具有用于检查同心度的表面的转子部件的制作方法与工艺

本发明涉及一种用于流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等的转子组件的转子部件，其中转子部件至少部分地由易受腐蚀和/或氧化的材料制成并且能够与转子组件的旋转轴线同心地布置，其中转子部件包括用于检查转子部件相对于旋转轴线的同心度的圆形表面。另外，本发明涉及一种用于流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等的转子组件。另外，本发明涉及一种流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等。另外，本发明涉及一种制造用于流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等的转子组件的转子部件的方法。另外，本发明涉及一种检查转子部件相对于流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等的转子组件的旋转轴线的同心度的方法。

背景技术：
诸如燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等之类的流体能机器包括至少一个转子组件和至少一个定子组件。对于转子组件的最优运行，转子组件的转子部件必须相对于转子组件的旋转轴线同心地布置。因此，在转子组件的初始构造期间，需要检查转子部件相对于转子组件的旋转轴线的同心度。为此，已知提供由碳钢制成的盘形转子部件，这些盘形转子部件在其径向外部轮廓上具有圆形表面。当检查这种转子盘相对于转子组件的旋转轴线的同心度时，转子盘的圆形表面能够与适当的测量装置(例如刻度盘指示器)相接触。在使用中，转子组件的部件暴露于工作流体。通过这样，转子部件会由于与其环境的化学反应而遭受逐渐的破坏。如果转子盘的圆形表面例如遭受腐蚀，则圆形表面以如下方式变得粗糙，使得例如在转子组件服务时，不能够再次用于检查转子盘相对于转子组件的旋转轴线的同心度。因此，这种转子盘变得不能服务并且不能再次使用。为了检查转子盘相对于转子组件的旋转轴线的同心度，由碳钢制成的转子盘的圆形表面不能够可行地涂覆防腐蚀涂层，因为涂层厚度的不可避免的变化影响了同心度测量。已知使用由能够在服务周期后重复使用的抗腐蚀材料制成的转子盘，因为这种转子盘的圆形表面的几何形状不变。但是，抗腐蚀材料比碳钢材料更贵重。EP2019185A2公开了一种平衡燃气涡轮发动机的旋转部件的组装的方法，包括测量每个部件的同心度和平行度中的至少一者、以及总体考虑所有可能的部件堆叠位置，以对组件的每个部件生成优化的堆叠位置，从而使组件不平衡减至最小。US2010/241393A1公开了一种计算涡轮机转子的轴向变形的系统。EP1188900A2公开了一种整体叶盘，其包括具有轮缘的盘，一排叶片从该轮缘延伸。轮缘包括轴向相对的突出部，其中一个突出部包括弧形的平衡台，该平衡台与盘的中心轴线偏心地布置以用于平衡整体叶盘。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种至少部分地由易受腐蚀和/或氧化的材料制成的转子部件，该转子部件允许在至少一个服务周期后检查其相对于转子组件的旋转轴线的同心度，因此能够重新使用至少一次。该目的通过下文描述的转子部件、转子组件、流体能机器和方法而得到了解决。在其它方案中公开了有利的实施方式，这些方案无论是单独来看还是以任意组合来看都涉及本发明的方面。本发明的第一方面涉及一种用于流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等的转子组件的转子部件，其中转子部件至少部分地由易受腐蚀和/或氧化的材料制成并且能够与转子组件的旋转轴线同心地布置，其中转子部件包括用于检查转子部件相对于旋转轴线的同心度的圆形表面，其特征在于，转子部件包括用于检查转子部件相对于旋转轴线的同心度的至少一个附加圆形表面，其中该附加圆形表面涂覆有防腐蚀和/或防氧化涂层。根据本发明，转子部件包括至少一个附加圆形表面，能够用于在第一服务周期之后检查流体能机器的转子组件的转子部件的同心度。为此，在检查所述同心度之前将防腐蚀和/或防氧化涂层从所述附加圆形表面移除。转子部件也可以具有两个、三个或更多个附加圆形表面，每个附加圆形表面均涂覆有防腐蚀和/或防氧化涂层。这相应地允许在两个、三个或更多个服务周期之后检查这种转子部件相对于转子组件的旋转轴线的同心度。转子部件可以完全由易受腐蚀和/或氧化的材料制成。关于本发明，至少所述圆形表面和所述至少一个附加表面由易受腐蚀和/或氧化的材料制成。防腐蚀和/或防氧化涂层可以由能够从附加圆形表面容易地移除而不改变附加圆形表面的几何特性的任何合适的材料制成。优选地，附加圆形表面的直径不同于圆形表面的直径。优选地，附加圆形表面的直径小于圆形表面的直径。优选地，转子部件是用于将转子组件的转子平台联接至转子组件的转子轴的转子盘。转子平台能够承载转子叶片，例如涡轮机叶片或压缩机叶片。易受腐蚀和/或氧化的材料优选地为碳钢，特别是低碳钢。一般地，低碳钢具有0.5％或更低的碳含量。作为替代，优选的是易受腐蚀和/或氧化的材料是具有小于11％的铬含量或铝含量的任何以铁为主的材料或铁合金。本发明的第二方面涉及一种用于流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等的转子组件，其特征在于至少一个根据前述实施方式中的一个或这些实施方式的任意组合的转子部件。前面关于转子部件所公开的优点相应地与该转子组件相联系。本发明的第三方面涉及一种流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等，其特征在于至少一个上述转子组件。前面关于转子部件所公开的优点相应地与该流体能机器相联系。本发明的第四方面涉及一种制造用于流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等的转子组件的转子部件的方法，该方法至少包括以下步骤：–提供至少部分地由易受腐蚀和/或氧化的材料制成的坯体；–形成用于检查转子部件相对于转子组件的旋转轴线的同心度的圆形表面；–形成用于检查转子部件相对于所述旋转轴线的同心度的至少一个附加圆形表面；以及–用防腐蚀和/或防氧化涂层涂覆附加圆形表面。前面关于转子部件所公开的优点也与该转子组件相联系。前三个步骤可以组合成一个步骤。例如，可以铸造或锻造具有圆形表面和至少一个附加圆形表面的坯体。优选地，附加圆形表面形成为使得附加圆形表面的直径不同于圆形表面的直径。优选地，附加圆形表面形成为使得附加圆形表面的直径小于圆形表面的直径。优选地，碳钢用作易受腐蚀和/或氧化的材料。本发明的第五方面涉及一种在根据前述实施方式中的一个或这些实施方式的任意组合的转子部件的使用之后检查该转子部件相对于流体能机器、特别是燃气涡轮机、蒸汽轮机、压缩机等的转子组件的旋转轴线的同心度的方法，该方法至少包括以下步骤：–从附加圆形表面移除防腐蚀和/或防氧化涂层；以及–检查转子部件相对于旋转轴线的同心度。优选地，使用指示器装置(例如刻度盘指示器装置)来检查转子部件相对于旋转轴线的同心度。附图说明在下文中，结合示意性附图来解释本发明的转子部件的优选实施方式，在附图中：图1是常规的转子部件的实施方式的截面图；图2是根据本发明的新型的转子部件的实施方式的截面图的细节；以及图3是在第一服务周期之后检查同心度之前，图2所示的转子部件的截面图的细节。具体实施方式图1示出了常规的转子部件1的实施方式的截面图，转子部件1为用于将转子组件(未示出)的转子平台联接至转子组件的转子轴的转子盘的形式。转子部件1由碳钢制成并且能够与转子组件的旋转轴线同心地布置。转子部件1包括用于检查转子部件1相对于旋转轴线的同心度的圆形表面2。利用常规的刻度盘指示器装置3来检查转子部件1相对于旋转轴线的同心度。图2示出了根据本发明的新型的转子部件4的实施方式的截面图的细节，转子部件4为流体能机器(未示出)的转子组件的新型转子盘的形式。转子部件4可以类似于图1所示的转子部件1而设计。转子部件4完全由碳钢制成并且能够与流体能机器的转子组件的旋转轴线同心地布置。转子部件4包括用于检查转子部件4相对于转子组件的旋转轴线的同心度的圆形表面5。另外，转子部件4包括用于检查转子部件4相对于旋转轴线的同心度的附加圆形表面6，其中附加圆形表面6涂覆有防腐蚀涂层7。附加圆形表面6的直径小于圆形表面5的直径。新型转子部件4至少在其相对于旋转轴线的径向外部包括易受腐蚀和/或氧化的材料。因此，圆形表面5和至少一个附加圆形表面6包括易受腐蚀和/或氧化的材料。图3示出了在第一服务周期之后检查同心度之前，图2所示的转子部件4的截面图的细节。防腐蚀涂层7已经从附加圆形表面6移除。圆形表面5被腐蚀，因此不能够用于检查转子部件4相对于转子组件的旋转轴线的同心度。反而，利用未涂覆的附加圆形表面6检查转子部件4相对于转子组件的旋转轴线的同心度。因此，转子部件4能够被再次使用用于第二服务周期。尽管已经结合优选实施方式详细解释和描述了本发明，但应当注意的是，本发明不限于所公开的实施方式。本领域技术人员能够从这些实施方式得到其他变型而不偏离本发明的保护范围。