[发明专利]涡轮机的表面处理

说明书

本公开的实施例提供了表面处理工具(200)、方法和/或处理的涡轮机(100)构件(210)。根据本公开的表面处理工具(200)可包括具有用于将构件(210)接收在其上的车床卡盘(204)的车床组件(202)，其中车床卡盘(204)使构件(210)绕着第一旋转轴线旋转，并且其中构件(210)包括暴露的轴向目标表面(216)；以及联接于车床组件(202)并且包括其上的砂磨表面(222)或擦亮表面(322)，联接于驱动系统的磨砂机(220)或擦亮工具(320)，其中砂磨表面(222)或擦亮表面(322)沿与第一旋转轴线大致不平行的第二轴线定向，使得砂磨表面(222)或擦亮表面(322)选择性地接触构件(210)的目标表面(216)来产生抛光的目标表面(216)。

技术领域

本公开大体上涉及涡轮机构件的处理，并且更具体地涉及表面机加工工具、处理构件(例如，涡轮机构件)以在接触沿轴向相邻的构件时提供增大的摩擦和/或呈现较大的压缩应力的方法。

背景技术

构件的配置后处理如修理、改进、整修等(共同在本文中称为处理或多个处理)可改进较大的涡轮机组件的寿命和质量，而不需要新的完整组件和/或其独立构件的制造。涡轮机的若干构件如适于将叶片接收在其中的可旋转轮可在制造和/或操作期间经由直接机械接触接合其它构件。构件之间的摩擦接触可有助于保持两个或更多个构件(例如，涡轮机组件的沿轴向相邻的转子安装的轮)之间的期望的机械关系。

在用于构件的常规处理过程中，涡轮机服务商可将涡轮机的轮从其对应的转子除去，以将湿喷砂施加于轮的一个或更多个接触表面。除改变它们的机械性质中的一些之外，过程如湿喷砂可清洁这些接触表面。然而，湿喷砂典型地需要将涡轮机轮安装在专用组件，例如喷砂柜中，由此增大用于处理中的过程和装备的总数。此外，湿喷砂常规地引起处理的表面呈现较大的表面粗糙度，连同至少部分地减小的比表面面积(例如，由在喷砂过程期间材料从表面的除去引起)。

发明内容

本公开的第一方面提供了一种表面处理工具，其包括：具有构造成将构件接收在其上的车床卡盘的车床组件，其中车床卡盘使构件绕着第一旋转轴线旋转，并且其中构件包括关于第一旋转轴线沿轴向定向的暴露的轴向目标表面；通过车床组件的工具臂联接于车床组件的磨砂机，其中磨砂机包括沿与第一旋转轴线大致不平行的第二轴线延伸的砂磨表面，使得砂磨表面选择性地接触构件的目标表面；以及驱动系统，其联接于磨砂机用于使磨砂机绕着第二轴线旋转并且使磨砂机压制抵靠构件，以在构件与砂磨表面之间的接触期间，产生具有较大的比表面面积和减小的表面粗糙度的抛光目标表面。

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：使构件的目标表面绕着第一旋转轴线旋转；使磨砂机的砂磨表面绕着第二轴线旋转，其中第二轴线与第一旋转轴线大致不平行；以及在目标表面的旋转和砂磨表面的旋转期间，使磨砂机的砂磨表面与构件的目标表面接触，以产生具有较大比表面面积和减小的表面粗糙度的抛光的目标表面，其中抛光目标表面与相邻构件之间的摩擦系数大于目标表面与相邻构件之间的初始摩擦系数。

本公开的第三方面提供了一种构件，其包括：具有其中的孔口用于接收涡轮机轴和车床卡盘中的一种的本体，其中响应于本体联接于车床卡盘，孔口关于本体与车床卡盘的旋转轴线大致沿轴向定向；以及联接于本体并且包括关于本体的旋转轴线沿轴向延伸的表面的凸缘，其中凸缘的表面包括凹陷，并且其中凸缘的表面的表面粗糙度大于构件的其余部分的表面粗糙度。

本公开的第四方面提供了一种表面处理工具，其包括：具有构造成将构件接收在其上的车床卡盘的车床组件，其中车床卡盘使构件绕着第一旋转轴线旋转，并且其中构件包括关于第一旋转轴线沿轴向定向的暴露的轴向目标表面；联接于车床组件并且包括其上的擦亮表面的擦亮辊，其中擦亮表面构造成绕着与第一旋转轴线大致不平行的第二旋转轴线旋转，使得擦亮表面选择性地接触构件的目标表面来相对于构件给予压缩应力；以及驱动系统，其联接于磨砂机用于使磨砂机绕着第二旋转轴线旋转并且使磨砂机压制抵靠构件，以在构件与砂磨表面之间的接触期间，产生具有较大的比表面面积和减小的表面粗糙度的抛光目标表面。