用於在翼修理的燃氣渦輪機原位可充脹囊的製作方法

2023-07-09 12:33:21

本發明的主題大體上涉及燃氣渦輪發動機，並且更特別地涉及用於執行燃氣渦輪發動機的內部部件的原位修理的系統和方法。

背景技術：

燃氣渦輪發動機典型地包括具有成串行流動關係的高壓壓縮機、燃燒器和高壓渦輪機的渦輪機械核心。該核心可以以已知的方式操作以產生主氣流。高壓壓縮機包括固定輪葉(vane)的環形陣列(「排」)，其將進入發動機的空氣引導到壓縮機的下遊、旋轉葉片(blade)中。一排壓縮機輪葉和一排壓縮機葉片共同地組成壓縮機的「級」。類似地，高壓渦輪機包括固定噴嘴輪葉的環形排，其將離開燃燒器的氣體引導到渦輪機的下遊、旋轉葉片中。一排噴嘴輪葉和一排渦輪機葉片共同地組成渦輪機的「級」。典型地，壓縮機和渦輪機都包括多個連續級。

燃氣渦輪發動機(特別是航空發動機)需要高度的定期維護。例如，定期維護通常被安排以允許檢查發動機的內部部件的缺陷並且隨後修理。不幸的是，用於航空發動機的許多常規修理方法需要將發動機從飛行器的主體移除並且隨後部分地或完全地拆卸。因而，這些修理方法導致與修理內部發動機部件關聯的時間和成本顯著增加。

然而，在燃氣渦輪機上執行原位(insitu)維護或修理程序是複雜的，原因是一些修理或維護程序會由於基於流體或氣體的過度噴射、焊接飛濺或材料去除操作期間的廢棄部分而無意中損壞燃氣渦輪機的部分。因此，在本技術中將歡迎用於執行燃氣渦輪發動機的內部部件的原位修理的系統和方法。

技術實現要素：

本發明的方面和優點將在以下描述中部分地闡述，或者可以從描述顯而易見，或者可以通過本發明的實施而獲悉。

大體上提供用於修理燃氣渦輪發動機內的部件的表面的方法。在一個實施例中，將第一囊和第二囊安裝(同時地或獨立地)在燃氣渦輪發動機內。然後，可以用充脹流體充脹第一囊和第二囊以形成第一周向密封和第二周向密封，從而在燃氣渦輪發動機內限定隔離區域。然後可以用掩蔽層塗覆隔離區域內的所有表面。然後可以去除掩蔽層的至少一部分以暴露工作區域，並且可以在工作區域上形成塗層。

在另一實施例中，方法可以包括將第一囊和第二囊(同時地或獨立地)安裝在燃氣渦輪發動機內。然後，可以用充脹流體充脹第一囊和第二囊以形成第一周向密封和第二周向密封，從而在燃氣渦輪發動機內限定隔離區域。然後，可以在隔離區域內清潔燃氣渦輪發動機。

技術方案1.一種修理燃氣渦輪發動機內的部件的表面的方法，包括：

將第一囊安裝在所述燃氣渦輪發動機內；

將第二囊安裝在所述燃氣渦輪發動機內；

用充脹流體充脹所述第一囊和所述第二囊以形成第一周向密封和第二周向密封，從而在所述燃氣渦輪發動機內限定隔離區域；

用掩蔽層塗覆所述隔離區域內的所有表面；

去除所述掩蔽層的至少一部分以暴露工作區域；以及

在所述工作區域上形成塗層。

技術方案2.根據技術方案1所述的方法，其特徵在於，所述隔離區域內的所有表面經由氣相沉積工藝被塗覆。

技術方案3.根據技術方案1所述的方法，其特徵在於，去除所述掩蔽層的一部分包括對所述工作區域噴砂。

技術方案4.根據技術方案3所述的方法，其特徵在於，將工作頭插入所述隔離區域中，所述工作頭包括噴砂噴嘴。

技術方案5.根據技術方案4所述的方法，其特徵在於，所述噴砂噴嘴定位在輸送電纜的端部處。

技術方案6.根據技術方案1所述的方法，其特徵在於，在所述工作區域上形成塗層包括在所述工作區域上方引導微等離子體噴頭以在其上形成塗層。

技術方案7.根據技術方案1所述的方法，其特徵在於，形成的塗層是熱障塗層或環境屏障塗層。

技術方案8.根據技術方案1所述的方法，其特徵在於，所述工作區域是暴露金屬，其中在所述工作區域上形成的塗層包括所述金屬。

技術方案9.根據技術方案8所述的方法，其特徵在於，所述塗層在所述工作區域上方積累材料以增加其厚度。

技術方案10.根據技術方案1所述的方法，其特徵在於，所述工作區域限定整個隔離區域。

技術方案11.根據技術方案1所述的方法，其特徵在於，還包括：

在形成所述塗層之後，清洗所述隔離區域以除去任何剩餘的掩蔽層和在其上形成的任何過量塗層。

技術方案12.根據技術方案11所述的方法，其特徵在於，用洗酸劑清洗所述隔離區域。

技術方案13.根據技術方案11所述的方法，其特徵在於，還包括：

在所述工作區域上形成多個塗層。

技術方案14.根據技術方案13所述的方法，其特徵在於，所述多個塗層包括粘合塗層和至少一個屏障塗層。

技術方案15.一種修理燃氣渦輪發動機內的部件的表面的方法，所述方法包括：

將第一囊安裝在所述燃氣渦輪發動機內；

將第二囊安裝在所述燃氣渦輪發動機內；

用充脹流體充脹所述第一囊和所述第二囊以形成第一周向密封和第二周向密封，從而在所述燃氣渦輪發動機內限定隔離區域；以及

在所述隔離區域內清潔所述燃氣渦輪發動機。

技術方案16.根據技術方案15所述的方法，其特徵在於，所述第一囊定位在第一排葉片和第一排定子輪葉之間以在其間形成所述第一周向密封。

技術方案17.根據技術方案16所述的方法，其特徵在於，所述第二囊定位在第二排葉片和第二排定子輪葉之間以在其間形成所述第二周向密封。

技術方案18.根據技術方案16所述的方法，其特徵在於，在所述隔離區域內清潔所述燃氣渦輪發動機包括：

使用噴砂去除所述燃氣渦輪發動機的所述隔離區域內的部件上的塗層。

技術方案19.根據技術方案18所述的方法，其特徵在於，在所述隔離區域內清潔所述燃氣渦輪發動機包括：

清洗所述隔離區域以去除所述隔離區域內的部件上的塗層。

技術方案20.根據技術方案19所述的方法，其特徵在於，所述隔離區域用酸清洗以去除所述隔離區域內的部件上的塗層。

參考以下描述和附帶的權利要求將更好地理解本發明的這些和其它特徵、方面和優點。包含在該說明書中並且構成該說明書的一部分的附圖示出本發明的實施例，並且與描述一起用於解釋本發明的原理。

附圖說明

在參考附圖的說明書中闡述了包括對於本領域的普通技術人員來說是本發明的最佳模式的本發明的完整和允許公開，其中：

圖1示出根據本發明的主題的方面的可以用於飛行器內的燃氣渦輪發動機的一個實施例的橫截面圖；

圖2示出適合於在圖1中所示的燃氣渦輪發動機內使用的渦輪機的一個實施例的部分、橫截面圖，特別地示出在發動機中限定的用於提供到渦輪機的內部通路的進入埠；

圖3a示出適合於在圖1中所示的燃氣渦輪發動機內使用的壓縮機的一個實施例的部分、橫截面圖，特別地示出在發動機中限定的用於提供到壓縮機的內部通路的進入埠；

圖3b示出圖3a的壓縮機的部分、橫截面圖，其中掩蔽劑塗覆在隔離區域內；

圖3c示出去除表面上的掩蔽劑的一部分的修理工具；

圖4示出在圖1中所示的燃氣渦輪發動機內使用的示例性充脹囊的透視圖；

圖5示出用於在圖1中所示的燃氣渦輪發動機內使用的另一示例性充脹囊的側視圖；以及

圖6顯示根據一個實施例的示例性方法的圖示。

在本說明書和附圖中重複使用附圖標記旨在表示本發明的相同或類似的特徵或元件。

具體實施方式

現在將詳細參考本發明的實施例，其中的一個或多個示例在附圖中示出。每個實施例作為本發明的解釋而不是本發明的限制被提供。事實上，本領域的技術人員將顯而易見的是，在不脫離本發明的範圍或精神的情況下，可以對本發明進行各種修改和變化。例如，作為一個實施例的一部分示出或描述的特徵可以與另一實施例一起使用以產生又一個實施例。因此，本發明旨在涵蓋落入附帶的權利要求及其等效形式的範圍內的這樣的修改和變化。

當在本文中使用時，術語「第一」、「第二」和「第三」可以互換使用以將一個部件與另一部件區分開，並且不旨在表示單獨部件的位置或重要性。

術語「上遊」和「下遊」是指相對於流體路徑中的流體流動的相對方向。例如，「上遊」是指流體來自的方向，並且「下遊」是指流體流向的方向。

一般而言，提供一種用於執行燃氣渦輪發動機的內部部件的原位修理的系統和方法。在一個實施例中，可充脹囊可以用於在燃氣渦輪機內形成周向密封。一旦充脹，可充脹囊可以在燃氣渦輪機內部形成臨時屏障。具有在燃氣渦輪機內部建立臨時屏障的能力可以幫助減小在原位修理期間損壞燃氣渦輪機的非預期區域的風險。在特定實施例中，例如，可以使用兩個或更多個屏障在發動機內建立隔離區域。例如，隔離區域可以是燃氣渦輪機內部的清洗區域，沉積區域，或其它工作區域。在一個實施例中，清洗區域可以暴露於漂洗和清洗流體、溶劑和肥皂，從而局部地填充燃氣渦輪機以清洗燃氣渦輪機的大區域，同時限制漂洗和清洗到達燃氣渦輪機的其它區域。

在若干實施例中，系統可以包括配置成通過燃氣渦輪發動機的進入埠插入的修理工具。例如，修理工具可以允許工具的修理尖端或尖端端部定位成鄰近發動機的內部部件的缺陷，例如裂紋、空隙、變形區域或限定可填充體積的任何其它缺陷。如下面將描述的，修理工具可以使用充脹囊臨時附接到部件的表面，允許在部件上進行精確的加工。例如，修理工具可以提供新材料和/或加熱元件以填充和熔合裂紋內的新材料從而修理缺陷。

應當領會公開的系統和方法通常可以用於對位於任何合適類型的燃氣渦輪發動機(包括航基渦輪發動機和陸基渦輪發動機)內的內部部件進行原位修理，而不管發動機的當前組裝狀態(例如，完全或部分組裝)。另外，參考航空發動機，應當領會本發明的主題可以在翼(on-wing)或離翼(off-wing)實現。

現在參考附圖，圖1示出根據本發明的主題的方面的可以用於飛行器內的燃氣渦輪發動機10的一個實施例的橫截面圖，其中為了參考目的發動機10顯示為具有延伸通過其中的縱向或軸向中心線軸線12。一般而言，發動機10可以包括核心燃氣渦輪發動機(大體上由附圖標記14指示)和位於其上遊的風扇部段16。核心發動機14大體上可以包括限定環形入口20的大致管狀的外殼體18。另外，外殼體18還可以包圍和支撐增壓壓縮機22，所述增壓壓縮機用於將進入核心發動機14的空氣的壓力增加到第一壓力水平。高壓、多級、軸流式壓縮機24然後可以接收來自增壓壓縮機22的加壓空氣並且進一步增加這樣的空氣的壓力。離開高壓壓縮機24的加壓空氣然後可以流動到燃燒器26，在所述燃燒器內燃料被噴射到加壓空氣流中，所得到的混合物在燃燒器26內燃燒。高能燃燒產物從燃燒器26沿著發動機10的熱氣體路徑引導到第一(高壓)渦輪機28以便經由第一(高壓)驅動軸30驅動高壓壓縮機24，並且然後引導到第二(低壓)渦輪機32以便經由與第一驅動軸30大致同軸的第二(低壓)驅動軸34驅動增壓壓縮機22和風扇部段16。在驅動每個渦輪機28和32之後，燃燒產物可以經由排氣噴嘴36從核心發動機14排出以提供推進噴射推力。

另外，如圖1中所示，發動機10的風扇部段16可以大體上包括可旋轉的、軸流式風扇轉子組件38，其配置成由環形風扇殼體40圍繞。本領域的普通技術人員應當領會，風扇殼體40可以配置成通過多個大致徑向延伸的、周向間隔的出口導葉42相對於核心發動機14支撐。因而，風扇殼體40可以包圍風扇轉子組件38及其相應的風扇轉子葉片44。而且，風扇殼體40的下遊部段46可以在核心發動機14的外部分上延伸，從而限定提供額外的推進噴射推力的次級或旁路空氣流管道48。

應當領會，在若干實施例中，第二(低壓)驅動軸34可以直接聯接到風扇轉子組件38以提供直接驅動配置。替代地，第二驅動軸34可以經由減速裝置37(例如，減速齒輪或齒輪箱)聯接到風扇轉子組件38以提供間接驅動或齒輪傳動配置。(一個或多個)這樣的減速裝置也可以根據需要或要求在發動機10內的任何其它合適的軸和/或捲軸之間被提供。

在發動機10的操作期間，應當領會初始空氣流(由箭頭50指示)可以通過風扇殼體40的關聯入口52進入發動機10。空氣流50然後穿過風扇葉片44，並且分裂成移動通過管道48的第一壓縮空氣流(由箭頭54指示)和進入增壓壓縮機22的第二壓縮空氣流(由箭頭56指示)。第二壓縮空氣流56的壓力然後增加並且進入高壓壓縮機24(如箭頭58所示)。在與燃料混合併且在燃燒器26內燃燒之後，燃燒產物60離開燃燒器26並且流動通過第一渦輪機28。之後，燃燒產物60流動通過第二渦輪機32並且離開排氣噴嘴36以提供用於發動機10的推力。

燃氣渦輪發動機10也可以包括通過其殼體和/或框架限定的多個進入埠以便提供到核心發動機14的內部的通路。例如，如圖1中所示，發動機10可以包括通過外殼體18限定的多個進入埠62(僅顯示其中的六個)以便提供到壓縮機22、24中的一個或兩個的內部通路和/或提供到渦輪機28、32中的一個或兩個的內部通路。在若干實施例中，進入埠62可以沿著核心發動機14軸向地間隔開。例如，進入埠62可以沿著每個壓縮機22、24和/或每個渦輪機28、32軸向地間隔開，使得至少一個進入埠62位於每個壓縮機級和/或每個渦輪機級處，以便提供到位於這樣的(一個或多個)級處的內部部件的通路。另外，進入埠62也可以圍繞核心發動機14周向地間隔開。例如，多個進入埠62可以圍繞每個壓縮機級和/或渦輪機級周向地間隔開。

應當領會，儘管在本文中參考提供到壓縮機22、24中的一個或兩個的內部通路和/或提供到渦輪機28、32中的一個或兩個的內部通路來大致描述進入埠62，但是燃氣渦輪發動機10可以包括提供到發動機10的任何合適的內部位置的通路的進入埠62，例如通過包括提供燃燒器26和/或發動機10的任何其它合適的部件內的通路的進入埠62。

現在參考圖2，根據本發明的主題的實施例示出上面參考圖1描述的第一(或高壓)渦輪機28的部分、橫截面圖。如圖所示，第一渦輪機28可以包括第一級渦輪機噴嘴66和位於噴嘴66的緊接下遊的旋轉渦輪機葉片68(顯示其中的一個)的環形陣列。噴嘴66可以大體上由環形流動通道限定，所述環形流動通道包括多個徑向延伸的、圓形間隔的噴嘴輪葉70(顯示其中的一個)。輪葉70可以支撐在多個弓形外帶72和弓形內帶74之間。另外，周向間隔的渦輪機葉片68可以大體上配置成從圍繞發動機10的中心線軸線12(圖1)旋轉的轉子盤(未顯示)徑向向外延伸。而且，渦輪機護罩76可以定位成緊鄰渦輪機葉片68的徑向外部尖端，從而限定外部徑向流徑邊界以便燃燒產物60沿著發動機10的熱氣體路徑流動通過渦輪機28。

如上所述，渦輪機28可以大體上包括任何數量的渦輪機級，其中每個級包括噴嘴輪葉的環形陣列和隨後的渦輪機葉片68。如圖2中所示，渦輪機28的第二級的噴嘴輪葉78的環形陣列可以位於渦輪機28的第一級的渦輪機葉片68的緊接下遊。

而且，如圖2中所示，可以通過渦輪機殼體和/或框架限定多個進入埠62，其中每個進入埠62配置成在不同的軸向位置提供到渦輪機28的內部的通路。具體地，如上所述，進入埠62可以在若干實施例中軸向地間隔開，使得每個進入埠62與渦輪機28的不同級對準或以另外方式提供到渦輪機28的不同級的內部通路。例如，如圖2中所示，可以通過渦輪機殼體/框架限定第一進入埠62a以提供到渦輪機28的第一級的通路，同時可以通過渦輪機殼體/框架限定第二進入埠62b以提供到渦輪機28的第二級的通路。

應當領會，類似的進入埠62也可以被提供用於渦輪機28的任何其它級和/或用於第二(或低壓)渦輪機32的任何渦輪機級。也應當領會，除了圖2中所示的軸向間隔的進入埠62之外，進入埠62也可以在不同的周向間隔位置被提供。例如，在一個實施例中，可以在每個渦輪機級處通過渦輪機殼體/框架限定多個周向間隔的進入埠，從而在圍繞渦輪機級的多個周向位置處提供到渦輪機28的內部通路。

至少一個囊可以安裝在發動機內以在其中形成周向密封。參考圖2，第一囊100安裝並且定位在多個第一級渦輪機噴嘴66和旋轉渦輪機葉片68的環形陣列之間。例如，通過將處於未充脹狀態的第一囊100通過進入埠62中的一個插入，可以安裝第一囊100。然後，可以使用諸如液體、泡沫、氣體的充脹流體充脹第一囊100。

現在參考圖3，根據本發明的主題的實施例示出上面參考圖1描述的高壓壓縮機24的部分、橫截面圖。如圖所示，壓縮機24可以包括多個壓縮機級，每個級包括固定壓縮機輪葉80(每個級僅顯示其中的一個)的環形陣列和可旋轉壓縮機葉片82(每個級僅顯示其中的一個)的環形陣列。壓縮機輪葉80的每一排大體上配置成將流動通過壓縮機24的空氣引導到其緊接下遊的壓縮機葉片82的排。

而且，壓縮機24可以包括通過壓縮機殼體/框架限定的多個進入埠62，其中每個進入埠62配置成在不同的軸向位置提供到壓縮機24的內部的通路。具體地，在若干實施例中，進入埠62可以軸向地間隔開，使得每個進入埠62與壓縮機24的不同級對準或以另外方式提供到壓縮機24的不同級的內部通路。例如，如圖3中所示，示出分別提供到壓縮機24的四個連續級的通路的第一、第二、第三和第四進入埠62a、62b、62c、62d。

應當領會，類似的進入埠62也可以被提供用於壓縮機24的任何其它級和/或用於低壓壓縮機22的任何級。也應當領會，除了圖3中所示的軸向間隔的進入埠62之外，進入埠62也可以在不同的周向間隔位置被提供。例如，在一個實施例中，可以在每個壓縮機級處通過壓縮機殼體/框架限定多個周向間隔的進入埠，從而在圍繞壓縮機級的多個周向位置處提供到壓縮機24的內部通路。

類似於圖2中所示的實施例，第一囊100安裝並且定位在兩個壓縮機級內(即，在固定壓縮機輪葉80的第一環形陣列和可旋轉壓縮機葉片82的第一環形陣列之間)。第二囊200安裝並且定位在兩個壓縮機級內(即，在固定壓縮機輪葉80的第一環形陣列和可旋轉壓縮機葉片82的第一環形陣列之間)。因而，第一囊100和第二囊200可以在充脹之後密封其間的區域，從而將該區域與發動機的其它區域隔離以用於局部工作(例如，清潔、塗覆等)。

在圖2和圖3的實施例中，通過分別地從流體源107、207通過供應管106、206通過入口104、204供應流體，可以使第一囊100和第二囊200充脹。在針對第一囊100的圖4的實施例中，供應管106與囊主體102成一體從而在第一端部110和第二端部112之間充脹囊主體102。在充脹時，囊主體102在其相應的圓周方向上並且在其相應的縱向方向上在第一端部110和第二端部112之間膨脹。因此，充脹的囊主體102填充其所處的發動機內的局部空間。例如，充脹的囊主體102可以在發動機內的相鄰部件(例如，定子輪葉的排和旋轉葉片的環形陣列)之間延伸，同時接觸弓形外帶72和弓形內帶74，如圖2中所示。另外，在其相應的縱向方向上的膨脹允許囊主體102在發動機內周向地膨脹，使得第一端部110接觸第二端部112以在其間形成密封。在所示的實施例中，入口104定位在囊主體102的第一端部110處。在該實施例中，第二端部112可以根據需要插入發動機內，囊主體102尾隨。例如，第二端部112可以附接到光纖電纜輸送系統(未顯示)，並且根據需要定位在發動機內。然而，在其它實施例中，入口104可以定位在囊主體102上的另一位置。

在一個實施例中，第一囊和第二囊100、200的材料可以是流體不可滲透的(例如，液體不可滲透的材料和/或氣體不可滲透的)。在另一個實施例中，第一囊和第二囊100、200的材料對於充脹流體可以有些不可滲透，從而允許流體緩慢通過囊(例如，以比充脹流體的供應速率更慢的流動通過速率)。第一囊和第二囊100、200可以由可變形材料構成，例如塑料材料(例如，塑料膜、塑料纖維網等)，橡膠材料，紙材料(例如，飽和紙材料)，或另一種材料。

根據一個實施例，將掩蔽材料引入隔離區域中從而用掩蔽層塗覆隔離區域內的所有表面。例如，圖3a顯示連接到供應源302並且通過進入埠62b中的一個插入的供應管300，使得出口埠304將塗覆材料306(例如，掩蔽材料)供應到充脹囊100、200之間的隔離區域中，從而用材料306塗覆隔離區域內的所有表面，如圖3b中所示。在一個實施例中，隔離區域內的表面通過氣相沉積工藝被塗覆。可以使用任何合適的掩蔽材料以在隔離區域內的表面上形成塗層。

然後，可以在部件204的表面205的至少一部分206中去除沉積在內部部件204的表面上的掩蔽材料306。現在參考圖3c，根據本發明的主題的方面示出用於執行燃氣渦輪發動機10的內部部件的原位修理的系統400的一個實施例的簡化視圖。如圖所示，系統400可以包括修理工具402，其配置成通過燃氣渦輪發動機10的進入埠62(例如上面參考圖1-3描述的進入埠62中的任何一個)插入以允許在內部部件404(例如，發動機10的葉片68)上執行原位修理程序。

一般而言，修理工具402可以對應於可以通過燃氣渦輪發動機10的進入埠62插入並且附接在部件404的表面405上以在其上執行精確工作的任何合適的工具和/或部件。例如，囊100可以將修理工具402臨時固定在發動機內，使得工具402可以在表面405處或附近(例如，在正被修理的一或多個內部發動機部件404的被識別缺陷處)執行工作。因而，修理工具402可以臨時固定到一個位置，從而允許在表面405上的精確工作(例如，具有在約0.5mm或更小的精度，比如約0.25mm或更小之內的精度)。如圖3c中大體上所示，管道410附接到工作頭422，包括經由控制器414(例如，計算機或其它可編程機器)可控制的工作機構424。

工作頭422包括配置用於尋址部件404的工作機構424，如圖3c中所示。在一個實施例中，工作機構442可以從部件404的表面去除沉積材料306從而暴露該部分406中的表面405。例如，工作機構可以是水射流、噴砂或另一表面去除工具。然後，工作頭422定位並且固定在正被修理的內部發動機部件404(例如，渦輪機葉片)的被識別缺陷附近。例如，缺陷可以對應於沿著部件404的外部形成的裂紋、空隙或其它缺陷區域，其用裂紋、空隙或其它缺陷區域的基部限定開放或可填充體積。工作頭422包括配置用於尋址部件404的工作機構424。在一個實施例中，新材料可以從發動機外部的位置供應到缺陷的內部位置以允許由缺陷限定的可填充體積填充有新材料(例如，微等離子體噴頭)。例如，修理工具402可以配置成將高速粉末顆粒從發動機的外部供應到缺陷的可填充體積中。在撞擊缺陷的表面時，高速顆粒可以塑性變形並且粘附到表面，由此填充可填充體積並且修理缺陷。例如，顆粒可以以約150米每秒(m/s)至約900m/s的速度撞擊缺陷106內的表面。這樣的工藝可以在工作區域上構建材料以增加其厚度。

形成的塗層可以是熱障塗層或環境屏障塗層，特別是在工作區域(即，暴露表面)是暴露金屬的情況下。在一個實施例中，工作區可以是整個隔離區域。

在一個實施例中，修理工具402也包括光學探頭430，其鄰近工作頭422並且配置成與修理工具402關聯地使用。如圖4中所示，光學探頭430對應於配置成與修理工具402組合使用以用於修理部件404的獨立部件。然而，在其它實施例中，光學探頭430可以耦合到或整合在修理工具402內。另外，如圖3c中所示，光學探頭430已通過與修理工具402相同的進入埠62插入。然而，在其它實施例中，探頭430可以插入與修理工具402不同的進入埠62，例如進入埠62，其位於修理工具402已插入其中的進入埠62附近。

一般而言，光學探頭430可以對應於允許捕獲或以另外方式獲得發動機10的內部的圖像的任何合適的光學裝置。例如，在若干實施例中，光學探頭430可以對應於管道鏡、視頻內窺鏡、纖維鏡或本領域中已知的任何其它類似的光學裝置，其允許通過進入埠62觀察燃氣渦輪發動機10的內部。在這樣的實施例中，光學探頭430可以包括一個或多個光學元件(由虛線框432示意性地指示)，例如一個或多個光學透鏡、光纖、圖像捕獲裝置、電纜等，用於獲得在探頭430的尖端434處的發動機10的內部的視圖或圖像，並且用於將這樣的圖像從探頭尖端434沿著探頭430的長度傳輸或中繼到發動機10的外部以便由對內部部件404執行修理程序的人員觀察。另外，探頭430可以包括位於探頭尖端434處或其附近的光源(由虛線框436指示)以在發動機10的內部提供照明。

如圖3c中所示，光學探頭430也可以包括鉸接組件438，其允許在燃氣渦輪發動機10的內部內調節探頭尖端434的取向。例如，鉸接組件438可以允許探頭尖端434圍繞單個軸線或多個軸線旋轉或樞轉以調節尖端434相對於探頭430的剩餘部分的取向。應當領會鉸接組件438可以大體上具有任何合適的配置和/或可以包括任何合適的部件，其允許相對於探頭430的剩餘部分調節探頭尖端434的取向。例如，在一個實施例中，多個鉸接電纜440可以聯接在探頭尖端434和一個或多個鉸接馬達442之間。在這樣的實施例中，通過經由馬達442調節電纜140的張力，探頭針尖434可以在燃氣渦輪發動機10內重新定向。

如圖3c中所示，部件404是具有已知形狀和尺寸的翼型尖端(例如，噴嘴和/或葉片)。在其它實施例中，部件404可以是翼型的後緣和/或前緣。

囊100安裝在發動機10內，並且在某些實施例中可以在其中形成周向密封。參照圖2和圖3a，囊100安裝和定位在多個第一級渦輪機噴嘴66和旋轉渦輪機葉片68的環形陣列的附近和之間。例如，通過將處於未充脹狀態的第一囊100通過進入埠62中的一個插入，可以安裝第一囊100。然後，可以使用來自源107的充脹流體(例如液體，泡沫，氣體)使囊100充脹。

一般而言，通過從流體源107經由供應管106通過入口104供應流體使囊充脹。在相對於囊的圖4的實施例中，供應管106與囊主體102成一體從而在第一端部110和第二端部112之間使囊主體102充脹。在充脹時，囊主體102在其相應的圓周方向上並且在其相應的縱向方向上在第一端部110和第二端部112之間膨脹。因此，充脹的囊主體102填充其所處的發動機內的局部空間。例如，充脹的囊主體102可以在發動機內的相鄰部件(例如，定子輪葉的排和旋轉葉片的環形陣列)之間延伸，同時接觸弓形外帶72和弓形內帶74，如圖2中所示。另外，在其相應的縱向方向上的膨脹允許囊主體102在發動機內周向地膨脹，使得第一端部110接觸第二端部112以在其間形成密封。在所示的實施例中，入口104定位囊主體102的第一端部110處。在該實施例中，第二端部112可以根據需要插入發動機內，囊主體102尾隨。例如，第二端部112可以附接到光纖電纜輸送系統(未顯示)，並根據需要定位在發動機內。然而，在其它實施例中，入口104可以定位在囊主體102上的另一位置。

在一個實施例中，囊100的材料可以是流體不可滲透的(例如，液體不可滲透的材料和/或氣體不可滲透的)。在另一實施例中，囊100的材料對於充脹流體可以有些不可滲透，從而允許流體緩慢通過囊(例如，以比充脹流體的供應速率更慢的流動通過速率)。囊100可以由可變形材料構成，例如塑料材料(例如，塑料膜，塑料纖維網等)，橡膠材料，紙材料(例如，飽和紙材料)，或另一種材料。

在一個實施例中，至少一個出口埠108可以包括在囊主體102中，如圖4中所示。這樣的出口埠108可以配置成將充脹流體供應到發動機中，特別是如圖2和圖3所示的實施例中，從而將充脹流體供應到隔離區域中。如上所述，第一囊100可以使用充脹流體(例如液體，泡沫，氣體)充脹。例如，在一個實施例中，充脹流體可以包括水，惰性氣體，清潔流體，掩蔽流體等。在一個實施例中，充脹流體可以包括特定材料，例如掩蔽材料。例如，掩蔽可以塗覆隔離區域內的所有表面。因而，發動機(例如，隔離隔室)可以暴露於期望的材料，例如清潔劑、研磨劑等。

可以以大於(即，快於)通過出口埠108的流體流出速率的流體流的供應速率通過入口104供應充脹流體。因而，囊主體102可以保持在其完全充脹狀態從而保持發動機內的周向密封，同時仍然通過出口埠108將充脹流體供應到發動機中。

在一個實施例中，第二囊200可以配置成從隔離隔室內回收流體。參考圖5，大體上顯示回收囊300的實施例，其包括具有暴露於隔離隔室的回收埠304的第一回收主體302。第一回收主體302可以通過回收管306與泵308流體連通，從而從由第一囊100供應的隔離隔室去除充脹流體。回收囊300也可以包括鄰近和/或附接到通過入口312從供應管314和供應罐316充脹的第三囊主體310。例如，回收囊300可以是限定獨立的內部隔室(即，回收主體302和第三囊主體310)的整合雙囊。通過該配置，第三囊主體310可以在通過回收體302的流體回收期間提供結構穩定性。然而，在其它實施方案中，回收囊300可以包括在囊主體302的內部和/或外部的結構支撐構件(未顯示)。

圖6顯示用於修理燃氣渦輪發動機內的部件的表面的示例性方法700的圖示。在702，將第一囊安裝在燃氣渦輪發動機內，並且在704將第二囊安裝在燃氣渦輪發動機內。在706，用充脹流體充脹第一囊和第二囊以形成第一周向密封和第二周向密封從而在燃氣渦輪發動機內限定隔離區域。在708，用掩蔽層在隔離區域內塗覆所有表面。在710，去除掩蔽層的至少一部分以暴露工作區域，並且在712在工作區域上形成塗層。最後，在完成任何工作(例如，形成塗層)之後，可以清洗(例如，用洗酸劑)隔離區域以除去任何剩餘的掩蔽層和/或在掩蔽層上形成的任何過量塗層。而且，可以在工作區域上形成多個塗層(例如，粘合塗層和至少一個屏障塗層)。

該書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發明，並且也使本領域的任何技術人員能夠實施本發明，包括製造和使用任何裝置或系統並且執行任何包含的方法。本發明的專利範圍由權利要求限定，並且可以包括本領域的技術人員想到的其它示例。這樣的其它示例旨在屬於權利要求的範圍內，只要它們具有與權利要求的文字語言沒有區別的結構元件，或者只要它們包括與權利要求的文字語言無實質區別的等效結構元件。