專利名稱：用于燃氣渦輪發動機殼體的內殼真空系統的制作方法
技術領域：
本發明大體涉及渦輪機，并且更具體地，涉及在不必將殼體區段移除并重新安置到工作區域的情況下的渦輪機殼體區段中孔的鉆入。
背景技術：
有些時候，有必要將輔助構件，例如發動機健康狀況傳感器包或其它儀器，安置在渦輪和/或壓縮機殼體上。典型地，為了安裝各種構件和/或傳感器，多個孔被鉆入殼體中。因為由疏松的鉆屑或削屑對旋轉的轉子構件引起的潛在的、甚至很可能的損害，所以殼體區段(通常為上殼體區段)被完整地從下殼體區段移除并被放置在地面或其它支承結構上，遠離下殼體區段。雖然這種手段消除了針對隨后的渦輪運轉期間的疏松的鉆屑或削屑的擔憂，但是它需要另外的重型設備和昂貴的延長的發動機停機時間。 因此，將期望提供一種方法和相關的裝置，通過它們，能夠在上殼體基本上保持在原位時執行殼體鉆孔，但是同時也消除了疏松的鉆屑或削屑掉下至下殼體區段中的可能性，該下殼體區段支承渦輪發動機或壓縮機轉子的可旋轉的葉片和/或葉輪(bucketwheel)。

發明內容
因此，在一個示例性的但是非限制性的實施例中，提供了一種在渦輪機殼體中基本上在原位鉆一個或更多孔的方法，包括使包括至少一個真空頭的管位于渦輪機殼體內，靠近將要鉆的孔；在渦輪機殼體中鉆至少一個孔，使得由鉆孔引起的鉆屑或削屑被收集在真空頭中；以及通過管將真空施加至該至少一個真空頭，從而將收集在真空頭中的鉆屑或削屑移到渦輪機殼體之外的位置。在另一示例性的但是非限制性的實施例中，本發明提供了一種在渦輪機殼體中基本上在原位鉆多個孔的方法，該渦輪機殼體具有可分開的上殼體區段和下殼體區段，該方法包括將上殼體區段在下殼體區段之上升起預定的距離；對于所述多個孔中的每一個，將包括真空頭的管安置在上殼體區段中，將真空頭定位成靠近將要鉆的相應的孔，并且使得管從各個真空頭延伸至上殼體區段之外的位置；在上殼體區段中鉆多個孔，使得由鉆孔引起的鉆屑或削屑被收集在與各個相應的孔相關聯的真空頭中；以及通過管將真空施加至各個真空頭，從而將收集在各個真空頭中的鉆屑或削屑移到上殼體區段之外的位置。在另外的又一示例性的但是非限制性的實施例中，本發明提供了一種用于從渦輪機殼體內部移除鉆屑或削屑的裝置，該裝置包括適于插入渦輪機殼體中的管，該管在一端具有真空頭并在相反端具有適于連接至真空源的連接器；以及支承硬件，其包括夾具，用以將管附接至渦輪機殼體，使得真空頭位于將要鉆的孔之下。現在將結合以下標識的附圖詳細描述本發明。


圖I是上渦輪殼體區段和下渦輪殼體區段的簡化的透視圖，其中，根據本文中描述的示例性的但是非限制性的實施例，上殼體區段被升起至下殼體區段之上，用以執行鉆孔過程；圖2是上殼體區段的局部截面圖，顯示了用于接收對應數量的傳感器元件的在上殼體區段中鉆出的多個孔；圖3是上殼體區段的局部透視圖，顯示了安置在上殼體區段內的真空管；圖4是從不同的角度顯示真空管的另一透視圖；以及圖5是顯示了安置在上殼體區段內的真空管的另外的又一局部透視圖。部件列表10 殼體 12 上殼體區段14 下殼體區段18 孔20 傳感器22 起重器或支承件24 真空頭26 管28 連接器30 支承桿32 邊緣36 套管夾具38 摩擦閘40 把手42 漏斗形真空頭
具體實施例方式最初參照圖1，壓縮機殼體10顯示為包括上半殼體區段(或簡稱為“上殼體區段”)12和下半殼體區段(或簡稱為“下殼體區段”)14。在上殼體區段12中，一排定子葉片16是可見的，理解到，若干排定子葉片以及這些排定子葉片的其余葉片被組裝在上殼體區段內，并且轉子和它的相關聯的多排葉片被組裝在下殼體區段內。在該示例實施例中，并且參照圖2，可能需要將多個孔18鉆入上殼體區段12中，用以將各種輔助的構件/特征，例如，諸如發動機健康狀況監測傳感器20或其它儀器，安置在暫時的或永久的基底上。圖2顯示了一種可能的鉆孔樣式，其中，孔18將被鉆在三個不同的軸向位置處，例如，在這三個軸向位置的每一個位置，兩個孔(僅僅顯示了一個)在周向上間隔開。根據將要安置的構件或傳感器，孔18的直徑例如可以從大約1/2英寸變化到I英寸或更多。另外，如圖2所示，孔通常將至少部分地帶有螺紋。根據示例性的但是非限制性的實施例，為了在上殼體區段12中鉆孔18，上殼體區段12最初被從下殼體區段14升起大約20-30英寸，例如24英寸，如圖I所示，并且被起重器或其它支承件22支承在該升起的位置。這容許對上殼體區段的內部的足夠的進入，以允許用于移除在鉆孔期間產生的碎屑/削屑的真空裝置的暫時安置。圖3-5更加詳細地顯示了管可以如何被暫時地插入上殼體區段12中，以便于任何鉆屑/削屑從各個孔位置移除。具體而言，對于將要鉆的各個孔18，管彎頭或真空頭24被固定至沿軸向延伸的真空管26，該真空管26在施加真空(或者直接或者經由另外的管)所處的真空供應配件或連接器28處終止。管26的長度可以變化，以適應孔18的不同的軸向位置。彎頭或真空頭24和管26可以由諸如金屬、PVC等的任何合適的材料制成，并且管26可以具有例如I至3英寸的直徑，但是所有的尺寸根據具體的應用而經受改變。真空頭24直接位于殼體區段上的傳感器安置孔位置之下且/或與其接合。在真空供應配件28所位于的管的相反端，管被固定至相應的支承桿30，該支承桿30繼而被固定 至上殼體端面32或者繼而安裝在殼體端面32上的暫時安置的附接板34。柔性的摩擦套管36裝配在供應管24周圍，并且經由把手40而拉著管緊密地靠著常規的摩擦閘裝置38。在將要鉆的孔18中的一個位于殼體中的凸緣式邊緣(flanged edge)或其它障礙物附近、使得不可能使真空頭與殼體區段內壁在孔位置處接合的情況下，利用如顯示在圖3-5中的42處的漏斗形真空頭是落在本發明的范圍內的，該漏斗形真空頭可以在殼體壁之下間隔開，但卻有效地抓住由鉆孔過程形成的所有金屬碎屑和/或削屑。漏斗形頭42的直徑可以按需要變化，并且優選地，漏斗形頭基本上與將要鉆的孔的中心線對齊。當然，構思了漏斗形頭42在實用的地方接合殼體表面。將會領悟到，管硬件不限于上述的具體布置。例如，管26可以單獨地連接至一個或更多真空源，或者所有管26可以結合成單一的歧管(未顯示)，該歧管繼而連接至單一的真空源。將要鉆的孔的數量和位置將決定管硬件的位置和支承點。還將領悟到，施加的真空壓力也可以按需要變化，以提供有效的碎屑/削屑移除。一旦鉆孔操作完成并移除傳感器包構件，真空管/頭26、24和任何相關聯的安裝硬件(例如支承棒30、板34)就被移除，并且上殼體12被降到下殼體14上并以平常的方式被重新固定。在上殼體區段和下殼體區段的重新組裝之前還是之后安置傳感器包或其它構件取決于具體的應用。雖然已經結合當前被認為是最實用且優選的實施例描述了本發明，但是將會懂得，本發明并不限于所公開的實施例，而是相反，意圖涵蓋包括在所附的權利要求的要旨和范圍內的各種修改和等同布置。
權利要求
1.一種在渦輪機殼體(10)中基本上在原位鉆一個或更多孔的方法，包括 (a)使包括至少一個真空頭(24)的管(26)位于所述渦輪機殼體內，靠近將要鉆的孔(18)； (b)在所述殼體(10)中鉆至少一個孔(18)，使得由鉆孔引起的鉆屑或削屑被收集在所述真空頭(24)中；以及 (c)通過所述管(26)將真空施加至所述至少一個真空頭(24)，從而將收集在所述真空頭(24)中的鉆屑或削屑移到所述渦輪機殼體之外的位置。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟(a)期間，所述真空頭(24)基本上直接在將要鉆的所述至少一個孔(18)之下與所述渦輪機殼體(10)的內表面接合。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，在步驟(a)期間，所述真空頭(24)位于所述渦輪機殼體(10)的內表面之下，基本上與將要鉆的所述至少一個孔(18)的中心線直接對齊。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述真空頭包括漏斗形構件(42)。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述真空頭(24)連接到至少延伸至所述渦輪機殼體的邊緣的所述管(26)的沿軸向定向的區段，所述沿軸向定向的區段在所述渦輪機殼體的所述邊緣處被支承。
6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述至少一個孔(18)包括多個孔，并且其中，所述至少一個真空頭(24)包括分別定位成靠近將要鉆的所述多個孔中的各個的多個真空頭。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，真空被單獨地施加至各個真空頭(24)。
8.一種在渦輪機殼體(10)中基本上在原位鉆多個孔(18)的方法，所述渦輪機殼體(10)具有能夠分開的上殼體區段(12)和下殼體區段(14)，所述方法包括 (a)將所述上殼體區段(12)在所述下殼體區段(14)之上升起預定的距離； (b)對于所述多個孔(18)中的每一個，將包括真空頭(24)的管(26)安置在所述上殼體區段(12)中，將所述真空頭(24)定位成靠近將要鉆的相應的孔(18)，并且使得所述管從各個所述真空頭延伸至所述上殼體區段(12)之外的位置； (c)在所述上殼體區段(12)中鉆出所述多個孔(18)，使得由鉆孔引起的鉆屑或削屑被收集在與各個相應的孔相關聯的所述真空頭(24)中；以及 (d)通過所述管(26)將真空施加至各個所述真空頭(24)，從而將收集在各個所述真空頭(24)中的鉆屑或削屑移到所述上殼體區段之外的位置。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟(b)期間，各個所述真空頭(24)基本上直接在將要鉆的所述多個孔(18)中的相應的一個之下與所述上殼體區段(12)的內表面接合。
10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟(b)期間，所述真空頭(24)位于所述上殼體區段(12)的內表面之下，基本上與將要鉆的所述至少一個孔的中心線直接對齊。
11.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，包括將所述管(26)固定至所述上殼體區段(12)，在遠離所述真空頭(24)的位置固定至所述上殼體區段(12)的邊緣(32)。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，至少部分地通過使用套管夾具(36)來實現將所述管固定至所述上殼體區段(12)。
13.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟(a)期間，所述上殼體區段(12)被升起大約20-30英寸之間。
14.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括 (e)移除所述多個孔中的每一個處的管(26)和真空頭(24);以及 (f)將所述上殼體區段(12)降到所述下殼體區段(14)上。
15.一種用于從渦輪機殼體(10)內部移除鉆屑或削屑的裝置，包括 適于插入所述渦輪機殼體(10)中的管(26)，所述管(26)在一端具有真空頭(24)并在相反端具有適于連接至真空源的連接器(28);以及 支承硬件(30，36)，其包括夾具(36)，用以將所述管附接至所述渦輪機殼體，使得所述真空頭位于將要鉆的孔之下。
全文摘要
本發明涉及用于燃氣渦輪發動機殼體的內殼真空系統。一種在渦輪機殼體(10)中基本上在原位鉆一個或更多孔的方法，包括使包括至少一個真空頭(24)的管(26)位于渦輪機殼體內，靠近將要鉆的孔(18)；在殼體(10)中鉆至少一個孔(18)，使得由鉆孔引起的鉆屑或削屑被收集在真空頭(24)中；以及通過管(26)將真空施加至該至少一個真空頭(24)，從而將收集在真空頭(24)中的鉆屑或削屑移到渦輪機殼體之外的位置。
文檔編號F01D25/24GK102777219SQ20121014334
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月27日 優先權日2011年4月27日
發明者A·T·海諾斯, B·R·湯普森 申請人:通用電氣公司