前短軸的具有塗層的燕尾狹槽的製作方法

2023-10-23 00:45:27 1

專利名稱：前短軸的具有塗層的燕尾狹槽的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及一種轉動機械技術，並且特別是涉及壓縮器葉片安裝在轉子燕尾狹槽內。
背景技術：
通常耐磨塗層施加在壓縮器葉片的燕尾件部分上以便減小葉片和壓縮器輪燕尾狹槽之間的壓縮應力和摩擦。主要由於塗層容易施加其上，而將這種塗層施加在葉片燕尾件上。實際上，例如，葉片本身用掩模覆蓋，並且可以直接將塗層噴射在葉片燕尾件上，並且如果需要固化，葉片容易進行處理並且運動通過爐子。但是，例如Mos2的某些類型的耐磨塗層以及其它類似的塗層與用於葉片的典型鋼C450合金不相容。實際上，施加在C450合金材料上的塗層可降低該材料的耐腐蝕疲勞性能。
因此，需要在壓縮器葉片和壓縮器輪燕尾件之間提供耐磨性，而不降低葉片的耐腐蝕疲勞性能。

發明內容
在本發明的示例性實施例中，耐磨塗層直接施加在壓縮器輪燕尾狹槽上以便在塗層和用於某些燃氣輪機中的葉片材料之間減小(如果不是消除)所形成的潛在腐蝕情況。更特別是，在本發明的一個示例性實施例中，在認識到所述問題的情況下，在壓縮器前短軸的級1和2中，Alumazite-ZD塗層直接施加在燕尾狹槽內。由於塗層本身是用於減小磨損和壓碎應力的傳統塗層，這是特別有利的解決方法，並且不需要重新設計任何部件。
因此，在一個方面中，本發明涉及一種壓縮器前短軸，該短軸包括燕尾凹槽的多個軸向隔開的環形排，多個排的至少第一和第二排具有部分塗覆有耐磨塗層的燕尾狹槽。
在另一方面中，本發明涉及一種渦輪機機壓縮器軸，該軸具有圍繞支承葉片的至少一個環形排的軸的周邊形成的多個燕尾狹槽，每個燕尾狹槽支承葉片，葉片具有翼面部分和接收在燕尾狹槽內的燕尾件安裝部分，其中每個燕尾狹槽的一部分具有施加其上的耐磨塗層。
在又一方面中，本發明涉及一種渦輪機壓縮器軸，該軸具有圍繞支承葉片的至少一個環形排的軸的周邊形成的多個燕尾狹槽，每個燕尾狹槽支承葉片，葉片具有翼面部分和接收在燕尾狹槽內的燕尾件安裝部分，其中每個燕尾狹槽包括一對向內伸出的柄腳和通過大致平的過渡表面連接的一對向外指向的凹槽，並且其中熱塑鋁著色塗層施加在所述過渡表面上。
現在接合下面描述的附圖描述本發明。


圖1是傳統壓縮器前短軸的透視圖；圖2是傳統壓縮器葉片的透視圖；圖3是從圖1截取的第一壓縮器級的放大局部細節，並且表示按照本發明示例性實施例施加在燕尾狹槽上的塗層；以及圖4是指出已經施加有塗層的表面區域的燕尾狹槽的簡化局部端視圖。
具體實施例方式
圖1表示由燕尾狹槽12、14、16、18、20和22的六個整體環形排形成的傳統壓縮器前短軸10，每個狹槽24構造成支承具有配合燕尾件部分的壓縮器葉片。葉片的每排表示壓縮器短軸的一級，並且相對於本發明來說，它是特別感興趣的第一兩個排或級12和14。
典型的第一級壓縮器葉片26表示在圖2中。葉片包括翼面28、平臺30和成形為接收在相應燕尾狹槽24(圖1)內的燕尾件32。在過去，耐磨塗層(總體虛線所示)在燕尾件32的相對側上施加在表面34上(表示一個)。但是如上所述，例如Alumazite-ZD的某種塗層與用於葉片26的C450鋼合金材料不相容。因此，可以降低葉片的耐腐蝕和疲勞性能。
參考圖3和4，局部但更加詳細地表示前短軸10的第一級12。每個燕尾狹槽24形成有一對向內指向的柄腳36以及通過平底部表面40連接的一對向外指向的凹槽38。注意到圖3內的第一燕尾狹槽24通過狹槽的徑向中心線截取，以便理解耐磨塗層的位置。在示例性實施例中，耐磨塗層施加在大致平的表面42的整個軸向長度上，該表面42用作燕尾件柄腳26的凸出半徑和燕尾件凹槽38的凹入半徑之間的過渡部分。將理解到在每個燕尾狹槽24(見圖4)內具有兩個這樣橫向相對的過渡表面42，並且每個狹槽24圍繞狹槽排的整個360°範圍進行類似塗覆。
在示例性實施例中，對於包括NiCrMoV合金的短軸來說，熱塑鋁著色塗層施加到0.0008-0.0018英寸之間的厚度。一種這樣的塗層可以在市場上從Tiodize Co.，inc.製造的商品名稱Alumazite ZD得到。這種塗層(或類似的適當塗層)防止電流和環境氧化，並且與NiCrMoV燕尾件材料相容。認識到工具必須調整以適於接近燕尾件柄腳下側，該塗層通過傳統噴射技術施加。
迄今為止的測試結果證實對燕尾狹槽24進行塗覆是用於避免所述葉片燕尾件32的耐腐蝕疲勞性能退化的可行技術。例如，塗覆有Alumazite ZD的NiCrMoV材料暴露於鹽霧中長達405小時，並且塗層處沒有腐蝕，只是用刀具切去塗層以暴露材料的根部處出現小腐蝕。在塗覆的NiCrMoV和GT-450之間也進行了耐磨測試，在5000循環以及低摩擦之後，沒有顯示出蝕斑。
雖然結合被認為是當前最為實用和優選的實施例來描述本發明，應該理解到本發明不局限於所披露的實施例，相反本發明旨在覆蓋包括在所附權利要求的精神和範圍內的多種變型和等同配置。
權利要求
1.一種壓縮器前短軸(10)，包括燕尾狹槽(24)的多個軸向隔開的環形排(12、14、16、18、20、22)，所述多個排的至少第一和第二個排具有部分塗覆有耐磨塗層(41)的燕尾狹槽。
2.如權利要求1所述的壓縮器前短軸，其特徵在於，所述短軸(10)包括NiCrMoV。
3.如權利要求2所述的壓縮器前短軸，其特徵在於，所述耐磨塗層(41)包括熱塑鋁著色塗層。
4.如權利要求1所述的壓縮器前短軸，其特徵在於，每個燕尾狹槽(24)包括一對向內伸出的柄腳(36)和通過平底部(40)連接的一對向外指向的凹槽(38)。
5.如權利要求4所述的壓縮器前短軸，其特徵在於，每個燕尾狹槽(24)還包括在所述成對的柄腳(36)和所述成對的凹槽(38)之間的大致平的過渡表面(42)。
6.如權利要求5所述的壓縮器前短軸，其特徵在於，所述耐磨塗層(41)只施加在所述大致平的過渡表面(42)上。
7.一種渦輪機壓縮器軸，具有圍繞支承葉片(26)的至少一個環形排的軸的周邊形成的多個燕尾狹槽(24)，每個燕尾狹槽(24)支承葉片(26)，葉片(26)具有翼面部分(28)和接收在所述燕尾狹槽內的燕尾件安裝部分(32)，其中每個燕尾狹槽包括一對向內伸出的柄腳(36)和通過大致平的過渡表面(42)連接的一對向外指向的凹槽(38)，其中熱塑鋁著色塗層施加在所述過渡表面上。
8.如權利要求7所述的渦輪機壓縮器軸，其特徵在於，所述軸包括NiCrMoV合金，並且所述葉片包括C450鋼合金。
9.如權利要求7所述的渦輪機壓縮器軸，其特徵在於，所述熱塑鋁著色塗層只施加在所述大致平的過渡表面(42)上。
10.如權利要求7所述的渦輪機壓縮器軸，其特徵在於，所述軸包括壓縮器前短軸(10)，該短軸具有葉片的至少三個環形排，其中葉片的所述至少三個環形排安裝在所述燕尾狹槽(24)內，其中所述耐磨塗層(41)施加在所述過渡表面(42)上。
全文摘要
一種壓縮器前短軸(10)，包括燕尾狹槽(24)的多個軸向隔開的環形排(12、14、16、18、20、22)，所述多個排的至少第一和第二個排具有部分塗覆有耐磨塗層(41)的燕尾狹槽。
文檔編號F01D5/02GK1869408SQ20061008449
公開日2006年11月29日 申請日期2006年5月24日 優先權日2005年5月24日
發明者F·J·卡薩諾瓦, S·-D·高, R·M·魯濱遜, R·G·羅 申請人:通用電氣公司