涡轮机械的表面处理制造技术

本公开的实施例提供了表面处理工具(200)、方法、和/或修理后的涡轮机(100)构件(210)。根据本公开的表面处理工具(200)可包括具有车床卡盘(204)的车床组件(202)，该车床卡盘(204)用于在其上接收构件(210)，其中车床卡盘(204)围绕第一旋转轴线旋转构件(210)，且其中构件(210)包括暴露的轴向目标表面(216)；以及砂光机(220)或磨光工具(320)，其联接至车床组件(202)并在其上包括砂光(222)或磨光表面(322)，联接至驱动系统(208)，其中砂光(222)或磨光表面(322)围绕与第一旋转轴线基本上不平行的第二旋转轴线旋转，使得砂光(222)或磨光(322)表面选择性地接触构件(210)的目标表面(216)以产生抛光的目标表面(216)。

Surface treatment of Turbomachinery

Embodiments of the present disclosure provide a surface treatment tool (200), a method, and / or repaired turbine (100) member (210). According to the open surface processing tool (200) may include a lathe chuck (204) of the lathe assembly (202), the lathe chuck (204) for receiving the component (210), of which the lathe chuck (204) axis of rotation around the first rotating member (210), and one member (210) including the axial target surface exposed (216); and sander (220) or (320), the polishing tool connected to the lathe assembly (202) and includes sanding on the polished surface (222) or (322), connected to the drive system (208), (222) the sanding or polishing surface (322) around the second rotation axis and the first axis of rotation is basically not parallel, the sand light (222) or polished surface (322) selectively contact member (210) of the target surface (216) to the target surface polishing (216).

【技术实现步骤摘要】
涡轮机械的表面处理
本公开大体上涉及涡轮机构件的处理，且更特别地涉及表面加工工具、处理构件(例如，涡轮机构件)的方法以在接触轴向邻近构件时提供增加的摩擦力，和/或呈现更大的压应力。
技术介绍
构件的部署后的处理，诸如修理、改进、再磨光、等(在本文中共同地认定为“处理”或“多种处理”)，可提高大型涡轮机组件的使用寿命和质量，而不需要生产新的、完整的组件和/或其单独的构件。涡轮机的若干个构件(诸如适于在其中接收叶片的可旋转的叶轮)在生产和/或操作种可经由直接机械接触接合其他构件。构件之间的摩擦接触能够帮助维持两个或更多个构件(例如，涡轮机组件的轴向邻近安装转子的叶轮)之间期望的机械关系。在构件的常规处理工艺中，涡轮机维修人员可将涡轮机的叶轮从其对应的转子上去除以将湿研磨喷砂处理施加至叶轮的一个或更多个接触表面。诸如湿研磨喷砂的工艺可在改变它们的机械性质中的一些之外，清理这些接触表面。然而，湿研磨喷砂处理通常必须将涡轮机叶轮安装在专用组件(例如，喷砂台)上，由此增加在处理中使用的工艺和设备的总体数量。此外，湿研磨喷砂常规地促使处理后的表面呈现更大的表面粗糙度，并伴有至少部分减小的比表面积，例如，由在喷砂处理期间从表面去除材料引起的。
技术实现思路
本公开的第一方面提供了一种表面处理工具，其包括：车床组件，具有构造成在其上接收构件的车床卡盘，其中该车床卡盘围绕第一旋转轴线旋转构件，且其中该构件包括相对于第一旋转轴线轴向定向的暴露的轴向目标表面；通过其工具臂联接到车床组件的砂光机(sander)，其中该砂光机包括沿着与第一轴线基本不平行的第二轴线延伸的砂光表面(sandingsurface)，使得该砂光表面选择性地接触构件的目标表面；以及联接到砂光机上的驱动系统，其用于围绕第二轴线旋转砂光机，并将砂光机压抵在构件上，以在构件和砂光表面接触期间产生抛光的目标表面，其具有更大的比表面积和降低的表面粗糙度。本公开的第二方面提供了一种用于处理构件的方法，该方法包括：围绕第一旋转轴线旋转构件的目标表面；围绕第二轴线旋转砂光机的砂光表面，其中第二轴线与第一旋转轴线基本不平行；以及在目标表面的旋转和砂光表面的旋转期间，使砂光机的砂光表面与构件的目标表面接触，以产生抛光的目标表面，其具有更大的比表面积和降低的表面粗糙度，其中抛光的目标表面和邻近构件之间的摩擦系数大于目标表面和邻近构件之间的原始摩擦系数。本公开的第三方面提供了一种构件，其包括：主体，其具有在其内用于接收涡轮机轴和机床卡盘中的一个的孔，其中响应于联接到机床卡盘上的主体，孔相对于主体和车床卡盘的旋转轴线基本轴向地定向；以及凸缘，其联接到主体上并包括相对于主体的旋转轴线轴向延伸的表面，其中凸缘的表面包括凹口，且其中凸缘的表面的表面粗糙度大于构件的其他部分的表面粗糙度。本公开的第四方面提供了一种表面处理工具，其包括：车床组件，其具有车床卡盘，车床卡盘构造成在其上接收构件，其中车床卡盘围绕第一旋转轴线旋转构件，且其中构件包括相对于第一旋转轴线轴向定向的暴露的轴向目标表面；磨光辊(burnishingroller)，其联接到车床组件并包括在其上的磨光表面，其中该磨光表面构造成围绕与第一旋转轴线基本不平行的第二旋转轴线旋转，使得该磨光表面选择性地接触构件的目标表面以抵着构件施加压应力；以及联接到砂光机上的驱动系统，其用于围绕第二旋转轴线旋转砂光机，并将砂光机压抵在构件上，以在构件和砂光表面之间的接触期间产生抛光的目标表面，其具有更大的比表面积以及降低的表面粗糙度。本公开的第五方面提供了一种用于涡轮机处理的方法，包括：围绕第一旋转轴线旋转构件的目标表面；围绕第二旋转轴线旋转磨光辊的磨光表面，其中第二旋转轴线与第一旋转轴线基本不平行；以及在目标表面的旋转和磨光表面的旋转期间，使磨光辊的磨光表面与构件的目标表面接触，以产生抛光的目标表面，其具有更大的比表面积以及降低的表面粗糙度，并向构件施加残余压应力，其中抛光的目标表面和邻近构件之间的摩擦系数大于目标表面和邻近构件之间的原始摩擦系数。本公开的第六方面提供了一种构件，其包括：可旋转的主体，其具有在其内用于接收涡轮机轴和机床卡盘中的一个的孔，其中该孔相对于可旋转的主体的旋转轴线基本轴向地定向；以及凸缘，其联接到主体上并包括相对于主体的旋转轴线轴向地延伸的表面，其中凸缘的表面包括凹口，以及其中凸缘的表面的表面粗糙度和压应力各自大于构件的其他部分的表面粗糙度和压应力。技术方案1.一种表面处理工具(200)，包括：具有车床卡盘(204)的车床组件(202)，该车床卡盘(204)构造成在其上接收构件(210)，其中所述车床卡盘(204)围绕第一旋转轴线旋转所述构件(210)，且其中所述构件(210)包括相对于所述第一旋转轴线轴向地定向的暴露的轴向目标表面(216)；磨光辊(320)，其联接至所述车床组件(202)并在其上包括磨光表面(322)，其中所述磨光表面(322)构造成围绕与所述第一旋转轴线基本不平行的第二旋转轴线旋转，使得所述磨光表面(322)选择性地接触所述构件(210)的目标表面以抵着所述构件(210)施加压应力；以及驱动系统，其联接至所述砂光机(220)以用于围绕所述第二旋转轴线旋转所述砂光机(220)，并将所述砂光机(220)压抵在所述构件(210)上，以在所述构件(210)和所述砂光表面(222)之间的接触期间产生抛光的目标表面，其具有更大的比表面积和降低的表面粗糙度。技术方案2.根据技术方案1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述构件(210)包括叶轮凸缘(214)，以及其中所述目标表面包括所述叶轮凸缘(214)的匹配面。技术方案3.根据技术方案1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述磨光表面(322)的几何轮廓成形为在所述磨光表面(322)和所述目标表面(216)之间引起赫兹接触。技术方案4.根据技术方案1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述第二旋转轴线基本上垂直于所述第一旋转轴线。技术方案5.根据技术方案1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述磨光辊(320)包括铬(Cr)、钼(Mo)、镍(Ni)和钒(V)中的至少一种。技术方案6.根据技术方案1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，还包括联接至所述车床组件(202)的修整工具(226)，其中所述修整工具(226)独立于所述磨光辊(320)。技术方案7.根据技术方案6所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述修整工具(226)包括围绕所述第二旋转轴线和第三旋转轴线中的一个而周向地定位的修整元件(228)，其中所述第三旋转轴线不同于至少所述第二旋转轴线。技术方案8.根据技术方案1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述车床组件(202)的工具臂(206)还包括用于将所述砂光机(220)与所述构件(210)的所述目标表面选择性对准的轨道(230)。技术方案9.一种用于涡轮机(100)处理的方法，包括：围绕第一旋转轴线旋转构件(210)的目标表面(216)；围绕第二旋转轴线旋转磨光辊(320)的磨光表面(322)，其中所述第二旋转轴线与所述第一旋转轴线基本不平行；以及在所述目标表面(216)的旋转以及所述磨光表面(32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面处理工具(200)，包括：具有车床卡盘(204)的车床组件(202)，该车床卡盘(204)构造成在其上接收构件(210)，其中所述车床卡盘(204)围绕第一旋转轴线旋转所述构件(210)，且其中所述构件(210)包括相对于所述第一旋转轴线轴向地定向的暴露的轴向目标表面(216)；磨光辊(320)，其联接至所述车床组件(202)并在其上包括磨光表面(322)，其中所述磨光表面(322)构造成围绕与所述第一旋转轴线基本不平行的第二旋转轴线旋转，使得所述磨光表面(322)选择性地接触所述构件(210)的目标表面以抵着所述构件(210)施加压应力；以及驱动系统，其联接至所述砂光机(220)以用于围绕所述第二旋转轴线旋转所述砂光机(220)，并将所述砂光机(220)压抵在所述构件(210)上，以在所述构件(210)和所述砂光表面(222)之间的接触期间产生抛光的目标表面，其具有更大的比表面积和降低的表面粗糙度。

【技术特征摘要】
2015.12.21 US 14/9773741.一种表面处理工具(200)，包括：具有车床卡盘(204)的车床组件(202)，该车床卡盘(204)构造成在其上接收构件(210)，其中所述车床卡盘(204)围绕第一旋转轴线旋转所述构件(210)，且其中所述构件(210)包括相对于所述第一旋转轴线轴向地定向的暴露的轴向目标表面(216)；磨光辊(320)，其联接至所述车床组件(202)并在其上包括磨光表面(322)，其中所述磨光表面(322)构造成围绕与所述第一旋转轴线基本不平行的第二旋转轴线旋转，使得所述磨光表面(322)选择性地接触所述构件(210)的目标表面以抵着所述构件(210)施加压应力；以及驱动系统，其联接至所述砂光机(220)以用于围绕所述第二旋转轴线旋转所述砂光机(220)，并将所述砂光机(220)压抵在所述构件(210)上，以在所述构件(210)和所述砂光表面(222)之间的接触期间产生抛光的目标表面，其具有更大的比表面积和降低的表面粗糙度。2.根据权利要求1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述构件(210)包括叶轮凸缘(214)，以及其中所述目标表面包括所述叶轮凸缘(214)的匹配面。3.根据权利要求1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述磨光表面(322)的几何轮廓成形为在所述磨光表面(322)和所述目标表面(216)之间引起赫兹接触。4.根据权利要求1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述第二旋转轴线基本上垂直于所述第一旋转轴线。5.根据权利要求1所述的表面处理工具(200)，其特征在于，所述磨光辊...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·科勒蒂，B·E·威廉斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US