[发明专利]调整涡轮机叶片根部轮廓的方法和机床

说明书

技术领域

本发明涉及调整部件的领域。具体来讲，本发明涉及调整涡轮机叶片根部轮廓的方法，所述叶片根部轮廓包括由预定内角限定的主突出边缘。

背景技术

在下文中，

“突出边缘”应当被理解为待调整的叶片根部的两个表面的交线所形成的线；

“突出边缘的内角”应当被理解为在形成所述边缘的两个表面之间限定出的角；

“复杂轮廓”应当被理解为具有连续的峰和谷的弯曲线。

已知的是，在涡轮叶片根部的加工过程之后，根部的每个外形由具有突出边缘(与其相关的内角为直角)的轮廓所限定，而该突出边缘必须在调整过程中被去除。

在现有方式中，对叶片根部的调整是由合格的操作人员手工进行的，操作人员例如采用硬质合金铣削刀头和刷子对叶片根部的外形的复杂轮廓进行成形，以使突出边缘钝化成圆弧或者圆形(这种调整也被叫做“修圆”)。

不过，由于这种调整过程是人工操作的，同一操作人员所调整的不同的叶片根部的尺寸通常不同，通常会在所获得的修圆(在对突出边缘进行铣削和刷洗清理之后)中发现这种差异，不同叶片之间的尺寸有所不同(在调整的叶片根部之间，修圆的半径会不同)。

而且，当叶片根部没有被充分调整或没有被精确调整时(例如，突出边缘没有被充分钝化时)，这会影响叶片根部的在调整过程之后的制造过程。例如，由于喷射钢丸中的一部分会被没有正确处理的钝化边缘偏转，作用在外形轮廓的突出边缘没有被充分修圆的已调整叶片根部的喷丸硬化过程会受到影响。

另外，叶片根部的尺寸并不完全相同的事实使将叶片安装在高压涡轮的相应支撑盘上变得更加困难。

而且，调整过程由人工完成，增大了叶片根部的整体制造成本。另外，这种生产过程会频繁地导致操作人员出现生理创伤，主要是骨肌障碍(musculoskeletal disorder，MSD)。

除了上述缺陷，在叶片根部经过调整之后依然存在突出边缘的情况下，这会在与所述叶片根部啮合的部件上产生裂缝，还会导致这些部件出现故障。

因此，人们尝试缓解上述缺陷，现有的实践有采用六轴机械臂以自动地执行叶片根部的外形轮廓调整。

不过，对这种机械臂进行编程是非常冗长的，而且，对操作人员的动作的复制通常也没有达到完美的状态。另外，由于机械臂的成本很高，这种自动调整是不适于大多数情况的。

发明内容

本发明的目的是解决这些缺陷。为了实现这个目的，根据本发明，所述方法用于调整涡轮机叶片根部的预定轮廓，该涡轮机叶片根部包括由确定的内角所限定的主突出边缘，所述方法的特征在于执行下列连续步骤：

A、对轮廓的主边缘做倒角处理，以获得两个辅助的突出边缘，这两个辅助的突出边缘的相关内角分别大于主边缘的内角；以及

B、对所获得的辅助边缘进行钝化处理，以对叶片根部的轮廓进行微调。

从而，利用本发明，形成在主突出边缘上的倒角形成了两个辅助边缘，这两个辅助边缘相对于主突出边缘没那么尖锐，使得去除这些边缘变得非常容易。无论在主边缘上形成的倒角的深度有多深，本发明的调整过程使轮廓的限定在与之垂直的面上的弯曲上产生直线部分(也被称为倒角线)。倒角的深度越大，倒角线越长。而且，当去除两个辅助边缘时，倒角线至少部分地被缩短。从而，轮廓的限定在与之垂直的面上的弯曲具有可接受的修圆形状。

根据按照本发明的一个实施例，尽管步骤A和步骤B可以由人工执行，但有利地可以用自动化方式执行这些步骤，这使得可以在叶片根部的所有一个或多个轮廓上获得一致的调整。而且，可以在多个相同的叶片根部上严格地再现本发明的调整过程，然后，这些叶片根部具有相似的已调整轮廓。另外，减少了操作人员的介入程度(例如，将所讨论的叶片根部放置在合适的凹槽上)，从而降低了操作人员产生骨肌障碍的危险。

优选地，事先夹紧待调整的叶片根部。

另外，有利地可以将叶片根部夹紧到被固定得绕轴线旋转的装置上，使得可以更容易地进行本发明的调整过程。

再一次优选的是，在已经夹紧叶片根部之后，在执行步骤A之前，探测叶片根部的预定轮廓，以在轮廓上确定倒圆步骤A开始的预定起点。

另外，在本发明的一个实施例中，辅助边缘各自的相关内角是相同的。

而且，作为示例性而非限定性的实例，主边缘和辅助边缘的内角分别等于90°和135°。

在根据本发明的另一个实施例中，通过刷洗辅助边缘来执行步骤B。

可以采用具有弯曲刷毛的圆形旋转刷执行这种刷洗步骤B。