[發明專利]渦輪機的表面處理

有效

• 申請號: 201611191054.6
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106994636B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: A.J.科勒蒂;B.J.巴丁;B.E.威廉斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B24B19/00
• 分類號: B24B19/00;B24B41/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳俊;李強

本公開的實施例提供了表面處理工具(200)、方法和/或處理的渦輪機(100)構件(210)。根據本公開的表面處理工具(200)可包括具有用于將構件(210)接收在其上的車床卡盤(204)的車床組件(202)，其中車床卡盤(204)使構件(210)繞著第一旋轉軸線旋轉，并且其中構件(210)包括暴露的軸向目標表面(216)；以及聯接于車床組件(202)并且包括其上的砂磨表面(222)或擦亮表面(322)，聯接于驅動系統的磨砂機(220)或擦亮工具(320)，其中砂磨表面(222)或擦亮表面(322)沿與第一旋轉軸線大致不平行的第二軸線定向，使得砂磨表面(222)或擦亮表面(322)選擇性地接觸構件(210)的目標表面(216)來產生拋光的目標表面(216)。

技術領域

本公開大體上涉及渦輪機構件的處理，并且更具體地涉及表面機加工工具、處理構件(例如，渦輪機構件)以在接觸沿軸向相鄰的構件時提供增大的摩擦和/或呈現較大的壓縮應力的方法。

背景技術

構件的配置后處理如修理、改進、整修等(共同在本文中稱為處理或多個處理)可改進較大的渦輪機組件的壽命和質量，而不需要新的完整組件和/或其獨立構件的制造。渦輪機的若干構件如適于將葉片接收在其中的可旋轉輪可在制造和/或操作期間經由直接機械接觸接合其它構件。構件之間的摩擦接觸可有助于保持兩個或更多個構件(例如，渦輪機組件的沿軸向相鄰的轉子安裝的輪)之間的期望的機械關系。

在用于構件的常規處理過程中，渦輪機服務商可將渦輪機的輪從其對應的轉子除去，以將濕噴砂施加于輪的一個或更多個接觸表面。除改變它們的機械性質中的一些之外，過程如濕噴砂可清潔這些接觸表面。然而，濕噴砂典型地需要將渦輪機輪安裝在專用組件，例如噴砂柜中，由此增大用于處理中的過程和裝備的總數。此外，濕噴砂常規地引起處理的表面呈現較大的表面粗糙度，連同至少部分地減小的比表面面積(例如，由在噴砂過程期間材料從表面的除去引起)。

發明內容

本公開的第一方面提供了一種表面處理工具，其包括：具有構造成將構件接收在其上的車床卡盤的車床組件，其中車床卡盤使構件繞著第一旋轉軸線旋轉，并且其中構件包括關于第一旋轉軸線沿軸向定向的暴露的軸向目標表面；通過車床組件的工具臂聯接于車床組件的磨砂機，其中磨砂機包括沿與第一旋轉軸線大致不平行的第二軸線延伸的砂磨表面，使得砂磨表面選擇性地接觸構件的目標表面；以及驅動系統，其聯接于磨砂機用于使磨砂機繞著第二軸線旋轉并且使磨砂機壓制抵靠構件，以在構件與砂磨表面之間的接觸期間，產生具有較大的比表面面積和減小的表面粗糙度的拋光目標表面。

本公開的第二方面提供了一種用于處理構件的方法，該方法包括：使構件的目標表面繞著第一旋轉軸線旋轉；使磨砂機的砂磨表面繞著第二軸線旋轉，其中第二軸線與第一旋轉軸線大致不平行；以及在目標表面的旋轉和砂磨表面的旋轉期間，使磨砂機的砂磨表面與構件的目標表面接觸，以產生具有較大比表面面積和減小的表面粗糙度的拋光的目標表面，其中拋光目標表面與相鄰構件之間的摩擦系數大于目標表面與相鄰構件之間的初始摩擦系數。

本公開的第三方面提供了一種構件，其包括：具有其中的孔口用于接收渦輪機軸和車床卡盤中的一種的本體，其中響應于本體聯接于車床卡盤，孔口關于本體與車床卡盤的旋轉軸線大致沿軸向定向；以及聯接于本體并且包括關于本體的旋轉軸線沿軸向延伸的表面的凸緣，其中凸緣的表面包括凹陷，并且其中凸緣的表面的表面粗糙度大于構件的其余部分的表面粗糙度。

本公開的第四方面提供了一種表面處理工具，其包括：具有構造成將構件接收在其上的車床卡盤的車床組件，其中車床卡盤使構件繞著第一旋轉軸線旋轉，并且其中構件包括關于第一旋轉軸線沿軸向定向的暴露的軸向目標表面；聯接于車床組件并且包括其上的擦亮表面的擦亮輥，其中擦亮表面構造成繞著與第一旋轉軸線大致不平行的第二旋轉軸線旋轉，使得擦亮表面選擇性地接觸構件的目標表面來相對于構件給予壓縮應力；以及驅動系統，其聯接于磨砂機用于使磨砂機繞著第二旋轉軸線旋轉并且使磨砂機壓制抵靠構件，以在構件與砂磨表面之間的接觸期間，產生具有較大的比表面面積和減小的表面粗糙度的拋光目標表面。