专利名称：用于燃气涡轮发动机壳体的内壳真空系统的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及涡轮机，并且更具体地，涉及在不必将壳体区段移除并重新安置到工作区域的情况下的涡轮机壳体区段中孔的钻入。
背景技术：
有些时候，有必要将辅助构件，例如发动机健康状况传感器包或其它仪器，安置在涡轮和/或压缩机壳体上。典型地，为了安装各种构件和/或传感器，多个孔被钻入壳体中。因为由疏松的钻屑或削屑对旋转的转子构件引起的潜在的、甚至很可能的损害，所以壳体区段(通常为上壳体区段)被完整地从下壳体区段移除并被放置在地面或其它支承结构上，远离下壳体区段。虽然这种手段消除了针对随后的涡轮运转期间的疏松的钻屑或削屑的担忧，但是它需要另外的重型设备和昂贵的延长的发动机停机时间。 因此，将期望提供一种方法和相关的装置，通过它们，能够在上壳体基本上保持在原位时执行壳体钻孔，但是同时也消除了疏松的钻屑或削屑掉下至下壳体区段中的可能性，该下壳体区段支承涡轮发动机或压缩机转子的可旋转的叶片和/或叶轮(bucketwheel)。
发明内容
因此，在一个示例性的但是非限制性的实施例中，提供了一种在涡轮机壳体中基本上在原位钻一个或更多孔的方法，包括使包括至少一个真空头的管位于涡轮机壳体内，靠近将要钻的孔；在涡轮机壳体中钻至少一个孔，使得由钻孔引起的钻屑或削屑被收集在真空头中；以及通过管将真空施加至该至少一个真空头，从而将收集在真空头中的钻屑或削屑移到涡轮机壳体之外的位置。在另一示例性的但是非限制性的实施例中，本发明提供了一种在涡轮机壳体中基本上在原位钻多个孔的方法，该涡轮机壳体具有可分开的上壳体区段和下壳体区段，该方法包括将上壳体区段在下壳体区段之上升起预定的距离；对于所述多个孔中的每一个，将包括真空头的管安置在上壳体区段中，将真空头定位成靠近将要钻的相应的孔，并且使得管从各个真空头延伸至上壳体区段之外的位置；在上壳体区段中钻多个孔，使得由钻孔引起的钻屑或削屑被收集在与各个相应的孔相关联的真空头中；以及通过管将真空施加至各个真空头，从而将收集在各个真空头中的钻屑或削屑移到上壳体区段之外的位置。在另外的又一示例性的但是非限制性的实施例中，本发明提供了一种用于从涡轮机壳体内部移除钻屑或削屑的装置，该装置包括适于插入涡轮机壳体中的管，该管在一端具有真空头并在相反端具有适于连接至真空源的连接器；以及支承硬件，其包括夹具，用以将管附接至涡轮机壳体，使得真空头位于将要钻的孔之下。现在将结合以下标识的附图详细描述本发明。
图I是上涡轮壳体区段和下涡轮壳体区段的简化的透视图，其中，根据本文中描述的示例性的但是非限制性的实施例，上壳体区段被升起至下壳体区段之上，用以执行钻孔过程；图2是上壳体区段的局部截面图，显示了用于接收对应数量的传感器元件的在上壳体区段中钻出的多个孔；图3是上壳体区段的局部透视图，显示了安置在上壳体区段内的真空管；图4是从不同的角度显示真空管的另一透视图；以及图5是显示了安置在上壳体区段内的真空管的另外的又一局部透视图。部件列表10 壳体 12 上壳体区段14 下壳体区段18 孔20 传感器22 起重器或支承件24 真空头26 管28 连接器30 支承杆32 边缘36 套管夹具38 摩擦闸40 把手42 漏斗形真空头
具体实施例方式最初参照图1，压缩机壳体10显示为包括上半壳体区段(或简称为“上壳体区段”)12和下半壳体区段(或简称为“下壳体区段”)14。在上壳体区段12中，一排定子叶片16是可见的，理解到，若干排定子叶片以及这些排定子叶片的其余叶片被组装在上壳体区段内，并且转子和它的相关联的多排叶片被组装在下壳体区段内。在该示例实施例中，并且参照图2，可能需要将多个孔18钻入上壳体区段12中，用以将各种辅助的构件/特征，例如，诸如发动机健康状况监测传感器20或其它仪器，安置在暂时的或永久的基底上。图2显示了一种可能的钻孔样式，其中，孔18将被钻在三个不同的轴向位置处，例如，在这三个轴向位置的每一个位置，两个孔(仅仅显示了一个)在周向上间隔开。根据将要安置的构件或传感器，孔18的直径例如可以从大约1/2英寸变化到I英寸或更多。另外，如图2所示，孔通常将至少部分地带有螺纹。根据示例性的但是非限制性的实施例，为了在上壳体区段12中钻孔18，上壳体区段12最初被从下壳体区段14升起大约20-30英寸，例如24英寸，如图I所示，并且被起重器或其它支承件22支承在该升起的位置。这容许对上壳体区段的内部的足够的进入，以允许用于移除在钻孔期间产生的碎屑/削屑的真空装置的暂时安置。图3-5更加详细地显示了管可以如何被暂时地插入上壳体区段12中，以便于任何钻屑/削屑从各个孔位置移除。具体而言，对于将要钻的各个孔18，管弯头或真空头24被固定至沿轴向延伸的真空管26，该真空管26在施加真空(或者直接或者经由另外的管)所处的真空供应配件或连接器28处终止。管26的长度可以变化，以适应孔18的不同的轴向位置。弯头或真空头24和管26可以由诸如金属、PVC等的任何合适的材料制成，并且管26可以具有例如I至3英寸的直径，但是所有的尺寸根据具体的应用而经受改变。真空头24直接位于壳体区段上的传感器安置孔位置之下且/或与其接合。在真空供应配件28所位于的管的相反端，管被固定至相应的支承杆30，该支承杆30继而被固定 至上壳体端面32或者继而安装在壳体端面32上的暂时安置的附接板34。柔性的摩擦套管36装配在供应管24周围，并且经由把手40而拉着管紧密地靠着常规的摩擦闸装置38。在将要钻的孔18中的一个位于壳体中的凸缘式边缘(flanged edge)或其它障碍物附近、使得不可能使真空头与壳体区段内壁在孔位置处接合的情况下，利用如显示在图3-5中的42处的漏斗形真空头是落在本发明的范围内的，该漏斗形真空头可以在壳体壁之下间隔开，但却有效地抓住由钻孔过程形成的所有金属碎屑和/或削屑。漏斗形头42的直径可以按需要变化，并且优选地，漏斗形头基本上与将要钻的孔的中心线对齐。当然，构思了漏斗形头42在实用的地方接合壳体表面。将会领悟到，管硬件不限于上述的具体布置。例如，管26可以单独地连接至一个或更多真空源，或者所有管26可以结合成单一的歧管(未显示)，该歧管继而连接至单一的真空源。将要钻的孔的数量和位置将决定管硬件的位置和支承点。还将领悟到，施加的真空压力也可以按需要变化，以提供有效的碎屑/削屑移除。一旦钻孔操作完成并移除传感器包构件，真空管/头26、24和任何相关联的安装硬件(例如支承棒30、板34)就被移除，并且上壳体12被降到下壳体14上并以平常的方式被重新固定。在上壳体区段和下壳体区段的重新组装之前还是之后安置传感器包或其它构件取决于具体的应用。虽然已经结合当前被认为是最实用且优选的实施例描述了本发明，但是将会懂得，本发明并不限于所公开的实施例，而是相反，意图涵盖包括在所附的权利要求的要旨和范围内的各种修改和等同布置。
权利要求
1.一种在涡轮机壳体(10)中基本上在原位钻一个或更多孔的方法，包括 (a)使包括至少一个真空头(24)的管(26)位于所述涡轮机壳体内，靠近将要钻的孔(18)； (b)在所述壳体(10)中钻至少一个孔(18)，使得由钻孔引起的钻屑或削屑被收集在所述真空头(24)中；以及 (c)通过所述管(26)将真空施加至所述至少一个真空头(24)，从而将收集在所述真空头(24)中的钻屑或削屑移到所述涡轮机壳体之外的位置。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在步骤(a)期间，所述真空头(24)基本上直接在将要钻的所述至少一个孔(18)之下与所述涡轮机壳体(10)的内表面接合。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在步骤(a)期间，所述真空头(24)位于所述涡轮机壳体(10)的内表面之下，基本上与将要钻的所述至少一个孔(18)的中心线直接对齐。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述真空头包括漏斗形构件(42)。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述真空头(24)连接到至少延伸至所述涡轮机壳体的边缘的所述管(26)的沿轴向定向的区段，所述沿轴向定向的区段在所述涡轮机壳体的所述边缘处被支承。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述至少一个孔(18)包括多个孔，并且其中，所述至少一个真空头(24)包括分别定位成靠近将要钻的所述多个孔中的各个的多个真空头。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，真空被单独地施加至各个真空头(24)。
8.一种在涡轮机壳体(10)中基本上在原位钻多个孔(18)的方法，所述涡轮机壳体(10)具有能够分开的上壳体区段(12)和下壳体区段(14)，所述方法包括 (a)将所述上壳体区段(12)在所述下壳体区段(14)之上升起预定的距离； (b)对于所述多个孔(18)中的每一个，将包括真空头(24)的管(26)安置在所述上壳体区段(12)中，将所述真空头(24)定位成靠近将要钻的相应的孔(18)，并且使得所述管从各个所述真空头延伸至所述上壳体区段(12)之外的位置； (c)在所述上壳体区段(12)中钻出所述多个孔(18)，使得由钻孔引起的钻屑或削屑被收集在与各个相应的孔相关联的所述真空头(24)中；以及 (d)通过所述管(26)将真空施加至各个所述真空头(24)，从而将收集在各个所述真空头(24)中的钻屑或削屑移到所述上壳体区段之外的位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤(b)期间，各个所述真空头(24)基本上直接在将要钻的所述多个孔(18)中的相应的一个之下与所述上壳体区段(12)的内表面接合。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤(b)期间，所述真空头(24)位于所述上壳体区段(12)的内表面之下，基本上与将要钻的所述至少一个孔的中心线直接对齐。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括将所述管(26)固定至所述上壳体区段(12)，在远离所述真空头(24)的位置固定至所述上壳体区段(12)的边缘(32)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，至少部分地通过使用套管夹具(36)来实现将所述管固定至所述上壳体区段(12)。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤(a)期间，所述上壳体区段(12)被升起大约20-30英寸之间。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括 (e)移除所述多个孔中的每一个处的管(26)和真空头(24);以及 (f)将所述上壳体区段(12)降到所述下壳体区段(14)上。
15.一种用于从涡轮机壳体(10)内部移除钻屑或削屑的装置，包括 适于插入所述涡轮机壳体(10)中的管(26)，所述管(26)在一端具有真空头(24)并在相反端具有适于连接至真空源的连接器(28);以及 支承硬件(30，36)，其包括夹具(36)，用以将所述管附接至所述涡轮机壳体，使得所述真空头位于将要钻的孔之下。
全文摘要
本发明涉及用于燃气涡轮发动机壳体的内壳真空系统。一种在涡轮机壳体(10)中基本上在原位钻一个或更多孔的方法，包括使包括至少一个真空头(24)的管(26)位于涡轮机壳体内，靠近将要钻的孔(18)；在壳体(10)中钻至少一个孔(18)，使得由钻孔引起的钻屑或削屑被收集在真空头(24)中；以及通过管(26)将真空施加至该至少一个真空头(24)，从而将收集在真空头(24)中的钻屑或削屑移到涡轮机壳体之外的位置。
文档编号F01D25/24GK102777219SQ20121014334
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者A·T·海诺斯, B·R·汤普森 申请人:通用电气公司