, wobei eine andere ausgerichtete Position durch die Beziehnung oder Anordnung der Statorschaufeln in Bezug zu der Vorderkante der Rotorschaufeln ohne weiteres bestimmt werden kann, und wobei der Abstand und die Anordnung zwischen den Statorschaufeln, Drehschaufeln oder Leitkränzen und der Vorderkante der Rotorschaufeln entscheidend für den Turbinenwirkungsgrad ist.
Bei einem sehr zufriedenstellenden Verfahren zur Ermittlung einer im voraus bestimmten, ausgerichteten Position einer Schaufel kann diese vor dem Entfernen des Rotors von einem Stator der Turbine und vor dem Entfernen von irgendeinem der Verbindungsstücke, wie z.B. Verbindungsdrähte, Ummantelungsleisten, durch Auffinden einer Schaufel oder Schaufeln ermittelt werden, welche auf dem Rotor in Bezug zu den Statorschaufeln in einer Position ausgerichtet sind, die als optimale Position einer Rotorschaufel bekannt ist oder einer derartigen Position zumindest sehr nahe ist.
Wenn eine derartige Schaufel gefunden worden ist, kann diese als Bezugsschaufel eingesetzt und als solche iaarkiert werden. Der Rotor wird dann von der Turbine entfernt und kann, wie in dem britischen Patent Nr. 22 33 26 1B beschrieben, auf einem Arbeitstisch angeordnet werden.
Vor dem Entfernen einer der Ummantelungsleisten, Verbindungsdrähte etc. wird die Position der Bezugsschaufel mit verschiedenen Meßmitteln sorgfältig festgehalten, so daß die Position der Schaufel in Bezug zum Arbeitstisch genau bekannt ist.
Es ist dann möglich, alle Verbindungsdrähte, Ummantelungsleisten etc. zu entfernen, die zur Durchführung der Reparatur entfernt werden müssen, wobei eine Bewegung der Schaufeln nun unschädlich ist, da die Bezugsposition oder die vorherbestimmte ausgerichtete Position festgehalten/aufgezeichnet worden ist.
Ein geeigneter Arbeitsgang kann dann an der Schaufel mittels einer physikalischen Kraft und Wärme durchgeführt werden, um - falls notwendig - jede Schaufel wieder in die zuvor genannte vorbestimmte ausgerichtete Position auszurichten.
Es ist vorstellbar, daß in einigen Fällen infolge z.B. einer (zu) kleinen Schaufel ein gewisser Kompromiß notwendig sein kann. Wenn die vorherbestimmte ausgerichtete Position bekannt ist, ist es gleichwohl möglich, einen Bearbeitungsgang an jeder Schaufel durchzuführen, um die Schaufel so nah wie möglich an die Position zu bewegen.
Um die Schaufeln zueinander ausrichten zu können, ist es ferner vorstellbar, daß diese zusätzlich zum Biegen der Schaufeln um ihre Längsachsen verdreht werden können, indem Werkzeuge an eine oder mehrere Stellen der Schaufel angelegt werden, wobei die Schaufeln - falls gewünscht - festgeklemmt werden, um einen Teil oder Teile der Schaufel in bestimmten Positionen zu halten, während andere Teile verdreht werden.
Nach jeder Reparatur oder nachdem eine Veränderung an den Schaufeln durchgeführt worden ist, werden diese bevorzugt einer spannungsabbauenden Wärmebehandlung durch eine gesteuerte Wärmebeaufschlagung unterworfen. Dieses ist insbesondere wichtig, wenn der Schaufel Wärme zugeführt werden muß, um die erforderliche Ausrichtung der Schaufeln zu bewirken und/oder wenn der Schaufel während irgendeines Reparaturschrittes, z.B. beim Schweißen oder Löten, Wärme zugeführt wird.
Es hat sich herausgestellt, daß das Ausrichtverfahren der vorliegenden Erfindung eine ganz erhebliche Verbesserung hinsichtlich der zur Durchführung von Reparaturschritten an Schaufeln auf einem Rotor benötigten Zeit bewirkt. Insbesondere wenn die Vor-Verdrehung ebenfalls durchgeführt wird, hat sich nach der Reparatur des weiteren herausgestellt, daß die Schaufeln in einer Rotorreihe verhältnismäßig schnell und einfach in ihre ausgerichtete "Betriebs-"Positionen ohne die Beaufschlagung irgendeiner größeren physikalischen Kraft wiedereingesetzt werden können, was den zusätzlichen Vorteil mit sich bringt, daß weniger Spannung in die Schaufeln eingebracht wird, nachdem die Reparatur durchgeführt worden ist.
Es ist vorstellbar, daß spannungsabbauende Arbeitsvorgänge an den Schaufeln durchgeführt werden, bevor irgendwelche Reparaturschritte gemacht werden, jedoch nachdem die Ausrichtung der Schaufel in eine vorbestimmte ausgerichtete Position erfolgt ist.
Es ist wichtig, daß in einigen Fällen einige Schaufeln sehr schlecht ausgerichtet sein können und folglich eine erhebliche Kraft und möglicherweise erhebliche Wärme angelegt werden muß, um die Schaufeln in ihre richtige Position zurückzubringen.
Es ist vorteilhaft, daß ein spannungsabbauender Wärmebehandlungsprozeß in diesem Stadium durchgeführt wird, so daß die Schaufel frei von Spannung in einer vorherbestimmten ausgerichteten Position ist.
Unvermeidbar kann der spannungsabbauende Wärmebehandlungsprozeß tendenziell bewirken, daß die Schaufel eine Position irgendwo zwischen ihrer schlecht ausgerichteten Position und ihrer vorbestimmten ausgerichteten Position einnimmt. Wenn eine sehr schlechte Ausrichtung vorliegt und es erforderlich ist, daß vor der Reparatur Wärmebehandlungsprozesse durchgeführt werden, ist es gleichwohl vorstellbar, daß dann eine gewisse Ausgleichsbiegung oder -drehung an der Schaufel durchgeführt werden kann, so daß die Schaufel von ihrer schlecht ausgerichteten Position über ihre vorbestimmte ausgerichtete Position in eine weitere Position bewegt wird, und daß sie nach dem Spannungsabbau einen spannungsfreien Zustand in ihrer vorbestimmten ausgerichteten Position einnimmt.
Die Vorteile durch die Möglichkeit, an jeder Schaufel in einem spannungsfreien Zustand in einer vorbestimmten ausgerichteten Position zu arbeiten, sind hinsichtlich der Zeiteinsparung ganz erheblich, da das Wiedereinrichten der Maschinen nicht notwendig ist und des weiteren nach Durchführung der Reparatur eine geringe oder keine Korrekturbehandlung notwendig ist, um die Schaufeln in ihre ausgerichtete Position zurückzubringen, wobei des weiteren spannungsabbauende Behandlungen, die notwendig sein können, um dem Einbringen von erheblicher thermischen Energie, z.B. während des Schweißens, entgegenzuwirken, mit hoher Wahrscheinlichkeit keine von der vorherbestimmten ausgerichteten Position weggerichtete Bewegung bewirken, sondern höchstwahrscheinlich die Schaufel in ihre ausgerichtete Position zurückbewegen, sofern eine gewisse, von der ausgerichteten Position weggerichtete Bewegung, z.B. durch einen Schweißvorgang, bewirkt worden ist.
Nach dem abschließenden Spannungsabbau ist somit jede Schaufel in einer Reihe höchstwahrscheinlich in einem nahezu spannungsfreien Zustand in ihrer ausgerichteten Position. Dieses stellt sicher, daß die Verbindungsdrähte ohne irgendeine an die Schaufel anzulegende Kraft wiedereingezogen werden können, um diese in eine ausgerichtete Position zu bewegen und folglich den Rotor als Ganzes in einen idealen Zustand für die Benutzung zu hinterlassen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genauer erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Turbinenrotors auf einem Gestell;
Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig. 1 dargestellten Rotors und Gestells;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Anordnung;
Fig. 4 die Turbinenschaufeln einer einzelnen Reihe;
Fig. 5 die in Fig. 4 dargestellten Schaufeln nach Entfernung der Umhüllung sowie des Verbindungsdrahtes;
Fig. 6 die ausgerichtete Reihe.
Bezugnehmend auf Fig. 1 bis 3 ist ein Rotor mit 10 bezeichnet und umfaßt eine Welle 11 und eine Vielzahl von Schaufelreihen, z.B. jene, die mit 12 und 13 bezeichnet sind.
Die Welle 11 ist zur Drehbewegung um ihre Längsachse 15 befestigt und in im ganzen mit 16 und 17 bezeichneten Lagern gelagert.
Das Lager 16 enthält ein Axiallager 18 zur Vermeidung einer unerwünschten Bewegung entlang der Achse 15 des Rotors 10.
Die Lager 17 und 18 werden von Stützen 19 und 20 bzw. von einem Hauptbasisteil 21 und seitlichen Basisteilen 22, 23, 24 und 25 gehalten.
Verstrebungsglieder 26, 27 und 33, 34 verbinden die Stütze 19 mit den Basisteilen 21 bis 25 und ferner mit den im ganzen mit 29 und 30 bezeichneten Arbeitsplattformen, von denen jeweils eine auf jeder Seite des Haltegestells angeordnet ist.
Ännliche Verstrebungsglieder sind zur Verbindung der Stütze 20 mit den Basisteilen und Arbeitsplattformen vorgesehen.
Die Arbeitsplattformen 29 und 30 sind mit im ganzen mit 31 bzw. 32 bezeichneten Arbeitsstationen ausgestattet.
Das Lager 17 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt, wobei zu erkennen ist, daß die Welle 11 durch Rollenelemente 35 und 36 gelagert ist, die dem gesamten Rotor ermöglichen, sich um seine Achse 15 zu drehen. Das äußere Lager 16 ist mit Rollen ausgestattet, die den in 35 und 36 dargestellten ähnlich sind.
Um Reparaturen an den Schaufeln des Rotors und das Ausrichtverfahren der vorliegenden Erfindung durchzuführen, ist es lediglich erforderlich, den Rotor sehr langsam zu drehen, so daß jede Schaufel in der Reihe nacheinander in Rast-/Registerstellung mit der Arbeitsstation 31 oder 32 gebracht werden kann.
Die Arbeitsstationen 31 und 32 können jede geeignete Gestalt aufweisen und die Form einer einzelnen verlängerten Arbeitsfläche, wie in 45 und 46 an der Arbeitsstation 32 dargestellt, annehmen oder sie können alternativ aus einer mit 47 in der Arbeitsstation 31 dargestellten, U-förmigen Arbeitsfläche bestehen.
Zusätzlich wird nun auf Fig. 4, 5 und 6 Bezug genommen, in welchen eine Turbinenschaufelreihe, wie z.B. die mit 12 dargestellte, detailliert dargestellt ist und eine Vielzahl von Schaufeln, z.B. 60, 61, 62, 63 etc., umfaßt.
o Die dargestellten Schaufeln besitzen Zapfen, wie mit 65 an der Schaufel 60 dargestellt, wobei sich die Zapfen in eine Ummantelungsleiste erstrecken, von der ein Teil mit 66 dargestellt ist.
Die Schaufeln sind mit Erosionsschäden am äußeren Ende ihrer Vorderkante dargestellt, was ein häufiger Schadenstyp in den Niederdruckstufen einer Dampfturbine ist, wobei es zur Durchführung einer Reparatur notwendig ist, das beschädigte Material wegzuschneiden und durch ein neues Materialstück zu ersetzen oder durch Schweißlagen auf zubauen, die in die entsprechende Position geschweißt werden.
Um einen derartigen Bearbeitungsvorgang durchzuführen, ist es als erstes wünschenswert, die um die Enden der Turbinenschaufein herum angeordnete Ummantelung 66 zu entfernen und dann den mit 67 dargestellten Verbindungsdraht zu entfernen.
Während eine Fehlorientierung der Schaufel vor dem Entfernen des Verbindungsdrahtes 67 sowie der Ummantelungsleiste 66 lediglich geringfügig sein kann, neigen die Schaufeln unmittelbar nach dem Entfernen der Ummantelung sowie des Verbindungsdrahtes 67 dazu, eine in Fig. 5 dargestellte schlecht ausgerichtete Position einzunehmen.
Um jede Schaufel wie die mit 60 dargestellte Schaufel auszurichten, können Klemmittel 68 und 69 vorgesehen sein, um die Schaufel 60 relativ zur Arbeitsstation 70 festzuklemmen, so daß physikalische Kräfte an der Schaufel angelegt werden können.
Die physikalischen Kräfte können durch jedes geeignete Mittel angelegt werden, wobei dieses in manchen Fällen bloß aus einer manuellen Manipulation der Schaufel durch jemanden bestehen kann, der eine ausreichende Kraft zum Ziehen oder Verdrehen der Schaufel in ihre ausgerichte Position besitzt. In anderen Fällen können Werkzeuge notwendig sein, wobei ein Hebelstange eingesetzt werden kann, und wobei die Arbeitsstation Mittel zur Schaffung eines Stützpunktes für die Hebelstange enthalten kann und verschiedene andere Werkzeuge, wie hydraulische Kolben, eingesetzt werden können, um die Schaufel in ihre ausgerichtete Position zu verdrehen oder zu biegen.
Die Beschaffenheit der Schaufel selbst, ihre Länge und Festigkeit sowie das Ausmaß der Verdrehung bestimmen die Werkzeuge, die notwendig sind, um die erforderliche Veränderung der Schaufelposition zu bewirken.
Fig. 5 zeigt die Pfeile A und B, die eine Richtung anzeigen, entlang welcher eine Kraft angelegt werden sollte, um zu bewirken, daß die Schaufel 60 ihre ausgerichtete Position einnimmt.
Wie zuvor erwähnt, wurde die ausgerichtete Position vor dem Entfernen des Rotors von der Turbine bevorzugt durch sorgfältiges Festhalten/Aufzeichnen der Position einer Bezugsschaufel bestimmt, so daß alle Schaufeln in der Reihe nach dem Entfernen aller Verbindungsstücke oder Dämpfungsmittel in eine derartige Bezugsposition ausgerichtet werden können.
Falls erwünscht, kann die Beaufschlagung von Wärme z.B. durch eine mit 71 dargestellte Lötlampe oder durch eine geregelte Wärmezufuhr beim Einsatz eines mit elektrischer Energie betriebenen Heizmittels sowie eines geeigneten Steuer-/Regelmittels auf verschiedene Teile der Schaufel beaufschlagt werden, um die Schaufel in die Lage zu versetzen, gebogen, gedreht oder auf andere Weise verdreht zu werden, um ihre korrekte, ausgerichtete Position einzunehmen.
Auf jede Schaufel in der Reihe wird dann in einer ähnlichen Weise eingewirkt, so daß sie eine richtig ausgerichtete Position einnimmt, wobei die ausgerichtete Position durch den Einsatz von Ausrichtmitteln, wie die mit 72, 73, 74 und 75 dargestellten und an der Arbeitsstation 70 befestigten, überprüft wird, und wobei bspw. eine Fühlerlehre zur Prüfung der ausgerichteten Position zwischen den Ausrichtstangen 72 bis 75 eingesetzt werden kann.
Wenn sich alle Schaufeln ihrer ausgerichteten Position befinden, kann der Reparaturvorgang durchgeführt werden, z.B. durch Wegschneiden von beschädigten Material, wobei - da die Schaufeln alle in einer identischen Position sind - eine automatisch arbeitende Maschinenvorrichtung eingesetzt werden kann, wobei die Vorrichtung aufgrund der ausgerichteten Position der Schaufeln imstande ist, exakt gleichgroße Materialstücke von jeder Schaufel zu entfernen.
Während die in den Zeichnungen dargestellte und obenbeschriebene Haltevorrichtung eine beträchtliche Hilfe dabei leistet, die Ausrichtung der Schaufeln vor einer Reparatur zu bewirken, ist es wichtig, daß - wenn eine derartige Vorrichtung nicht verfügbar ist - andere Klemmittel vorgesehen werden können, um eine Schaufel relativ zu den anderen zu befestigen, so daß wenigstens ein Teil der Schaufel sicher gehalten werden kann, während ein anderer Teil einer physikalischen Kraft ausgesetzt ist, um zu bewirken, daß die Schaufel ihre richtig ausgerichtete Position einnimmt.

Claims

1. Ein Verfahren zur Reparatur von Turbinenschaufeln auf einem Rotor, welches die Schritte umfaßt:

1. Bestimmen einer ausgerichteten Position der Turbinenschaufeln auf dem Rotor (12);

2. Entfernen aller Zwischenschaufel-Verbindungsstücke (66, 67), die notwendigerweise entfernt werden müssen, um zu ermöglichen, daß Reparaturvorgänge an der Schaufel (60) ausgeführt werden können;

3. Einwirken auf jede nicht-ausgerichtete Schaufel in einer Weise, die bewirkt, daß besagte Schaufel besagte ausgerichtete Position einnimmt und in besagter fluchtenden Position unbehindert verbleibt, vor dem Schneiden, Bearbeiten oder Schweißen der Schaufel (60) während besagten Reparaturvorganges.

2. Ein Verfahren zur Reparatur von Turbinenschaufeln auf einem Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor Entfernung besagten Rotors (12) von der Turbine und vor dem Entfernen aller Zwischenschaufel-Verbindungsstücke oder Dämpfungsmittel (66, 67) eine Schaufel lokalisiert wird, von der bekannt ist, daß sie sich in einer optimalen Position oder nahe dazu befindet, und eine solche Schaufel als eine Bezugsschaufel verwendet wird, um eine ausgerichtete Position einzurichten.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Rotor (12) nach Entfernung von besagter Turbine auf einen Arbeitstisch (76) gelegt wird und vor Entfernung aller Zwischenschaufel-Verbindungsstücke (66, 67) die Position besagter Bezugsschaufel relativ zum Arbeitstisch sorgfältig notiert und aufgezeichnet wird.

4. Ein Verfahren zur Reparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung einer Schaufel (60), die außerhalb ihrer ausgerichteten Position liegt, durch die Anwendung physischer Kraft (A, B) auf die Schaufel durchgeführt wird.

5. Ein Verfahren zur Reparatur von Turbinenschaufeln nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Bereich der Schaufel (60) mit Wärme beaufschlagt wird, um die Neuausrichtung der Schaufel (60) aus einer nicht-ausgerichteten Position in ihre ausgerichtete Position zu erleichtern.

6. Ein Verfahren zur Reparatur von Turbinenschaufeln auf einen Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches die Schritte umfaßt:

1. Entfernen des Rotors von einer Turbine;

2. Anbringen des Rotors auf einem Ständer;

3. Einwirken auf jede nicht-ausgerichtete Schaufel in einer Weise, die bewirkt, daß besagte Schaufel besagte ausgerichtete Position einnimmt und in besagter ausgerichteten Position unbehindert verbleibt, vor dem Schneiden, Bearbeiten oder Schweißen der Schaufel (60) während besagten Reparaturvorganges.

4. Bereitstellen von Mitteln, um eine Bewegung besagten Rotors relativ zu besagten Arbeitstisch zu verhindern;

welches weiterhin die Schritte umfaßt:

A. Bestimmen einer ausgerichteten Position der Turbinenschaufeln auf dem Rotor;

B. Entfernung aller Verbindungsstücke (66, 67), die notwendigerweise entfernt werden müssen, um zu ermöglichen, daß Reparaturvorgänge an den Schaufeln ausgeführt werden können;

C. Einwirken auf jede Schaufel, die außerhalb der vorbestimmten ausgerichteten Position liegt, um sie in ihre ausgerichtete Position zurückzubringen.

7. Ein Reparaturverfahren nach Anspruch 6, das weiter dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verfahren den Schritt umfaßt, daß ein Wärmebehandlungsverfahren an jeder Schaufel durchgeführt wird, wo beträchtliche Kraft notwendig gewesen ist, um besagte Schaufel aus einer nicht-ausgerichteten Position in eine vorbestimmte ausgerichtete Position zu bewegen.

8. Ein Reparaturverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Arbeitstisch (76) mit Mitteln (68, 69) versehen ist, die dazu bestimmt sind, mit wenigstens einer von besagten Schaufeln (60) in Eingriff zu kommen, um eine Bewegung desjenigen Teils der Schaufel (60), die mit besagten Mitteln (68, 69) in Eingriff steht, relativ zu besagten Arbeitstisch (76) zu verhindern, um eine Verdrehung oder Bewegung desjenigen Teils der Schaufel (60), die mit besagten Eingriffsmitteln in Eingriff steht, während der Anwendung von Kraft oder Wärme auf andere Teile der Schaufel, um die Schaufel in ihre ausgerichtete Position zu bringen, zu verhindern.

9. Ein Reparaturverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß besagte ausgerichtete Position verschieden ist von einer ausgerichteten Betriebsposition und vorbestimmt wird, um eine Verdrehung zu berücksichtigen, von der erwartet wird, daß sie während der Durchführung eines bekannten Reparaturschrittes auftritt, so daß nach besagten Reparaturschritt die Schaufel sich in ihrer ungefähr ausgerichteten Betriebsposition befinden wird.