一种轮盘部件修复方法与流程

1.本发明属于旋转机械轮盘领域，涉及一种轮盘部件修复方法。


背景技术：

2.轮盘是旋转机械的核心部件，不仅要承受极高的离心载荷、振动载荷和热载荷，还要承受环境介质的腐蚀和氧化，故而轮盘在经过一段时间的工作后极易受损。轮盘部件损伤后如果直接更换新的轮盘，需要较高的成本，因此，探索更好的方法对轮盘损伤进行修复，延长轮盘部件使用寿命，具有重要的现实意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种轮盘部件修复方法，实现修复后的轮盘与叶片的装配，有利于延长轮盘部件使用寿命。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种轮盘部件修复方法，包括如下步骤：
6.步骤1，对不同类型的轮盘进行损伤部位切割；
7.步骤2，对不同类型的轮盘进行修复装置制造；
8.步骤3，通过修复装置将叶片和轮盘进行装配，完成轮盘的修复。
9.优选的，当轮盘为t型叶根轮盘时，将t型叶根轮盘的受损部位周向全切割下来，周面平整；
10.t型叶根轮盘修复装置，包括第一轮盘圈和第二轮盘圈，第一轮盘圈和第二轮盘圈均为半圆环，第一轮盘圈和第二轮盘圈的内圈均设置有周向的t型叶根轮盘固定槽和轴向的销钉孔，第一轮盘圈和第二轮盘圈的外圈均设置有周向的t型叶根叶片安装槽，第一轮盘圈和第二轮盘圈的两端分别设置有连接结构。
11.进一步，t型叶根轮盘修复装置装配时，首先将第一轮盘圈通过t型叶根轮盘固定槽安装于t型叶根轮盘外圈，通过销钉穿过销钉孔固定第一轮盘圈，然后将t型叶根叶片通过t型叶根叶片安装槽安装在第一轮盘圈外圈中；将t型叶根叶片通过t型叶根叶片安装槽安装在第二轮盘圈外圈中，再将第二轮盘圈通过t型叶根轮盘固定槽安装于t型叶根轮盘外圈，通过连接结构将第一轮盘圈与第二轮盘圈装配，通过销钉穿过销钉孔将第二轮盘圈固定于t型叶根轮盘上，完成装配。
12.优选的，当轮盘为叉型叶根轮盘时，将叉型叶根轮盘受损部位对应的叶根槽区域单独切割下来，形成缺口，缺口的形状尺寸与叉型叶根轮盘修复装置相同；
13.叉型叶根轮盘修复装置包括装置主体，装置主体为六面体，顶底面和侧面均为矩形，正反面均为上宽下窄的梯形，装置主体的上半部分设置有叉型叶根安装槽，装置主体的底面上设置有竖直方向的叉型叶根轮盘固定槽；
14.叉型叶根轮盘的缺口底部设置有与叉型叶根轮盘固定槽结构和尺寸均对应的凸块，装置主体位于叉型叶根轮盘的缺口中，凸块位于叉型叶根轮盘固定槽中，叉型叶根叶片
的叶根位于叉型叶根安装槽中。
15.进一步，叉型叶根轮盘修复装置装配时，将装置主体沿径向插入叉型叶根轮盘的缺口中，叉型叶根轮盘固定槽沿径向插入凸块中，叉型叶根叶片的叶根沿径向插入叉型叶根安装槽中。
16.优选的，当轮盘为枞树型叶根轮盘时，将枞树型叶根轮盘受损部位对应的叶根槽区域单独切割下来，形成通槽，通槽轴向贯穿枞树型叶根轮盘，通槽顶部设置有开口，通槽的形状尺寸与枞树型叶根轮盘修复装置相同；
17.枞树型叶根轮盘修复装置包括安装块，安装块上半部分设置有枞树型叶根叶片安装槽，安装块底部设置有轮盘安装座，安装块厚度与枞树型叶根轮盘厚度相同。
18.进一步，枞树型叶根轮盘修复装置装配时，将枞树型叶根叶片沿枞树型叶根轮盘轴向方向安装入枞树型叶根叶片安装槽中，再将安装块沿枞树型叶根轮盘轴向方向插入通槽内，完成装配。
19.优选的，当轮盘为菌型叶根轮盘时，将菌型叶根轮盘受损部位周向全切割下来，菌型叶根轮盘外圆上形成凸缘，凸缘沿菌型叶根轮盘周向设置一圈；
20.菌型叶根轮盘修复装置包括两个装置本体和连接装置，两个装置本体均为半圆环结构，两个装置本体的轴向厚度与菌型叶根轮盘厚度相同，两个装置本体的外圆设置有周向的叶片安装座，内圆设置有菌型叶根轮盘固定槽，菌型叶根轮盘固定槽为周向的圆环槽；两个装置本体的两端采用连接装置连接。
21.进一步，菌型叶根轮盘修复装置装配时，将叶片安装在两个装置本体的叶片安装座上，再将两个装置本体的菌型叶根轮盘固定槽扣合在菌型叶根轮盘外圆的凸缘中，再通过连接装置将两个装置本体的两端连接。
22.优选的，修复装置将叶片和轮盘进行装配后，对装配好的叶片-轮盘系统进行动平衡和动频率试验，试验合格后通过轮盘修复验收。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24.本发明通过对不同类型的轮盘进行损伤部位切割，再针对不同类型的轮盘进行修复装置制造，使用对应的修复装置将叶片-轮盘系统进行装配修复，有利于延长轮盘部件使用寿命，能够避免因叶根轮盘槽加工尺寸错误导致整个转子报废，有利于降低制造企业的生产成本。
附图说明
25.图1为本发明的轮盘部件修复方法流程图；
26.图2为本发明的t型叶根轮盘修复装置结构示意图；
27.图3为本发明的t型叶根轮盘修复装置装配示意图；
28.图4为本发明的叉型叶根轮盘修复装置结构示意图；
29.图5为本发明的叉型叶根轮盘修复装置装配示意图；
30.图6为本发明的枞树型叶根轮盘修复装置结构示意图；
31.图7为本发明的枞树型叶根轮盘修复装置装配示意图；
32.图8为本发明的菌型叶根轮盘修复装置结构示意图；
33.图9为本发明的菌型叶根轮盘修复装置装配示意图。
34.其中：1-t型叶根轮盘；2-第一轮盘圈；3-第二轮盘圈；4-t型叶根叶片安装槽；5-t型叶根轮盘固定槽；6-轮盘圈联接孔；7-轮盘圈联接销；8-销钉孔；9-叉型叶根轮盘；10-装置主体；11-叉型叶根安装槽；12-叉型叶根轮盘固定槽；13-枞树型叶根轮盘；14-安装块；15-枞树型叶根叶片安装槽；16-轮盘安装座；17-连接孔；18-菌型叶根轮盘；19-装置本体；20-叶片安装座；21-菌型叶根轮盘固定槽；22-t型叶根叶片；23-叉型叶根叶片；24-枞树型叶根叶片；25-菌型叶根叶片。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
37.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
38.如图1所示，为本发明所述的轮盘部件修复方法，包括如下步骤：
39.步骤1：轮盘部件损伤情况判定。
40.对轮盘部件损伤情况进行勘察，依据理化试验、断口分析、有限元计算等方法对其修复后的强度进行校核，判断损伤情况是否属于可修复的范畴。
41.步骤2：不同类型轮盘切割修复。
42.针对常见的t型、叉型、枞树型和菌型叶根轮盘18采用不同的切割方法对轮盘进行切割修复。
43.步骤3：不同类型修复装置制造。
44.依据步骤2切割修复后的轮盘状况，针对性制造修复装置，用以将叶片与修复后的轮盘进行装配，制作的修复装置依据有限元计算进行强度校核，确保轮盘部件的安全性。
45.步骤4：修复轮盘部件装配。
46.将修复后的轮盘、叶片和修复装置进行装配。
47.步骤5：修复轮盘部件运行调试。
48.对装配好的叶片-轮盘系统进行动平衡、动频率试验，确保修复后的部件运行安全。
49.步骤6：完成轮盘部件修复。
50.通过部件修复验收，完成轮盘部件修复工作。
51.参见图2，t型叶根轮盘1修复时需将受损部位周向全切割下来，周面为平整。
52.制造围绕t型叶根轮盘1一整圈的t型叶根轮盘修复装置，如图2所示，包括第一轮盘圈2和第二轮盘圈3；
53.第一轮盘圈2和第二轮盘圈3均为半圆环，第一轮盘圈2和第二轮盘圈3的内径等于
轮盘的外径；第一轮盘圈2和第二轮盘圈3的外圈均设置有周向的t型叶根叶片安装槽4，t型叶根叶片安装槽4的纵截面为c字形，缺口朝向第一轮盘圈2和第二轮盘圈3外圈外部，t型叶根叶片安装槽4的尺寸与原t型叶根轮盘1的叶根槽的尺寸一致，以确保t型叶根叶片可以良好的安装于第一轮盘圈2和第二轮盘圈3上。
54.第一轮盘圈2和第二轮盘圈3的内圈均设置有周向的t型叶根轮盘固定槽5，t型叶根轮盘固定槽5的上下两侧向第一轮盘圈2和第二轮盘圈3的内圈延伸，两个延伸部位相对面的间距等于t型叶根轮盘1厚度，t型叶根轮盘固定槽5尺寸依据实际t型叶根轮盘1切割后的尺寸进行加工，要求能够与切割后的t型叶根轮盘1良好配合。
55.第一轮盘圈2和第二轮盘圈3的两端分别设置有连接结构，连接结构包括周向的轮盘圈联接孔6和轮盘圈联接销7，轮盘圈联接孔6和轮盘圈联接销7分别位于第一轮盘圈2和第二轮盘圈3的两端，第一轮盘圈2的轮盘圈联接孔6和第二轮盘圈3的轮盘圈联接销7位置对应，第一轮盘圈2的轮盘圈联接销7和第二轮盘圈3的轮盘圈联接孔6位置对应。
56.轮盘圈联接孔6和轮盘圈联接销7的数量均为两个，分别位于第一轮盘圈2和第二轮盘圈3端部的上下两侧，两个轮盘圈联接销7和两个轮盘圈联接孔6均位于第一轮盘圈2和第二轮盘圈3的径向中间部位，两个轮盘圈联接销7和两个轮盘圈联接孔6第一轮盘圈2和第二轮盘圈3端部周向伸出。
57.第一轮盘圈2和第二轮盘圈3的内圈均设置有轴向的销钉孔8，销钉孔8用于辅助固定第一轮盘圈2和第二轮盘圈3固定于修复后的t型叶根轮盘1上。
58.如图3所示，装配时首先将第一轮盘圈2通过t型叶根轮盘固定槽5安装于t型叶根轮盘1外圈，通过销钉穿过销钉孔8固定第一轮盘圈2，然后将t型叶根叶片通过t型叶根叶片安装槽4安装在第一轮盘圈2外圈中；将t型叶根叶片通过t型叶根叶片安装槽4安装在第二轮盘圈3外圈中，再将第二轮盘圈3通过t型叶根轮盘固定槽5安装于t型叶根轮盘1外圈，通过连接结构将第一轮盘圈2与第二轮盘圈3装配，通过销钉穿过销钉孔8将第二轮盘圈3固定于t型叶根轮盘1上，完成t型叶根轮盘修复装置的装配。
59.叉型叶根轮盘9修复时需将受损部位对应的叶根槽区域单独切割下来，制造可以插入叉型叶根轮盘9的叉型叶根轮盘修复装置，叉型叶根轮盘修复装置包括装置主体10。
60.如图4所示，装置主体10为六面的方锥体，顶底面和侧面均为矩形，正反面均为上宽下窄的梯形，装置主体10的厚度与叉型叶根轮盘9厚度相同，装置主体10的上半部分设置有叉型叶根安装槽11，用于与叉型叶根叶片的根部连接固定，装置主体10的底面上设置有竖直方向的叉型叶根轮盘固定槽12，用于与叉型叶根轮盘9安装固定。
61.叉型叶根安装槽11在装置主体10的正反两面均向内凹陷，叉型叶根安装槽11在竖直方向上设置有凹槽，凹槽内部形状与叉型叶根安装槽11表面相同，凹槽位于装置主体10长度方向的中心线上。
62.叉型叶根安装槽11在装置主体10的正反两面上为台阶形，叉型叶根安装槽11顶部长度大于叉型叶根安装槽11底部长度。叉型叶根安装槽11的尺寸与原轮盘叉型叶根槽一致，以确保叉型叶根叶片可以良好的安装于装置主体10。
63.叉型叶根安装槽11上设置有叶片固定销安装槽，叶片固定销安装槽内连接有叶片固定销，叶片固定销安装槽和叶片固定销均垂直与装置主体10正面。
64.叶片固定销安装槽和叶片固定销的数量均为两个，一个位于靠近装置主体10顶部
的一角，另一个位于靠近装置主体10底部的另一角，叶片固定销安装槽和叶片固定销位置与叶片根部的销孔位置对应，叶片固定销穿过叶片固定销安装槽和叶片根部的销孔进行固定。
65.叉型叶根轮盘固定槽12内为长方体空腔，长方体空腔内设置有销孔，销孔两端贯穿装置主体10的正反面。装置主体10的底面上设置有两个叉型叶根轮盘固定槽12。
66.叉型叶根轮盘9修复时需将受损部位对应的叶根槽区域单独切割下来，形成缺口，缺口的形状尺寸与装置主体10相同，缺口底部设置有与叉型叶根轮盘固定槽12结构和尺寸均对应的凸块，叉型叶根轮盘9上的凸块为长方体，长方体上设置有通孔，销孔与通孔位置对应，且采用轮盘固定销穿过销孔与通孔。
67.需要将叶片与轮盘装配时，如图5所示，将装置主体10沿径向插入叉型叶根轮盘9的缺口中，叉型叶根轮盘固定槽12沿径向插入凸块中，通过轮盘固定销穿过销孔与通孔，将装置主体10与叉型叶根轮盘9固定，叉型叶根叶片的叶根沿径向插入叉型叶根安装槽11中，通过叶片固定销贯穿叶片固定销安装槽和叉型叶根叶片的叶根，将叉型叶根叶片固定在装置主体10上。
68.将叉型叶根叶片插装于叉型叶根轮盘修复装置，然后将叉型叶根轮盘修复装置固定于切割后叉型叶根轮盘9，这样可以保障叉型叶根叶片可以和修复后的叉型叶根轮盘9继续装配使用。
69.枞树型叶根轮盘13修复时需将受损部位对应的叶根槽区域单独切割下来，制造可以插入枞树型叶根轮盘13的枞树型叶根轮盘修复装置，枞树型叶根轮盘修复装置包括安装块14。
70.如图6所示，安装块14整体呈“凸”字型，安装块14上半部分设置有枞树型叶根叶片安装槽15，安装块14底部设置有轮盘安装座16，安装块14厚度与枞树型叶根轮盘13厚度相同，安装块14采用钛合金制成。
71.枞树型叶根轮盘13受损部位对应的叶根槽区域单独切割下来后，枞树型叶根轮盘13周面上形成通槽，通槽轴向贯穿枞树型叶根轮盘13，通槽顶部设置有开口，通槽的形状尺寸与安装块14和轮盘安装座16相同，装配时，安装块14插入枞树型叶根轮盘13的通槽中。
72.枞树型叶根叶片安装槽15长度方向与枞树型叶根轮盘13的轴向平行，枞树型叶根叶片安装槽15两端贯穿安装块14，枞树型叶根叶片安装槽15顶部开口，枞树型叶根叶片安装槽15的尺寸与原轮盘的枞树型叶根槽一致，以确保枞树型叶根叶片可以良好的安装于安装块14中。
73.轮盘安装座16向安装块14底部与枞树型叶根轮盘13通槽贴合部位两侧延伸，底面位于弧面，轮盘安装座16依据实际枞树型叶根轮盘13修复后的尺寸进行加工，要求能够与修复后的枞树型叶根轮盘13良好配合。
74.安装块14的上半部分设置有连接孔17，连接孔17两端贯穿安装块14上半部分与枞树型叶根轮盘13通槽贴合部位，连接孔17内设置有连接销，连接销长度与安装块14上半部分长度相同，连接销穿过枞树型叶根叶片安装槽15，连接销贯穿枞树型叶根叶片和连接孔17，从而将叶片固定在安装块14上。
75.如图7所示，装配时，将枞树型叶根叶片沿枞树型叶根轮盘13轴向方向安装入安装块14的枞树型叶根叶片安装槽15中，将连接销贯穿枞树型叶根叶片和连接孔17，再将安装
块14沿枞树型叶根轮盘13轴向方向插入枞树型叶根轮盘13的通槽内，完成装配。
76.菌型叶根轮盘18修复时需将受损部位周向全切割下来，制造围绕菌型叶根轮盘18一整圈的菌型叶根轮盘修复装置，菌型叶根轮盘修复装置包括两个装置本体19和连接装置。
77.如图8所示，两个装置本体19均为半圆环结构，两个装置本体19的轴向厚度与菌型叶根轮盘18厚度相同，两个装置本体19的内圆直径与菌型叶根轮盘18的外径相同。
78.两个装置本体19的外圆设置有周向的叶片安装座20，内圆设置有菌型叶根轮盘固定槽21，菌型叶根轮盘固定槽21为周向的圆环槽。
79.叶片安装座20在径向上为多层结构，多层结构自装置本体19外圆至内圆的轴向尺寸依次增大，截面呈锥形，每层结构之间沿轴向向内收缩，形成内扣，使菌型叶根叶片的叶根部位连接后能够与多层结构扣合，保持固定。两个装置本体19的叶片安装座20沿周向连接有多个菌型叶根叶片，相邻菌型叶根叶片的叶根部位相互贴合，相互之间保持稳定。
80.两个装置本体19的两端采用连接装置连接。两个装置本体19的两端均设置有轴向的固定销孔，连接装置包括两个连接销钉和两个固定板，两个固定板位于装置本体19端部轴向的两侧，固定板上设置有两个通孔，连接销钉穿过通孔和固定销孔，将两个装置本体19连接。
81.两个装置本体19的两端与固定板接触的部位设置有凹槽，固定板位于凹槽中，固定板厚度等于凹槽深度。
82.菌型叶根轮盘18将受损部位周向全切割下来后，菌型叶根轮盘18外圆上形成与菌型叶根轮盘固定槽21配合的凸缘，凸缘沿菌型叶根轮盘18周向设置一圈。
83.菌型叶根叶片通过叶片安装座20与装置主体10连接，菌型叶根轮盘固定槽21将两个装置主体10扣合在菌型叶根轮盘18上，两个装置本体19的连接处采用连接销钉穿过固定板上的通孔和固定销孔连接。
84.如图9所示，装配时，将菌型叶根叶片安装在两个装置本体19的叶片安装座20上，再将两个装置本体19的菌型叶根轮盘固定槽21扣合在菌型叶根轮盘18外圆的凸缘中，再通过连接装置将两个装置本体19的两端连接，两个装置本体19的连接处采用连接销钉穿过固定板上的通孔和固定销孔连接。
85.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
86.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主题内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发
明主题的一部分。