[發明專利]應力處理裝置以及施工系統

有效

• 申請號: 201080023652.7
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN102449270A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 佐佐木英壽;千田格;村上格;野村光
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: F01D25/00
• 分類號: F01D25/00;B23K26/00;F01D5/30
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 楊謙;胡建新

技術領域

本發明的實施方式涉及對構造體、例如渦輪動葉片與盤的一方或者雙方實施了應力改善處理的蒸汽渦輪的應力處理裝置以及施工系統。

背景技術

蒸汽渦輪由多片植入在轉子(rotor)的周方向的渦輪動葉片、和固定在渦輪殼體的靜葉片(噴嘴)構成。由1對渦輪動葉片與靜葉片的組合，形成渦輪級。通過在盤(disc)上排列多個渦輪級，形成蒸汽渦輪。為了能夠承受運轉時的離心力，渦輪動葉片與盤例如由500kg/mm²以上的高抗拉強度的材料(例如高強度銅)構成，并通過例如叉形構造實現結合。該高抗拉強度的材料針對應力腐蝕破裂(以下稱為“SCC”)的感受性高。

伴隨著蒸汽渦輪的旋轉，會對渦輪動葉片與盤的結合部作用大的離心力，并且，蒸汽從間隙進入到該結合部。結果，由于蒸汽中含有的Na、Cl等腐蝕生成物的蓄積所引起的時效變化，導致在該結合部發生SCC。

近年來，為了提高蒸汽渦輪的效率，存在為了在低壓最后級中減少排氣損失而采用葉片長度長的渦輪葉片的趨勢。但是，伴隨著葉片長度增長，作用于該葉片的離心力增大。因此，應力集中的葉片與盤的結合部需要針對與起動停止相伴的低周期疲勞、以及高的平均應力和腐蝕環境下的高周期疲勞，具有足夠的強度。

鑒于此，提出了一種為了抑制SCC的發生，而對用于將渦輪動葉片與盤結合的銷等的表面實施噴丸硬化(shot?peening)，來賦予壓縮殘留應力的方法(例如參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-60727公報

發明內容

本發明要解決的技術問題

但是，在上述的在先技術中，由于通過噴丸硬化對施工范圍噴出大量的投射材料，所以在該施工范圍中何種程度均勻地施工成為概率的問題。因此，在對銷和銷孔雙方應用了噴丸硬化的情況下，如果噴丸硬化的施工不均勻，則有可能導致銷的直徑與銷孔的直徑的公差超過允許范圍，由此損害精密的結合。

本發明為了解決這樣的課題而提出，其目的在于，提供一種使形成于構造體的孔內面的應力腐蝕破裂的發生減少，能夠提高疲勞強度的應力處理裝置以及施工系統。

用于解決上述問題的方法

為了解決上述課題而采用的一個實施方式的應力處理裝置具備施工部，該施工部具有：實施在形成于構造體的孔內進行激光照射的噴丸，在上述孔內形成壓應力區域的頭部；具有將上述激光引導至上述頭部的光纖的激光部；向上述孔內噴射液體的噴射部；和將上述光纖支承為能夠流通上述被噴射的液體，并且固定在上述頭部內的支承部。

另外，一個實施方式的施工系統具備：加工部，其對具有葉片叉的渦輪動葉片、和具有上述葉片叉所卡合的盤叉的轉子的盤同時進行鉸孔；應力處理裝置，其具有施工部，該施工部具備使上述轉子旋轉而將上述盤定位到規定位置的轉子旋轉部、實施噴丸的頭部、具有將照射的激光引導至上述頭部的光纖并在上述銷孔內進行激光照射來實施噴丸的激光部、向上述銷孔內噴射液體的噴射部、和將上述光纖支承為能夠通過上述被噴射的液體并且被固定在上述頭部內的支承部，在上述被定位的規定位置對上述葉片叉的銷孔內面以及上述盤叉的銷孔內面的至少一方的銷孔內面實施噴丸而形成壓應力區域；干燥部，其使被噴射到上述銷孔內的液體干燥；識別部，其拍攝形成于上述銷孔內的壓應力區域的圖像，基于上述圖像來識別上述壓應力區域；以及組裝部，其將上述渦輪動葉片與上述盤組裝；在上述轉子的同一圓周上的不同位置分別配置上述各部位，或者在上述轉子的同一圓周上的不同位置分別配置各部位，并且，在渦輪側的上述盤與收集側的上述盤對置的位置分別配置具有相同功能的上述各部位。

發明效果

根據本發明，可以降低形成于構造體的孔內面的應力腐蝕破裂的發生，從而提高疲勞強度。

附圖說明

圖1A是表示用于說明對渦輪動葉片與盤同時進行鉸孔的、渦輪動葉片與盤的結合構造的主視圖。

圖1B是表示用于說明對渦輪動葉片與盤同時進行鉸孔的、渦輪動葉片與盤的結合構造的側視圖。

圖1C是表示用于說明對渦輪動葉片與盤同時進行鉸孔的、渦輪動葉片與盤的結合構造的側面的X部放大圖。

圖2是用于對實施方式1的應力處理裝置的構成進行說明的圖，是表示對渦輪動葉片與盤的結合構造的銷孔實施應力改善時的主視圖。

圖3是從A方向觀看圖2的構成的向視圖。

圖4是表示圖2所示的頭部的放大圖。