涡轮转子的平衡配重进入端口制造技术

本发明专利技术提供了一种涡轮转子(110)，该涡轮转子包括：转子主体(112)；和平衡配重狭槽(122)，该平衡配重狭槽限定在所述主体的外圆周(244)中。平衡配重狭槽(122)具有第一轴向宽度和位于距转子的轴线第一径向距离处的第一径向向外表面(232)。转子还包括平衡配重进入端口(142)，该平衡配重进入端口限定在转子主体(112)的外圆周(244)的一部分中并且与平衡配重狭槽(122)对准。平衡配重进入端口(142)具有大于第一轴向宽度的第二轴向宽度和位于距转子主体(112)的轴线第二径向距离处的第二径向向外表面(232)，该第二径向距离小于第一径向距离。方法可包括用工具将进入端口机加工到转子中。该方法可以应用于新的转子或已使用的转子以移除从先前的进入端口引发的裂缝。转子以移除从先前的进入端口引发的裂缝。转子以移除从先前的进入端口引发的裂缝。

【技术实现步骤摘要】
涡轮转子的平衡配重进入端口


[0001]本公开整体涉及涡轮机，并且更具体地讲，涉及一种涡轮转子，该涡轮转子包括用于将配重引入到涡轮转子的平衡配重狭槽中的平衡配重进入端口以及用于制造该端口的工具，以及相关方法。

技术介绍

[0002]工业机器中的某些旋转元件(诸如涡轮转子)包括联接在涡轮转子的周向外表面上的周向狭槽中的平衡配重。周向狭槽具有包括保持构件如插片或耳片的横截面形状，该保持构件保持具有类似横截面形状的一个或多个配重。周向狭槽可具有例如燕尾形或梯形横截面形状。配重可沿着狭槽滑动到平衡涡轮转子所需的任何周向位置，并且紧固在适当位置。为了将配重引入狭槽，将具有比狭槽更大的轴向范围的平衡配重进入端口在狭槽上方铣削到涡轮转子中。铣削通常移除狭槽的保持构件，并且提供可将配重周向引入狭槽中的位置。平衡配重进入端口的一个挑战是，对狭槽的保持构件进行铣削以初始形成进入端口可在端口的侧壁的底部处留下保持构件的周向延伸部分(峰)和尖角。这些结构中的每一个可导致引发损坏，诸如涡轮转子中的裂缝。在不另外损坏涡轮转子的情况下修理损坏可是非常困难的。

技术实现思路

[0003]本公开的第一方面提供了一种涡轮转子，包括：转子主体；平衡配重狭槽，该平衡配重狭槽限定在转子主体的外圆周中，平衡配重狭槽具有第一轴向宽度和位于距转子主体的轴线第一径向距离处的第一径向向外表面；以及平衡配重进入端口，该平衡配重进入端口限定在转子主体的外圆周的一部分中并且与平衡配重狭槽对准，平衡配重进入端口具有大于第一轴向宽度的第二轴向宽度和位于距转子主体的所述轴线第二径向距离处的第二径向向外表面，该第二径向距离小于第一径向距离。
[0004]本公开的第二方面提供了一种用于形成用于涡轮转子的转子主体的平衡配重狭槽的平衡配重进入端口的工具，该工具包括：机动机加工头部；夹具系统，该夹具系统被配置为将机动机加工头部联接到转子主体的合并接头凸缘的至少一部分；头部周向定位系统，该头部周向定位系统被配置为将机动机加工头部相对于转子主体的平衡配重狭槽定位在多个周向位置中的选定的周向位置中；以及头部径向定位系统，该头部径向定位系统被配置为在多个周向位置中的每个周向位置处使机动机加工头部相对于转子主体上的平衡配重狭槽径向移动，以机加工转子主体，从而修改平衡配重狭槽。
[0005]本公开的第三方面提供了一种形成用于平衡配重狭槽的平衡配重进入端口的方法，该平衡配重狭槽限定在涡轮转子的转子主体中并且围绕转子主体周向延伸，该方法包括：执行径向部分地进入转子主体的第一横向进给机加工，以在第一周向位置处修改平衡配重狭槽；以及执行以下中的一者：a)在第一横向进给机加工之后的周向平移，以及b)执行径向部分地进入转子主体的第二横向进给机加工，以在不同于第一周向位置的第二周向位
置处修改平衡配重狭槽，其中由所述第二横向进给机加工形成的开口与由所述第一横向进给机加工形成的开口共同延伸；以及执行径向部分地进入转子主体的第三横向进给机加工，以在不同于第一周向位置和第二周向位置的第三周向位置处修改平衡配重狭槽，其中由第三横向进给机加工形成的开口与由第一横向进给机加工和第二横向进给机加工形成的开口共同延伸，其中每个横向进给机加工和周向平移移除转子主体的在平衡配重狭槽内或附近的一部分。
[0006]本公开的例示性方面被设计成解决本文描述的问题和/或未讨论的其他问题。
附图说明
[0007]从结合描绘本公开的各种实施方案的附图的对本公开的各个方面的以下详细描述，将更容易理解本公开的这些和其他特征，其中：
[0008]图1为例示性气体涡轮系统的示意图；
[0009]图2为根据现有技术的涡轮转子的侧透视图；
[0010]图3为根据现有技术的平衡配重进入端口和平衡配重狭槽的放大透视图；
[0011]图4为平衡配重狭槽中的平衡配重的例示性配置的剖视图；
[0012]图5为根据本公开的实施方案的定位在转子主体上用于形成平衡配重进入端口的工具的前透视图；
[0013]图6为根据本公开的实施方案的用于形成平衡配重进入端口的工具的前透视图；
[0014]图7为根据本公开的实施方案的用于形成平衡配重进入端口的工具的后透视图；
[0015]图8为根据本公开的实施方案的头部周向定位系统的构件的俯视图；
[0016]图9为根据本公开的实施方案的用于机加工平衡配重进入端口的机加工头部的剖视图；
[0017]图10为根据本公开的实施方案的转子主体和平衡配重狭槽的示意性俯视图，其中机加工步骤由表示机加工头部的圆圈示出；
[0018]图11为根据本公开的实施方案的机加工平衡配重狭槽以形成平衡配重进入端口的示意性剖视图；并且
[0019]图12为根据本公开的实施方案的平衡配重进入端口的俯视图。
[0020]应当注意，本公开的附图未必按比例绘制。附图旨在仅描绘本公开的典型方面，并且因此不应当被视为限制本公开的范围。在附图中，类似的编号表示附图之间的类似的元件。
具体实施方式
[0021]首先，为了清楚地描述当前公开的主题，当提及和描述涡轮机内的相关机器部件时，将有必要选择某些术语。在可能范围内，通用行业术语将以与术语的接受含义一致的方式来使用和采用。除非另有说明，否则应当对此类术语给出与本申请的上下文和所附权利要求书的范围一致的广义解释。本领域的普通技术人员将了解，通常可以使用若干不同或重叠术语来引用特定部件。在本文中可描述为单个零件的物体可以包括多个部件并且在另一个上下文中被引用为由多个部件组成。另选地，本文中可描述为包括多个部件的物体可在别处称为单个零件。
[0022]此外，本文中可能会定期使用若干描述性术语，并且在本节开始时定义这些术语应当证明是有帮助的。除非另有说明，否则这些术语以及其定义如下。如本文所用，“下游”和“上游”是指示相对于流体流动的方向的术语，诸如通过涡轮引擎的工作流体，或者例如通过燃烧器的空气流或通过涡轮机的部件系统之一的冷却剂。术语“下游”对应于流体流动的方向，并且术语“上游”是指与流动(即流动发出的方向)相反的方向。在没有任何进一步细节的情况下，术语“前”和“后”是指方向，其中“前”是指发动机的前端或压缩机端，并且“后”是指涡轮机的后侧区段。
[0023]通常需要描述相对于中心轴线设置在不同径向位置的零件。术语“径向”是指垂直于轴线的移动或位置。例如，如果第一部件比第二部件更靠近轴线，则本文将说明第一部件沿第二部件“径向向内”或在第二部件的“内侧”。另一方面，如果第一部件比第二部件更远离轴线驻留，则本文可以说明第一部件是第二部件的“径向向外”或“外侧”。术语“轴向”是指平行于例如涡轮转子的轴线的移动或位置。最后，术语“周向”是指围绕轴线的移动或位置。应当理解，此类术语可以相对于涡轮的中心轴线应用。
[0024]此外，在本文中可以有规律地使用若干描述性术语，如下所述。术语“第一”、“第二”和“第三”可以可互换地使用，以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮转子(110)，包括：转子主体(112)；平衡配重狭槽(122)，所述平衡配重狭槽限定在所述转子主体(112)的外圆周(244)中，所述平衡配重狭槽(122)具有第一轴向宽度和位于距所述转子主体(112)的轴线第一径向距离处的径向向外表面(134)；和平衡配重进入端口(142)，所述平衡配重进入端口限定在所述转子主体(112)的所述外圆周(244)的一部分中并且与所述平衡配重狭槽(122)对准，所述平衡配重进入端口(142)具有大于所述第一轴向宽度的第二轴向宽度，以及位于距所述转子主体(112)的所述轴线第二径向距离处的第二径向向外表面(238)径向向外表面(134)，所述第二径向距离小于所述第一径向距离。2.根据权利要求1所述的涡轮转子(110)，其中所述转子主体(112)包括第一合并接头凸缘(160)和第二合并接头凸缘(160)，所述第二合并接头凸缘在转子凸缘界面(250)界面(252)处轴向联接到所述第一合并接头凸缘(160)，其中所述平衡配重狭槽(122)与所述转子凸缘界面(250)界面(252)轴向相邻。3.根据权利要求1所述的涡轮转子(110)，其中所述平衡配重进入端口(142)包括位于所述径向向外表面(134)第一径向向外表面(134)和所述第二径向向外表面(238)径向向外表面(134)之间的界面(252)，并且所述界面(252)是倒圆的。4.根据权利要求1所述的涡轮转子(110)，其中所述平衡配重狭槽(122)具有第一横截面形状，并且所述平衡配重进入端口(142)具有不同于所述第一横截面形状的第二横截面形状。5.根据权利要求1所述的涡轮转子(110)，其中所述平衡配重狭槽(122)包括以非垂直角度从所述径向向外表面(134)第一径向向外表面(134)延伸的侧壁(132)，并且所述平衡配重进入端口(142)具有以垂直角度从所述第二径向向外表面(238)径向向外表面(134)延伸的侧壁(132)，并且还包括圆角(230)，所述圆角联接所述第二径向向外表面(230)径向向外表面(134)和所述平衡配重进入端口(142)的所述侧壁(132)。6.根据权利要求5所述的涡轮转子(110)，其中所述圆角(236)具有在1.250毫米(mm)至5.080mm范围内的半径。7.根据权利要求1所述的涡轮转子(110)，其中距所述转子主体(112)的所述轴线的所述第一径向距离与距所述转子主体(112)的所述轴线的所述第二径向距离之间的差值在0.254毫米(mm)至2....

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：