[发明专利]用于涡轮部件的抛光方法

说明书

一种抛光金属工件的方法包括：将所述工件安装在料斗中；使所述料斗装载有抛光介质，所述抛光介质按照重量百分比包括多于98％的金属碎片，少于2％的液体，以及少于0.05％的研磨剂；和使所述料斗在一段运行时间内振荡，由此在所述工件上产生所述抛光介质的流动，直到在所述工件上获得预定的表面光洁度。

背景技术

本发明整体涉及制造方法，更具体地，本发明涉及用于抛光工件的设备和方法。

燃气涡轮发动机包括压缩机以及一个或多个涡轮，该压缩机用来加压进气，然后该进气流动到下游的燃烧器。压缩机包括一个或多个转子，每个转子包括多个翼型件形压缩机叶片。

通过将翼型件和流动表面抛光到低表面光洁度，可以增强压缩机性能。用于产生低表面光洁度的抛光过程是众所周知且工业化的。

现有技术的抛光过程的一个问题在于，它们趋于去除材料，因此改变部件(例如压缩机叶片)的空气动力学轮廓。这可能导致空气动力学效率降低。

发明内容

该问题通过一种方法来解决，在该方法中，工件刚性地安装到振动研磨机中。引入抛光介质，研磨机以抛光方案操作，从而实现表面光洁度的期望改善，而不会负面地影响工件的几何结构。

根据本文所述技术的一个方面，提供一种抛光金属工件的方法。所述方法包括：将所述工件安装在料斗(hopper)中；使所述料斗装载有抛光介质，所述抛光介质按照重量百分比包括多于98％的金属碎片(chip)，少于2％的液体，以及少于0.05％的研磨剂；和使所述料斗在一段运行时间内振荡，由此在所述工件上产生所述抛光介质的流动，直到在所述工件上获得预定的表面光洁度。

附图说明

结合附图，参考以下的描述，可以最佳地理解本发明，其中：

图1为涡轮机械转子的透视图；

图2为图1的涡轮机械转子盘在抛光机中的示意性部分剖视侧正视图；

图3为金属碎片的示意性平面图；和

图4为图3的金属碎片的侧正视图。

具体实施方式

参考附图，其中在各个视图中，相同的附图标记表示相同的元件，图1示意性地示出了涡轮机械转子10，其包括盘12，该盘具有中心孔14和限定了流动路径表面的边沿16。翼型件18的阵列从边沿16沿径向向外延伸。每个翼型件18具有前缘20，后缘22以及一对相对的凸形和凹形侧壁24和26，该凸形和凹形侧壁分别在根部28和末端30之间延伸。每个翼型件18具有从前缘20到后缘22测量的弦展尺寸“C”。在图示例子中，翼型件18物理地一体结合到盘12。例如，翼型件18可以与盘12分开构造，然后利用固态粘接工艺粘接到盘12，或者翼型件18和盘12可以由实心材料坏料(billet)加工而成。这种类型的结构可以用多种名字来表示，例如“一体地带有叶片的转子”或“整体叶盘”。这种类型的涡轮机械转子可以用于燃气涡轮发动机的不同区域，例如压缩机转子或涡轮叶轮。此外，应当理解，转子10仅仅是许多不同类型的工件的例子，这些工件可以利用本文所述的方法进行抛光。转子10可以由多种金属合金构造，例如基于钛或镍的合金。

如上所述，压缩机性能可以通过将翼型件18和相邻的流动路径表面抛光到低表面粗糙度而得到加强，低表面粗糙度在本文中称为“低表面光洁度”，例如表面光洁度可以为大约16Ra或更小。

图2示出了适用于实施本发明的方法的示例性抛光机32。抛光机32包括料斗34，该料斗通过弹性连接件安装到基部36，该弹性连接件为例如图示的弹簧38。提供用于以振荡运动驱动料斗34的装置。在图示例子中，一对电动马达40安装到料斗34。每个马达40驱动(例如通过旋转)一个或多个偏心配重(未示出)。因此，马达40的操作使得料斗34进行具有侧向和竖向分量的振荡或摇动运动。马达40可以以已知的方式控制，使得以期望的幅值和频率进行振荡。