[發(fā)明專利]渦輪機(jī)械的表面處理

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611273040.9
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106903575B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·J·科勒蒂;B·E·威廉斯
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B24B19/00
• 分類號: B24B19/00;B24B27/00;B24B41/02;B24B41/06;B24B47/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍;譚祐祥

本公開的實(shí)施例提供了表面處理工具(200)、方法、和/或修理后的渦輪機(jī)(100)構(gòu)件(210)。根據(jù)本公開的表面處理工具(200)可包括具有車床卡盤(204)的車床組件(202)，該車床卡盤(204)用于在其上接收構(gòu)件(210)，其中車床卡盤(204)圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(210)，且其中構(gòu)件(210)包括暴露的軸向目標(biāo)表面(216)；以及砂光機(jī)(220)或磨光工具(320)，其聯(lián)接至車床組件(202)并在其上包括砂光(222)或磨光表面(322)，聯(lián)接至驅(qū)動系統(tǒng)(208)，其中砂光(222)或磨光表面(322)圍繞與第一旋轉(zhuǎn)軸線基本上不平行的第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，使得砂光(222)或磨光(322)表面選擇性地接觸構(gòu)件(210)的軸向目標(biāo)表面(216)以產(chǎn)生拋光的目標(biāo)表面。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體上涉及渦輪機(jī)構(gòu)件的處理，且更特別地涉及表面加工工具、處理構(gòu)件(例如，渦輪機(jī)構(gòu)件)的方法以在接觸軸向鄰近構(gòu)件時提供增加的摩擦力，和/或呈現(xiàn)更大的壓應(yīng)力。

背景技術(shù)

構(gòu)件的部署后的處理，諸如修理、改進(jìn)、再磨光、等(在本文中共同地認(rèn)定為“處理”或“多種處理”)，可提高大型渦輪機(jī)組件的使用壽命和質(zhì)量，而不需要生產(chǎn)新的、完整的組件和/或其單獨(dú)的構(gòu)件。渦輪機(jī)的若干個構(gòu)件(諸如適于在其中接收葉片的可旋轉(zhuǎn)的葉輪)在生產(chǎn)和/或操作種可經(jīng)由直接機(jī)械接觸接合其他構(gòu)件。構(gòu)件之間的摩擦接觸能夠幫助維持兩個或更多個構(gòu)件(例如，渦輪機(jī)組件的軸向鄰近安裝轉(zhuǎn)子的葉輪)之間期望的機(jī)械關(guān)系。

在構(gòu)件的常規(guī)處理工藝中，渦輪機(jī)維修人員可將渦輪機(jī)的葉輪從其對應(yīng)的轉(zhuǎn)子上去除以將濕研磨噴砂處理施加至葉輪的一個或更多個接觸表面。諸如濕研磨噴砂的工藝可在改變它們的機(jī)械性質(zhì)中的一些之外，清理這些接觸表面。然而，濕研磨噴砂處理通常必須將渦輪機(jī)葉輪安裝在專用組件(例如，噴砂臺)上，由此增加在處理中使用的工藝和設(shè)備的總體數(shù)量。此外，濕研磨噴砂常規(guī)地促使處理后的表面呈現(xiàn)更大的表面粗糙度，并伴有至少部分減小的比表面積，例如，由在噴砂處理期間從表面去除材料引起的。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的第一方面提供了一種表面處理工具，其包括：車床組件，具有構(gòu)造成在其上接收構(gòu)件的車床卡盤，其中該車床卡盤圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，且其中該構(gòu)件包括相對于第一旋轉(zhuǎn)軸線軸向定向的暴露的軸向目標(biāo)表面；通過其工具臂聯(lián)接到車床組件的砂光機(jī)(sander)，其中該砂光機(jī)包括沿著與第一軸線基本不平行的第二軸線延伸的砂光表面(sanding surface)，使得該砂光表面選擇性地接觸構(gòu)件的目標(biāo)表面；以及聯(lián)接到砂光機(jī)上的驅(qū)動系統(tǒng)，其用于圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)砂光機(jī)，并將砂光機(jī)壓抵在構(gòu)件上，以在構(gòu)件和砂光表面接觸期間產(chǎn)生拋光的目標(biāo)表面，其具有更大的比表面積和降低的表面粗糙度。

本公開的第二方面提供了一種用于處理構(gòu)件的方法，該方法包括：圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的目標(biāo)表面；圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)砂光機(jī)的砂光表面，其中第二軸線與第一旋轉(zhuǎn)軸線基本不平行；以及在目標(biāo)表面的旋轉(zhuǎn)和砂光表面的旋轉(zhuǎn)期間，使砂光機(jī)的砂光表面與構(gòu)件的目標(biāo)表面接觸，以產(chǎn)生拋光的目標(biāo)表面，其具有更大的比表面積和降低的表面粗糙度，其中拋光的目標(biāo)表面和鄰近構(gòu)件之間的摩擦系數(shù)大于目標(biāo)表面和鄰近構(gòu)件之間的原始摩擦系數(shù)。

本公開的第三方面提供了一種構(gòu)件，其包括：主體，其具有在其內(nèi)用于接收渦輪機(jī)軸和機(jī)床卡盤中的一個的孔，其中響應(yīng)于聯(lián)接到機(jī)床卡盤上的主體，孔相對于主體和車床卡盤的旋轉(zhuǎn)軸線基本軸向地定向；以及凸緣，其聯(lián)接到主體上并包括相對于主體的旋轉(zhuǎn)軸線軸向延伸的表面，其中凸緣的表面包括凹口，且其中凸緣的表面的表面粗糙度大于構(gòu)件的其他部分的表面粗糙度。