[發(fā)明專利]用于渦輪部件的拋光方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201780036699.9
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN109311137A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設計）人: T·A·布蘭德;A·L·特里默;K·L·沙特利
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B24B31/00
• 分類號: B24B31/00;B24B31/06;B24B31/14;B24C1/08;B24B19/14
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 楊學春;侯穎媖

一種拋光金屬工件的方法包括：將所述工件安裝在料斗中；使所述料斗裝載有拋光介質(zhì)，所述拋光介質(zhì)按照重量百分比包括多于98％的金屬碎片，少于2％的液體，以及少于0.05％的研磨劑；和使所述料斗在一段運行時間內(nèi)振蕩，由此在所述工件上產(chǎn)生所述拋光介質(zhì)的流動，直到在所述工件上獲得預定的表面光潔度。

背景技術(shù)

本發(fā)明整體涉及制造方法，更具體地，本發(fā)明涉及用于拋光工件的設備和方法。

燃氣渦輪發(fā)動機包括壓縮機以及一個或多個渦輪，該壓縮機用來加壓進氣，然后該進氣流動到下游的燃燒器。壓縮機包括一個或多個轉(zhuǎn)子，每個轉(zhuǎn)子包括多個翼型件形壓縮機葉片。

通過將翼型件和流動表面拋光到低表面光潔度，可以增強壓縮機性能。用于產(chǎn)生低表面光潔度的拋光過程是眾所周知且工業(yè)化的。

現(xiàn)有技術(shù)的拋光過程的一個問題在于，它們趨于去除材料，因此改變部件(例如壓縮機葉片)的空氣動力學輪廓。這可能導致空氣動力學效率降低。

發(fā)明內(nèi)容

該問題通過一種方法來解決，在該方法中，工件剛性地安裝到振動研磨機中。引入拋光介質(zhì)，研磨機以拋光方案操作，從而實現(xiàn)表面光潔度的期望改善，而不會負面地影響工件的幾何結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本文所述技術(shù)的一個方面，提供一種拋光金屬工件的方法。所述方法包括：將所述工件安裝在料斗(hopper)中；使所述料斗裝載有拋光介質(zhì)，所述拋光介質(zhì)按照重量百分比包括多于98％的金屬碎片(chip)，少于2％的液體，以及少于0.05％的研磨劑；和使所述料斗在一段運行時間內(nèi)振蕩，由此在所述工件上產(chǎn)生所述拋光介質(zhì)的流動，直到在所述工件上獲得預定的表面光潔度。

附圖說明

結(jié)合附圖，參考以下的描述，可以最佳地理解本發(fā)明，其中：

圖1為渦輪機械轉(zhuǎn)子的透視圖；

圖2為圖1的渦輪機械轉(zhuǎn)子盤在拋光機中的示意性部分剖視側(cè)正視圖；

圖3為金屬碎片的示意性平面圖；和

圖4為圖3的金屬碎片的側(cè)正視圖。

具體實施方式

參考附圖，其中在各個視圖中，相同的附圖標記表示相同的元件，圖1示意性地示出了渦輪機械轉(zhuǎn)子10，其包括盤12，該盤具有中心孔14和限定了流動路徑表面的邊沿16。翼型件18的陣列從邊沿16沿徑向向外延伸。每個翼型件18具有前緣20，后緣22以及一對相對的凸形和凹形側(cè)壁24和26，該凸形和凹形側(cè)壁分別在根部28和末端30之間延伸。每個翼型件18具有從前緣20到后緣22測量的弦展尺寸“C”。在圖示例子中，翼型件18物理地一體結(jié)合到盤12。例如，翼型件18可以與盤12分開構(gòu)造，然后利用固態(tài)粘接工藝粘接到盤12，或者翼型件18和盤12可以由實心材料壞料(billet)加工而成。這種類型的結(jié)構(gòu)可以用多種名字來表示，例如“一體地帶有葉片的轉(zhuǎn)子”或“整體葉盤”。這種類型的渦輪機械轉(zhuǎn)子可以用于燃氣渦輪發(fā)動機的不同區(qū)域，例如壓縮機轉(zhuǎn)子或渦輪葉輪。此外，應當理解，轉(zhuǎn)子10僅僅是許多不同類型的工件的例子，這些工件可以利用本文所述的方法進行拋光。轉(zhuǎn)子10可以由多種金屬合金構(gòu)造，例如基于鈦或鎳的合金。

如上所述，壓縮機性能可以通過將翼型件18和相鄰的流動路徑表面拋光到低表面粗糙度而得到加強，低表面粗糙度在本文中稱為“低表面光潔度”，例如表面光潔度可以為大約16Ra或更小。

圖2示出了適用于實施本發(fā)明的方法的示例性拋光機32。拋光機32包括料斗34，該料斗通過彈性連接件安裝到基部36，該彈性連接件為例如圖示的彈簧38。提供用于以振蕩運動驅(qū)動料斗34的裝置。在圖示例子中，一對電動馬達40安裝到料斗34。每個馬達40驅(qū)動(例如通過旋轉(zhuǎn))一個或多個偏心配重(未示出)。因此，馬達40的操作使得料斗34進行具有側(cè)向和豎向分量的振蕩或搖動運動。馬達40可以以已知的方式控制，使得以期望的幅值和頻率進行振蕩。