用于将轴珩磨的系统及方法与流程

文档序号:11395455阅读:257来源:国知局
用于将轴珩磨的系统及方法与流程

本公开的领域大体上涉及开孔珩磨系统,并且更具体而言,涉及用于将涡轮或发生器轴珩磨的系统。



背景技术:

至少一些已知的发电设备包括蒸汽发生器、涡轮以及发电机。蒸汽发生器使水沸腾以生成蒸汽,并且蒸汽导引穿过涡轮。在蒸汽流动穿过涡轮时,蒸汽驱动涡轮的转子,这继而驱动发电机,转子联接于该发电机。

转子典型地具有轴和联接于轴的多个叶片。因为转子叶片和转子轴在涡轮的操作期间经历热和机械应力,所以合乎需要的是,定期地检查转子叶片和转子轴的结构完整性。至少一些已知的检查技术包括在转子轴的开孔内将多个探针联接于转子轴,并且接着将电磁能量经由探针传送穿过转子轴,以便于识别转子轴的结构弱化区域。在附接探针之前,转子轴的开孔通常使用工具来珩磨,该工具除去开孔内的非合乎需要的表面轮廓和/或积聚,由此实现探针与转子轴之间的更好接触。然而,至少一些已知的珩磨技术过于耗时,这可延迟检查过程并且引起相关联的发生器离线(并且不能够发电)达非合乎需要长度的时间,导致发电设备的收入的相当大损失。



技术实现要素:

在一个方面中,提供一种用于将轴珩磨的系统。系统包括具有轴线的杆和能够联接于杆的头部。系统还包括驱动马达,其能够联接于杆,使得杆和头部能够经由驱动马达旋转。系统还包括线性促动器,其能够联接于杆,使得杆和头部能够在经由驱动马达旋转的同时沿着轴线平移。

在另一方面中,提供一种用于将轴珩磨的方法。该方法包括将适配器联接于轴,以及将驱动马达操作成使具有联接于其的头部的杆旋转。该方法还包括将线性促动器操作成在杆和头部经由驱动马达旋转的同时使杆和头部沿着杆的轴线平移。

在另一方面中,提供一种用于使杆旋转和平移的驱动组件。驱动组件包括驱动马达、伺服马达,以及至少一个驱动锟,其可旋转地联接于驱动马达。驱动组件还包括具有锟轴线的至少一个转向锟,至少一个转向锟能够绕着该锟轴线旋转。至少一个转向锟联接于伺服马达,使得至少一个转向锟能够绕着大致垂直于锟轴线定向的枢转轴线经由伺服马达枢转。至少一个转向锟与至少一个驱动锟间隔开,以限定大小确定成接收轴的通路。

技术方案1.一种用于将轴珩磨的系统,所述系统包括:

杆,其具有轴线;

头部,其能够联接于所述杆;

驱动马达,其能够联接于所述杆,使得所述杆和所述头部能够经由所述驱动马达旋转;以及

线性促动器,其能够联接于所述杆,使得所述杆和所述头部能够在经由所述驱动马达旋转的同时沿着所述轴线平移。

技术方案2.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括基座,所述杆能够支承在所述基座上,所述驱动马达联接于所述基座,使得所述基座和所述驱动马达在所述杆和所述头部沿着所述轴线平移时为静止的。

技术方案3.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述线性促动器为机械线性促动器。

技术方案4.根据技术方案3所述的系统,其特征在于,所述线性促动器包括伺服马达和可枢转地联接于所述伺服马达的转向锟。

技术方案5.根据技术方案4所述的系统,其特征在于,所述系统还包括可旋转地联接于所述驱动马达的驱动锟,所述杆能够定位在所述驱动锟与所述转向锟之间。

技术方案6.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括桁架,所述杆能够联接于所述桁架,使得所述杆和所述头部能够由所述桁架支承。

技术方案7.根据技术方案6所述的系统,其特征在于,所述系统还包括基座,所述桁架能够联接于所述基座,使得所述桁架能够由所述基座支承,所述基座包括线性促动器,所述桁架的垂直位置能够在所述桁架经由所述线性促动器联接于所述基座时由所述线性促动器调节。

技术方案8.根据技术方案7所述的系统,其特征在于,所述系统还包括流体储存器和能够联接在所述头部与所述流体储存器之间的至少一个导管。

技术方案9.一种用于将轴珩磨的方法,所述方法包括:

将适配器联接于所述轴;

将驱动马达操作成使具有联接于其的头部的杆旋转;以及

将线性促动器操作成在所述杆和所述头部经由所述驱动马达旋转的同时使所述杆和所述头部沿着所述杆的轴线平移。

技术方案10.根据技术方案9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括将所述线性促动器操作成使所述杆和所述头部沿着所述轴线来回振荡。

技术方案11.根据技术方案9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括将泵操作成将流体供应至所述头部。

技术方案12.根据技术方案11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括将液体从所述头部排放到所述轴的内表面上。

技术方案13.根据技术方案12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括在所述杆和所述头部旋转的同时,将排放的液体从所述轴排出到贮槽中。

技术方案14.根据技术方案9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括使气动促动器在所述头部内操作,以使多个研磨元件就座抵靠所述轴的内表面。

技术方案15.根据技术方案9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

将所述头部从所述杆拆开;以及

将另一个头部联接于所述杆。

技术方案16.一种用于使杆旋转和平移的驱动组件,所述驱动组件包括:

驱动马达;

伺服马达;

至少一个驱动锟,其可旋转地联接于所述驱动马达;以及

至少一个转向锟,其具有锟轴线,所述至少一个转向锟能够绕着所述锟轴线旋转,所述至少一个转向锟联接于所述伺服马达,使得所述至少一个转向锟能够绕着大致垂直于所述锟轴线定向的枢转轴线经由所述伺服马达枢转,其中所述至少一个转向锟与所述至少一个驱动锟间隔开,以限定大小确定成接收所述轴的通路。

技术方案17.根据技术方案16所述的驱动组件,其特征在于,所述至少一个驱动锟包括第一驱动锟和第二驱动锟,它们大致平行于彼此以间隔开的关系定向,以接收所述通路中的所述轴,使得所述轴定位在所述驱动锟之间。

技术方案18.根据技术方案17所述的驱动组件,其特征在于,所述至少一个转向锟包括第一转向锟和第二转向锟,它们能够经由所述伺服马达枢转。

技术方案19.根据技术方案18所述的驱动组件,其特征在于,所述转向锟能够经由所述伺服马达同轴地对准。

技术方案20.根据技术方案18所述的驱动组件,其特征在于,所述转向锟能够经由所述伺服马达平行地枢转。

附图说明

图1为示例性发电设备的示意图;

图2为用于在将图1中示出的电力系统的涡轮转子轴珩磨时使用的系统的示意图;

图3为在第一操作状态期间的图2中示出的珩磨系统的驱动组件的示意图;

图4为在第二操作状态期间的图3中示出的驱动组件的示意图;以及

图5为在第三操作状态期间的图3中示出的驱动组件的示意图。

部件列表

100发电设备

102蒸汽发生器

104涡轮

106发电机

108蒸汽

110涡轮壳

112涡轮转子

114转子叶片

116涡轮转子轴

118开孔

120转子轴轴线

122发生器驱动轴

124驱动轴法兰

126法兰

128内表面

200系统

202框架

204电动机

206支承组件

208驱动组件

210珩磨头部

212流体供应组件

214控制单元

216贮槽

218清洁头部

220第一基座

222第二基座

224第一桁架组件

226第二桁架组件

228驱动壳体

230头部壳体

232适配器

234基座壳体

236脚轮

238棘轮机构

240线性促动器

242计算装置

244用户界面

246基座壳体

248脚轮

250棘轮机构

252卷轴

254液体储存器

255泵

256气体储存器

258流体导管束

260液体导管

262气体导管

264第一桁架

266第一托架

268第一轨道

270第一端

272第二端

274第二桁架

276第二托架

278第二轨道

280第一端

282第二端

284导管辊

286销

288梭

290杆

292杆旋转单元

294线性促动器

296导管接头

298第一连结节段

300第二连结节段

302杆区段

304螺纹接合部

306杆第一端

308杆第二端

310内部导管区段

312内部导管

314第一安装部

316第二安装部

318驱动马达

320驱动辊组件

322伺服马达

326转向辊组件

328法兰

330轴承

332内部空间

334窗口

335孔口

336外壳

338气动促动器

340珩磨元件

342喷嘴

344外壳

346喷嘴

348紧固件

350第一驱动辊

352第二驱动辊

354辊轴线

356杆轴线

358第一转向辊

360第二转向辊

362辊轴线

364枢转轴线

366辊轴线

368枢转轴线

370向后方向

372向前方向。

具体实施方式

以下详细描述经由实例而非经由限制示出了轴珩磨系统和方法。描述应当使得本领域技术人员能够制造和使用珩磨系统,并且描述描述了珩磨系统的若干实施例,其包括目前认为是制造和使用珩磨系统的最佳模式的实施例。示例性珩磨系统在本文中描述为可用于将涡轮转子轴珩磨。然而,构想出的是,珩磨系统大体上应用于除涡轮之外的各种领域中的宽泛范围的系统。

图1示出示例性发电设备100。在示例性实施例中,发电设备100包括蒸汽发生器102、涡轮104以及发电机106。蒸汽发生器102使水沸腾以生成蒸汽108,并且蒸汽108导引穿过涡轮104。涡轮104包括壳110和至少部分地定位在壳110内的转子112。转子112具有联接于轴116的多个叶片114,轴116具有开孔118和延伸穿过开孔118的轴线120。发生器106包括具有法兰124的驱动轴122,并且涡轮104的转子轴116同样地具有可拆开地联接(例如,螺栓连接)于驱动轴法兰124的法兰126。在其它实施例中,转子轴116可以以任何适合的方式联接于驱动轴122。此外,在一些实施例中,发电设备100还可包括燃气涡轮组件(未示出),该燃气涡轮组件将其排气导引至蒸汽发生器102用于加热蒸汽发生器102,并且可选地将轴功率提供至另一发电机(未示出),使得发电设备100为联合循环发电设备。

在发电设备100的操作期间,流动穿过涡轮104的蒸汽108引起转子112旋转(即,引起转子叶片114和转子轴116旋转),这继而引起发生器驱动轴122旋转。发生器106因此生成电力。因为转子112在操作期间经历较高水平的热和机械应力,所以常见的是定期地测试转子112的结构完整性(例如,通过人工地检查转子叶片114至转子轴116的结构连接,和/或通过使用例如在开孔118内联接于转子轴116的多个探针(未示出)电磁地检查转子轴116的结构连续性)。然而,典型的是,限定开孔118的转子轴116的内表面128具有使得难以将探针在开孔118内联接于转子轴116的轮廓和/或一定水平的积聚。就此而言,通常合乎需要的是,将内表面128珩磨(例如,研磨和/或抛光),以实现探针与内表面128之间的更好连接。

图2为用于将轴(如涡轮转子轴116(或,作为备选,发生器驱动轴122))珩磨的系统200的示意图。在示例性实施例中,系统200设计用于在涡轮转子112从涡轮壳110除去之后在将转子轴116珩磨时使用。更具体而言,在将探针联接于轴内表面128用于进行转子轴116的检查之前,转子112(例如,叶片114和轴116)从涡轮壳110除去并且安装在框架202上,使得转子叶片114和转子轴116能够使用例如电动机204关于框架202旋转。可选地,在其它实施例中,系统200可设计用于在转子112安装在涡轮壳110内的同时将转子轴116珩磨时使用。

在示例性实施例中,系统200包括支承组件206、能够联接于支承组件206的驱动组件208、能够联接于驱动组件208的珩磨头部210,以及能够联接于珩磨头部210的流体供应组件212。系统200还包括控制单元214,其用于操作支承组件206、驱动组件208、珩磨头部210,和/或流体供应组件212,如以下描述的。可选地,系统200还可包括贮槽216,和/或能够代替珩磨头部210联接于驱动组件208的清洁头部218。在其它实施例中,系统200可具有任何适合数量的头部组件,其能够出于任何适合的目的可互换地联接于驱动组件208。

在示例性实施例中,支承组件206包括至少一个基座(例如,第一基座220和第二基座222)、至少一个桁架组件(例如,第一桁架组件224和第二桁架组件226)、驱动壳体228、头部壳体230,以及适配器232。第一基座220具有就座在多个脚轮236上的壳体234。各个脚轮236经由棘轮机构238联接于基座壳体234,使得基座壳体234关于脚轮236的垂直位置能够经由棘轮机构238调节。此外,第一基座220具有至少部分地包含在基座壳体234内的线性促动器240(例如,气动线性促动器)。驱动壳体228安装于线性促动器240,使得驱动壳体228关于基座壳体234的垂直位置能够经由线性促动器240调节。此外,控制单元214包括计算装置242和用户界面244,它们两者联接于基座壳体234,使得用户界面244能够在基座外壳234外访问。计算装置242通信地耦合于线性促动器240用于以本文中描述的方式操作线性促动器240。在其它实施例中,第一基座220可具有任何适合的(多个)机构,用于以便于使得系统200能够如本文中描述地起作用的方式调节基座壳体234和/或驱动壳体228的垂直位置。

在示例性实施例中,第二基座222具有就座在多个脚轮248上的壳体246。各个脚轮248经由棘轮机构250联接于基座壳体246,使得基座壳体246关于脚轮248的垂直位置能够经由棘轮机构250调节。此外,流体供应组件212包括至少部分地定位在基座壳体246内的卷轴252和至少一个流体储存器(例如,液体储存器254和气体储存器256)。此外,流体供应组件212还包括至少一个流体导管(例如,流体导管束258,其具有与液体储存器254流动连通联接的至少一个液体导管260以及与气体储存器256流动连通联接的至少一个气体导管262)。导管260和262绕着卷轴252缠绕,并且卷轴252弹簧偏压成将缩回(或缠绕)力连续地给予至导管260和262,使得导管260和262能够通过将克服卷轴252的缩回力的拉力给予至导管260和262而按需要从卷轴252展开。可选地,第二基座222可具有线性促动器(未示出)(例如,像线性促动器240的气动线性促动器),其通信地耦合于计算装置242以便于调节桁架组件224和226关于基座壳体246的垂直位置。第二基座222还可包括至少一个泵255,用于将来自液体储存器254和/或气体储存器256的液体和/或气体分别供应至珩磨头部210和/或清洁头部218,如在下面更详细阐述的。

在示例性实施例中,第一桁架组件224包括第一桁架264、第一托架266以及第一轨道268。第一桁架264具有第一端270和第二端272。第一轨道268在第一端270与第二端272之间联接于第一桁架264,并且第一托架266联接于驱动壳体228。类似地,第二桁架组件266包括第二桁架274、第二托架276以及第二轨道278。第二桁架274具有第一端280和第二端282,并且第二轨道278在第一端280与第二端282之间联接于第二桁架274。第二托架276具有导管辊284并且安装于基座壳体246,使得第二托架276从基座壳体246突出。

第一桁架264的第一端270能够经由多个销286联接于第一托架266,并且第一桁架264的第二端272能够经由多个销286联接于第二桁架274的第一端280。同样地,第二桁架274的第二端282能够经由多个销286联接于第二托架276。第一桁架264和第二桁架274由此共同地在第一基座220与第二基座222之间延伸,使得第一轨道268和第二轨道278与彼此对准。值得注意地,销286为快速释放类型,因为销286能够通过拉动动作人工地除去,以便于更容易拆卸第一桁架264和第二桁架274。此外,第一桁架264和第二桁架274至少部分地由复合材料(例如,碳纤维材料)制作,以便于减少它们的总重量,由此提高系统200的可携带性。在其它实施例中,支承组件206可具有任何适合数量的基座和/或桁架(例如,支承组件206可具有仅一个基座和/或仅一个桁架)。例如,在一些实施例中,支承组件206可具有三个或更多个桁架(例如,五个桁架),其能够经由销286联接在一起。

在示例性实施例中,驱动组件208包括梭288、杆290、杆旋转单元292,以及线性促动器294。梭288能够联接于轨道268和278,使得梭288能够沿着轨道268和278(并且因此沿着桁架264和274)滑动。此外,梭288包括导管接头296,其具有第一连结节段298和第二连结节段300,第二连结节段300联接于第一连结节段298使得第一连结节段298能够关于第二连结节段300旋转。杆290具有多个区段302(例如,五个杆区段302),其能够联接在一起(例如,经由(多个)螺纹接合部304),以按需要延长杆290的长度,使得(多个)区段302限定杆290的第一端306和第二端308。值得注意地,各个杆区段302具有至少一个内部导管区段310,至少一个内部导管区段310沿着其长度延伸,使得在杆区段302联接在一起时,杆290限定从杆第一端306延伸至杆第二端308的至少一个内部导管312。在其它实施例中,杆290可不具有多个可拆开的区段302,而是相反地,可为第一端306与第二端308之间的单个单一结构。

在示例性实施例中,杆第一端306具有第一安装部314,并且杆第二端308具有第二安装部316。第二安装部316能够联接于导管接头296的第一连结节段298,并且第一安装部314能够联接于珩磨头部210和清洁头部218,使得杆290延伸穿过头部壳体230和驱动壳体228,并且沿着第一桁架组件224和第二桁架组件226延伸。就此而言,杆290在驱动壳体228内在杆旋转单元292与线性促动器294之间延伸。更具体而言,如在下面更详细阐述的,杆旋转单元292包括至少一个驱动马达318和驱动辊组件320,驱动辊组件320经由适合的齿轮布置(未示出)可旋转地联接于其,并且线性促动器294包括至少一个伺服马达322和转向辊组件326,转向辊组件326经由适合的齿轮布置(未示出)枢转地联接于其。驱动马达318和伺服马达322通信地耦合于计算装置242。

在示例性实施例中,适配器232包括法兰328并且以轴承330联接于头部壳体230,使得适配器232能够关于头部壳体230旋转。头部壳体230限定内部空间332,内部空间332大小确定成接收珩磨头部210和清洁头部218。此外,头部壳体230限定至少一个窗口334,至少一个窗口334大小确定成容许珩磨头部210和清洁头部218插入到内部空间332中,用于经由(多个)窗口334将珩磨头部210和清洁头部218可拆开且可互换地联接于杆290。此外,头部壳体230具有至少一个孔口335,用于将液体从内部空间332排出到能够定位在头部壳体230下方的贮槽216中。在其它实施例中,头部壳体230可不具有(多个)窗口334和/或(多个)孔口335。

在示例性实施例中,珩磨头部210包括能够在第一安装部314处联接于杆290的外壳336、包含在外壳336内的气动促动器338、联接于外壳336内的气动促动器338的多个珩磨元件340(例如,研磨元件,如例如石头或其它天然研磨剂),以及联接于外壳336并且定向成如下面描述地将液体远离外壳336排放的多个喷嘴342。值得注意地,气动促动器338通信地耦合于计算装置242,用于增大和/或减小珩磨元件340从外壳336延伸的长度,由此使得珩磨元件340能够按需要选择性地远离外壳336伸出并且选择性地朝向外壳336缩回。在其它实施例中,珩磨头部210可具有任何适合数量的(多个)珩磨元件340和/或(多个)喷嘴342,其以便于使得系统200能够如本文中描述地起作用的任何适合的方式布置(例如,珩磨头部210可具有仅一个珩磨元件340和/或仅一个喷嘴342)。类似地,清洁头部218包括能够在第一安装部314处联接于杆290的外壳344,以及联接于外壳344并且定向成如下面描述地将液体远离外壳344排放的多个喷嘴346。

图3-5为在各种操作状态期间的驱动组件208的示意图。在示例性实施例中,驱动锟组件320包括可旋转地联接于驱动马达318的至少一个驱动锟(例如,第一驱动锟350和第二驱动锟352)。因此,通过经由计算装置242操作驱动马达318,引起驱动锟350和352绕着它们相应的锟轴线354沿相同方向(例如,顺时针)旋转。第一驱动锟350与第二驱动锟352水平地间隔开,使得轴线354大致平行于彼此定向,并且使得杆290能够至少部分地在轴线354之间就座在驱动锟350和352上(即,杆290的纵长轴线356能够定位在驱动辊350和352的轴线354之间)。在其它实施例中,驱动锟组件320可具有任何适合数量的驱动锟,其以便于使得驱动组件208能够如本文中描述地起作用的任何适合的方式布置。

在示例性实施例中,转向辊组件326包括至少一个转向锟(例如,第一转向锟358和第二转向锟360),其能够抵靠杆290定位,使得转向辊358和360将向下的力给予在杆290上,以使杆290抵靠驱动辊350和352牢固地就座。因此,当杆290由驱动锟350和352旋转时,引起转向锟358和360由于转向辊358和360与杆290接触而沿与驱动辊350和352(以及杆290)相同的方向旋转。第一转向锟358具有锟轴线362,使得第一转向锟358能够绕着锟轴线362旋转。此外,第一转向锟358联接于伺服马达322,使得第一转向锟358能够绕着大致垂直于锟轴线362定向的枢转轴线364枢转。类似地,第二转向锟360具有锟轴线366,使得第二转向锟360能够绕着锟轴线366旋转,并且第二转向锟360联接于伺服马达322,使得第二转向锟360能够绕着大致垂直于锟轴线366定向的枢转轴线368枢转。第一转向锟358和第二转向锟360(如图3中示出的)与彼此间隔开成大致同轴对准(即,辊轴线362和366大致与彼此共线地对准成与杆轴线356平行)。因此,当伺服马达322经由计算装置242操作时,转向锟358和360能够绕着它们相应的枢转轴线364和368逆时针枢转(平行地)(如图4中示出的),使得辊轴线362和366以关于杆轴线356的角度α(例如,大约-15°或更小)定向,或者绕着它们相应的枢转轴线364和368顺时针枢转(如图5中示出的),使得辊轴线362和366以关于杆轴线356的角度β(例如,大约15°或更小)定向。

就此而言,驱动组件208具有三个不同的操作状态,即:(1)第一操作状态(如图3中示出的),其中伺服马达322使转向辊358和360定向成使得锟轴线362和366大致平行于杆轴线356,由此使得杆290能够绕着杆轴线356旋转而不沿着杆轴线356平移;(2)第二操作状态(如图4中示出的),其中伺服马达322使转向辊358和360定向成使得锟轴线362和366限定关于杆轴线356的角度α,由此使得杆290能够在沿向后方向370沿着杆轴线356平移的同时绕着杆轴线356旋转(即,转向辊358和360有效地作用为使杆290向后螺旋的左旋螺丝);以及(3)第三操作状态(如图5中示出的),其中伺服马达322使转向辊358和360定向成使得锟轴线362和366限定关于杆轴线356的角度β,由此使得杆290能够在沿向前方向372沿着杆轴线356平移的同时绕着杆轴线356旋转(例如,转向辊358和360有效地作用为使杆290向前螺旋的右旋螺丝)。

因此,驱动马达318能够经由计算装置242操作,以改变杆290绕着杆轴线356旋转的速度(以及可选地,方向),同时伺服马达322能够经由计算装置242操作,以改变杆290沿着杆轴线356平移的方向。例如,杆290沿着杆轴线356的来回振荡的频率能够经由计算装置242(例如,经由通信地耦合于计算装置242的无线限制开关)控制,以按适合期望的珩磨模式的方式控制杆290的各个向后行程和各个向前行程的长度。值得注意地,依靠作用为用于使杆290沿着杆轴线356向前和/或向后平移的螺丝,转向锟358和360使得线性促动器294能够作用为通过将杆290的旋转运动机械地转化成杆290的线性运动的机械线性促动器。然而,在其它实施例中,线性促动器294可为不利用杆290的旋转运动来使杆290线性地移位的任何适合的类型(例如,气动线性促动器、液压线性促动器、电气线性促动器等)。

返回参照图2,当使用系统200在涡轮104的转子轴116上进行珩磨操作时,转子112首先从涡轮壳110除去并且安装于框架202,使得转子112能够经由马达204在框架202上旋转。在珩磨头部210定位在头部壳体230的内部空间332内的情况下,基座220和222接着分别以脚轮236和248滚动,以使适配器232与转子轴116的法兰126水平地对准。适配器232接着通过经由计算装置242操作线性促动器240以关于第一基座220提升头部壳体230(以及因此,适配器232),和/或通过人工地调节棘轮机构238和/或250以关于相应的脚轮236和/或248提升相应的基座壳体234和/或246,与法兰126垂直地对准。在使适配器232与法兰126水平且垂直地对准之后,适配器232接着经由多个紧固件348(例如,螺栓)联接于法兰126。

在适配器232联接于法兰126的情况下,驱动组件208能够操作成使珩磨头部210从头部壳体230向前旋转和平移到转子轴116的开孔118中。气动促动器338接着能够经由计算装置242操作,以将气体(未示出)从气体储存器256抽吸穿过气体导管262和杆290的内部导管312,用于使珩磨元件340远离外壳336气动地伸出并且伸出成与转子轴116的内表面128接触。此外,与液体储存器254相关联的泵255也能够经由计算装置242操作,以经由液体导管260和杆290的内部导管312将珩磨液体(未示出)从液体储存器254供应至珩磨头部210,用于将珩磨液体从喷嘴342排放到转子轴116的内表面128上。

在珩磨元件340就座抵靠内表面128,并且珩磨液体排放到内表面128上的情况下,驱动组件208能够经由计算装置242操作,以使杆290(和珩磨头部210)在转子轴116的开孔118内来回振荡,如以下描述的。因此,内表面128以自动化方式(即,杆290不在开孔118内人工地前后游动或推动/拉动)珩磨(即,研磨和/或抛光)。在珩磨操作期间,珩磨液体经由头部壳体230的(多个)孔口335从开孔118排出到贮槽216中,由此除去开孔118内的由珩磨元件340生成的碎屑。此外,珩磨液体还便于在珩磨操作期间冷却珩磨元件340与内表面128之间的界面。可选地,贮槽216可经由适合的(多个)导管(未示出)与液体储存器254流动连通联接,使得在收集在贮槽216内的珩磨液体过滤(在贮槽216内或由联接于贮槽216的单独过滤组件(未示出))之后,过滤的珩磨液体接着再循环至液体储存器254用于再使用。

在珩磨头部210在开孔118内来回振荡时,梭288沿着轨道268和278移位,同时杆290在导管接头296处关于梭288旋转。值得注意地,驱动马达318在杆290来回振荡时保持静止。此外,因为卷轴252弹簧偏压成使导管束258缩回,所以卷轴252利用杆290的各个向前行程释放导管束258的附加长度,并且利用杆290的各个向后行程缠绕导管束258的过多长度。此外,因为适配器232能够经由轴承330关于头部壳体230旋转,所以转子112能够在珩磨操作期间旋转,以实现转子叶片114和/或它们至转子轴116的附接的同时检查。可选地,附加的杆区段302可插入成在珩磨更长的转子轴时增加杆290的长度,并且附加的桁架可同样地经由销286插入在第一桁架264与第二桁架274之间,以适合杆290的增加的长度。

在内表面128经由珩磨头部210充分地珩磨之后,气动促动器338经由计算装置242操作,以使珩磨元件340远离内表面128且朝向外壳336缩回,并且驱动组件208接着经由计算装置242操作,以使杆290向后缩回,用于将珩磨头部210重新定位在头部壳体230的内部空间332内。珩磨头部210接着能够从第一安装部314拆开,用于经由(多个)窗口334从头部壳体230除去。随后,清洁头部218可经由(多个)窗口334插入到头部壳体230的内部空间332中,用于将清洁头部218联接于第一安装部314。驱动组件208可接着操作成使清洁头部218向前平移到开孔118中,用于将清洁液体从喷嘴346排放到内表面128上,并且接着将排放的清洁液体(和悬浮在其中的相关联的碎屑)从开孔118排出到贮槽216中。可选地,清洁液体可包含在液体储存器254内并且经由相关联的泵255供应至清洁头部218,或者清洁液体可适合地容纳在第三储存器(未示出)中并且经由另一个泵(未示出)供应,它们两者可定位在第二基座222的壳体246内。

在按需要将转子轴116的内表面128珩磨和清洁之后,适配器232可接着从法兰126断开联接。并且基座220和222远离转子112滚动(经由它们相应的脚轮236和248),并且/或者驱动组件208可降低(例如,经由棘轮机构238和/或250,和/或线性促动器240),以容许管道镜插入到开孔118中用于检查开孔118。此外,用于在检查转子轴116时使用的探针可接着插入到开孔118中并且联接于内表面128,用于进行转子轴116的更有效检查。值得注意地,系统200容易拆卸(例如,经由快速释放销286、螺纹接合部304等),并且至少部分地由于其较轻重量而为容易可运输的,该较轻重量由桁架264和274至少部分地由复合材料(例如,碳纤维材料)制成而产生。

一些实施例涉及一个或更多个电子或计算装置的使用。此类装置典型地包括控制器或处理装置,如通用中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、微控制器、精简指令集计算机(risc)处理器、专用集成电路(asic)、可编程逻辑电路(plc)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理(dsp)装置,和/或能够执行本文中描述的功能的任何其它电路或处理装置。本文中描述的方法可编码为可执行指令,其实施在计算机可读介质(包括但不限于存储装置和/或存储器装置)中。此类指令在由控制器或处理装置执行时引起控制器或处理装置执行本文中描述的方法步骤中的至少一些。以上实例仅为示例性的,并且因此不旨在以任何方式限制用语控制器和处理装置的定义和/或含义。

以上描述的实施例至少包括以下技术效果:(1)提供用于将轴(如例如,涡轮转子轴)更有效且高效地珩磨的系统和方法;(2)提供更容易组装和拆卸的轴珩磨系统;以及(3)提供更容易运输至轴检查地点的轴珩磨系统。

本文中描述的方法和系统便于将轴(如例如,涡轮转子轴)珩磨。更具体而言,方法和系统便于在检查涡轮转子轴之前将涡轮转子轴的内表面珩磨。例如,方法和系统便于以更自动化的方式将涡轮转子轴珩磨,由此减少将涡轮转子轴珩磨所需的时间。此外,方法和系统便于提供珩磨系统,其在检查地点处更容易组装和拆卸并且更容易运输至检测地点和从检查地点运输。因此,方法和系统便于减少相关联的发电机离线的时间的量,这继而减少与检查相关联的涡轮的转子相关联的成本。这减少由于涡轮转子检查过程的发电设备的收入损失的量。

轴珩磨系统和方法的示例性实施例在上面详细地描述。本文中描述的系统和方法不限于本文中描述的特定实施例,而是相反地,系统和方法的构件可与本文中描述的其它构件独立且分开地利用。例如,本文中描述的系统和方法可具有不限于与涡轮一起实践(如本文中描述的)的其它应用。相反地,本文中描述的系统和方法可连同各种其它工业实施和利用。

尽管本发明按照各种特定实施例来描述,但本领域技术人员将认识,本发明可利用权利要求的精神和范围内的修改实践。

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