[發明專利]用于設定流體機械的轉子葉片的預定的徑向間隙量的方法和設備

有效

• 申請號: 201310571643.7
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103802005B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 羅爾夫·格羅佩;邁克爾·凱勒;烏韋·基希許貝爾;羅爾夫-迪特爾·沃伊切克
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B24B19/14
• 分類號: B24B19/14;B24B55/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;李德山

本發明涉及通過在原處對轉子葉片尖部進行磨削加工而設定流體機械的轉子葉片的預定的徑向間隙量的一種方法和一種設備。

技術領域

本發明涉及一種用于對設置在流體機械的殼體中的轉子葉片的預定的徑向間隙量進行設定的方法。

背景技術

流體機械的葉片、尤其是渦輪葉片在運行期間承受非常大的材料應力和相應大的磨損。出于該原因，通常在預定的運行持續時間之后，葉片在維護工作期間由新的葉片來替換。在此，運行持續時間有利地選擇成，使得所更換的葉片還能夠被維修。

如果更換渦輪機的葉片，那么替換渦輪轉子葉片、渦輪導向葉片和導向區段。為了在這種更換中能夠確保維持初始的渦輪機功率，在新的渦輪轉子葉片中也必須實現原始的徑向的葉片間隙量。對此，對新的轉子葉片的葉片尖部在其安裝之前相應地進行機械加工。但是，因為徑向間隙量不僅與新的轉子葉片的制造公差、而是也與另外的影響因素相關，在完全更換所有的葉片之后才得出最終的徑向的葉片間隙。在此，影響因素例如為新的導向葉片的輪廓、新的導向環的輪廓、新的導向葉片的和導向環的覆層、新的葉片的位置相對于所替換的老的葉片的位置的變化等。最終設定的間隙量在準備階段是難于估算的或者僅能夠在相當寬的公差范圍之內計算。

為了設定徑向間隙量而對新的轉子葉片的葉片尖部所進行的機械加工通常在磨削加工的范圍中進行。所述加工始終遠離流體機械執行，因為否則存在下述危險：流體機械通過在加工期間出現的磨削粉塵受到損壞。因此，葉片在例如使用傳統的磨削設備的情況下能夠在安裝在原本的輪盤的狀態下被加工，為此，然而轉子必須預先被拆開，這與高的耗費聯系在一起。替選地，替代原本的輪盤也能夠使用所謂的仿制輪盤（Dummy-Radscheibe），借此取消將轉子拆開。這種仿制輪盤的使用當然又伴隨有較低的加工精度，這能夠對流體機械的功率造成負面影響。此外，存在對轉子葉片在沒有輪盤的情況下借助所謂的單轉子葉片磨削設備進行加工的可能性，這由致使在加工精度方面受到另外的損失。

發明內容

以所述現有技術為出發點，本發明的目的是，提出一種開始所提及類型的方法以及一種用于執行所述方法的磨削設備，借助所述方法和磨削設備能夠在對葉片尖部進行磨削加工的范圍中簡單、快速并且便利地以非常高的加工精度來執行對設置在流體機械的殼體中的轉子葉片的預定的徑向間隙量的設定，而沒有對流體機械的按照規定的運行產生危害。

為了實現所述目的，本發明提出一種開始所提及類型的方法，所述方法具有下述步驟：a）在至少部分地露出要加工的轉子葉片的情況下將殼體部件移除；b）將磨削設備設置在要加工的轉子葉片的區域中，使得能夠借助磨削設備的磨削盤加工轉子葉片的尖部；c）通過設置遮擋裝置來遮擋加工區域，所述遮擋裝置構成為，使得所述遮擋裝置抵抗磨削粉塵從被遮擋的加工區域中離開；d）設有抽吸裝置，使得所述抽吸裝置將磨削粉塵從被遮擋的加工區域中抽吸出；以及e）在原處對轉子葉片的葉片尖部進行磨削，以產生預定的徑向間隙量。根據本發明的方法的特征尤其在于，對加工區域的遮擋和抽吸防止流體機械由磨削粉塵所污染，由此能夠實現在原處對在常規狀態下安裝的轉子葉片進行加工。在原處對轉子葉片進行加工一方面具有如下優點：實現非常高的、優于已知方法的加工精度，使得不僅能夠確保維持流體機械的初始的功率、而且也能夠通過設定徑向間隙量來實現功率的優化。另一方面，為了執行所述方法不需要將轉子拆開，由此能夠節約時間和成本。轉子葉片例如能夠是壓縮機的或渦輪機的轉子葉片。

優選地，在結束步驟e）之后將磨削設備和另外的轉子葉片彼此對準，緊接著，重新執行步驟c）至e）。換言之，在此依次對多個轉子葉片進行加工。

根據按照本發明的方法的一個變型形式，在具有已經預磨削的葉片尖部的轉子葉片上執行步驟e）。葉片尖部的預磨削例如能夠在轉子葉片如在開始所描述的那樣固定在仿制輪盤上的狀況下或者在使用單葉片磨削設備的情況下進行。隨后，在轉子葉片的常規安裝狀態下在使用根據本發明的方法的情況下進行最后加工或精加工，那么由此能夠實現流體機械的最高的加工精度和相應最佳的功率。