CN107030449A - 用于空气循环机压缩机壳体的焊料修补 - Google Patents

用于空气循环机压缩机壳体的焊料修补 Download PDF

Info

Publication number
CN107030449A
CN107030449A CN201610928265.7A CN201610928265A CN107030449A CN 107030449 A CN107030449 A CN 107030449A CN 201610928265 A CN201610928265 A CN 201610928265A CN 107030449 A CN107030449 A CN 107030449A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylindrical bush
journals
bearing
stop sleeve
welded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610928265.7A
Other languages
English (en)
Inventor
C.M.比尔斯
C.J.怀塔斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamilton Sundstrand Corp
Original Assignee
Hamilton Sundstrand Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamilton Sundstrand Corp filed Critical Hamilton Sundstrand Corp
Publication of CN107030449A publication Critical patent/CN107030449A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/002—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/40—Maintaining or repairing aircraft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/005—Repairing methods or devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/02—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/02—Assembling sliding-contact bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0648—Environmental Control Systems with energy recovery means, e.g. using turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/80—Repairing, retrofitting or upgrading methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/14—Casings or housings protecting or supporting assemblies within
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/50—On board measures aiming to increase energy efficiency

Abstract

一种用于修补空气循环机压缩机壳体的方法包括：移除空气循环机压缩机壳体中的轴颈轴承支撑套筒；将圆柱形衬套定位在所述空气循环机压缩机壳体内，其中所述圆柱形衬套的外径大于所述所移除轴颈轴承支撑套筒的至少一个部分的外径，所述圆柱形衬套的内径小于所述所移除轴颈轴承支撑套筒的至少一个部分的内径，并且所述圆柱形衬套的长度大于所述所移除轴颈轴承支撑套筒的长度；将所述圆柱形衬套焊接到所述空气循环机压缩机壳体；以及机械加工所述所焊接圆柱形衬套以形成更换轴颈轴承支撑套筒。

Description

用于空气循环机压缩机壳体的焊料修补
背景技术
在飞机的环境控制系统中使用空气循环机来调节用于输送到飞机机舱的空气。调节的空气是处于对飞机乘客的舒适和安全来说合乎需要的温度、压力和湿度下的空气。在地平面处或地平面附近，周围空气温度和/或湿度常常足够高，使得必须作为调节过程的一部分将空气加以冷却，之后输送到飞机机舱。在飞行高度，周围空气常常比所需空气要冷得多，但是处在过低压力下，使得必须作为调节过程的一部分将空气压缩到可接受的压力。在飞行高度压缩周围空气会充分加热所得的加压空气，使得必须将加压空气加以冷却，即使在初始周围空气温度很低的情况下也是如此。因此，在大多数状况下，必须通过空气循环机将热量从空气中去除，之后将空气输送到飞机机舱。
空气循环机通常包括连接至旋转轴的旋转零件，所述旋转轴延伸穿过空气循环机的静止零件。旋转轴的每个末端是利用轴颈轴承来支撑，以便将旋转轴安装在空气循环机的静止零件中。轴颈轴承由轴颈轴承支撑套筒支撑而成为压缩机壳体的一部分。在空气循环机的组装期间，静止零件需要彼此紧密对准，从而使得空气循环机的任一末端上的轴颈轴承也可以紧密对准。重要的是使轴颈轴承紧密对准，以便旋转轴围绕穿过旋转轴中心的轴线旋转。轴颈轴承之间的任何不对准都会导致旋转零件与静止零件之间的摩擦和磨损。马达故障、不对准或轴承故障都会对压缩机壳体的轴颈轴承支撑套筒造成损坏。更换压缩机壳体可能是昂贵的。
发明内容
在一个实施方案中，一种用于修补空气循环机压缩机壳体的方法包括：移除空气循环机压缩机壳体中的轴颈轴承支撑套筒；将圆柱形衬套定位在空气循环机压缩机壳体内，其中所述圆柱形衬套的外径大于所移除轴颈轴承支撑套筒的至少一个部分的外径，所述圆柱形衬套的内径小于所移除轴颈轴承支撑套筒的至少一个部分的内径，并且所述圆柱形衬套的长度大于所移除轴颈轴承支撑套筒的长度；将所述圆柱形衬套焊接到空气循环机压缩机壳体；以及机械加工所焊接圆柱形衬套以形成更换轴颈轴承支撑套筒。
在另一个实施方案中，一种空气循环机压缩机壳体包括：压缩机进口蜗壳壁，其径向向内延伸；以及轴颈轴承支撑套筒，其焊接到压缩机进口蜗壳壁的径向最内部分，其中轴颈轴承支撑套筒是通过在已将尺寸过大的圆柱形衬套焊接到压缩机进口蜗壳壁后，将所述尺寸过大的圆柱形衬套机械加工成轴颈轴承支撑件的最终尺寸而形成。
附图说明
图1A是空气循环机的局部剖开透视图。
图1B是图1A中所见的空气循环机的横截面图。
图2是空气循环机中的压缩机区段的横截面图。
图3是示出修补压缩机区段中压缩机壳体的方法的流程图。
图4是在图2的虚线4-4处所指示的压缩机壳体中轴颈轴承支撑套筒的放大横截面图。
图5是定位在压缩机壳体中的圆柱形衬套的横截面图。
图6是焊接到压缩机壳体的圆柱形衬套的横截面图。
图7是示出焊接到压缩机壳体的圆柱形衬套上的假想线的横截面图。
图8是在已机械加工圆柱形衬套以形成焊接到压缩机壳体的新轴颈轴承支撑套筒后，压缩机壳体中的所机械加工圆柱形衬套的横截面图。
图9是定位在压缩机壳体中的密封平台的横截面图。
具体实施方式
图1A是空气循环机10的局部剖开透视图。图1B是图1A中所见的空气循环机10的横截面图。空气循环机10包括压缩机区段12、第一涡轮区段14、第二涡轮区段16、轴18、压缩机壳体20、第一密封板22、第一涡轮进口壳体24、第一涡轮出口壳体26、第二密封板28、第二涡轮进口壳体30以及第二涡轮出口壳体32。轴线A也在图1A-1B中示出。
压缩机区段12、第一涡轮区段14以及第二涡轮区段16都安装在轴18上。轴18可围绕轴线A旋转。压缩机壳体20形成空气循环机10的中心壳体部分。密封板22连接至压缩机壳体20的第一末端。第一涡轮进口壳体24连接至密封板22，并且第一涡轮出口壳体26连接至第一涡轮进口壳体24。密封板28连接至压缩机壳体20的第二末端。第二涡轮进口壳体30连接至密封板28，并且第二涡轮出口壳体32连接至第二涡轮进口壳体30。压缩机壳体20、第一涡轮进口壳体24、第一涡轮出口壳体26、第二涡轮进口壳体30以及第二涡轮出口壳体32一起形成空气循环机10的整体壳体。压缩机壳体20容纳压缩机区段12，第一涡轮进口壳体24和第一涡轮出口壳体26一起容纳第一涡轮区段14，并且第二涡轮进口壳体30和第二涡轮出口壳体32一起容纳第二涡轮区段16。
压缩机区段12包括压缩机壳体20，所述压缩机壳体20包括压缩机进口40和压缩机出口42并且容纳压缩机转子44、扩散器46和背衬板48。将空气导引至压缩机进口40中，并且使空气穿过管道引导至压缩机出口42。压缩机转子44和扩散器46定位于管道中。压缩机转子44被安装成可与轴18一起旋转，以便压缩流过压缩机区段12的空气。扩散器46为静止结构，在已利用压缩机转子44来压缩空气之后，压缩空气可以流过所述静止结构。扩散器46定位于压缩机转子44之上并围绕所述压缩机转子。背衬板48定位成相邻于扩散器46上的导叶，并且含有移动穿过扩散器46上的导叶的空气。离开扩散器46的空气可以通过压缩机出口42离开压缩机区段12。
第一涡轮区段14包括第一涡轮进口壳体24、第一涡轮出口壳体26、第一涡轮进口50、第一涡轮出口52以及第一涡轮转子54。第一涡轮进口壳体24包括第一涡轮进口50，并且第一涡轮出口壳体26包括第一涡轮出口52。第一涡轮转子54在第一涡轮进口壳体24与第一涡轮出口壳体26之间延伸。将空气导引至第一涡轮进口50中，并且使空气穿过第一涡轮进口壳体24与第一涡轮出口壳体26之间形成的管道而引导至第一涡轮出口52。第一涡轮转子54定位于第一涡轮区段14中，并且被安装成可与轴18一起旋转。第一涡轮转子54将从通过第一涡轮区段14的空气中提取能量以便驱动轴18的旋转。
第二涡轮区段16包括第二涡轮进口壳体30、第二涡轮出口壳体32、第二涡轮进口60、第二涡轮出口62以及第二涡轮转子64。第二涡轮进口壳体30包括第二涡轮进口60，并且第二涡轮出口壳体32包括第二涡轮出口62。第二涡轮转子64在第二涡轮进口壳体30与第二涡轮出口壳体32之间延伸。将空气导引至第二涡轮进口60中，并且将空气穿过第二涡轮进口壳体30与第二涡轮出口壳体32之间形成的管道而引导至第二涡轮出口62。第二涡轮转子64定位于第二涡轮区段16中，并且被安装成可与轴18一起旋转。第二涡轮转子64将从通过第二涡轮区段16的空气中提取能量以便驱动轴18的旋转。
空气循环机10还包括第一轴颈轴承70和第二轴颈轴承72。第一轴颈轴承70围绕轴18的第一末端定位在第一涡轮进口壳体24中。第二轴颈轴承72围绕轴18的第二末端定位在压缩机壳体20中。当轴18在空气循环机10中旋转时，第一轴颈轴承70和第二轴颈轴承72支撑轴18。在组装空气循环机10时，将第一轴颈轴承70和第二轴颈轴承72对准，从而使得轴18可围绕轴线A旋转。
图2是空气循环机10中的压缩机区段12的横截面图。压缩机区段12包括压缩机壳体20、压缩机进口40、压缩机出口42、轴颈轴承支撑套筒74、压缩机进口蜗壳76以及进口蜗壳壁78。压缩机区段12在轴线A上对准。压缩机进口40从轴线A径向向外定位。由压缩机壳体20界定进口蜗壳76的外部边界。进口蜗壳壁78是压缩机壳体20的部分，并且从轴颈轴承支撑套筒74径向向外延伸并连接至轴颈轴承支撑套筒74。轴颈轴承支撑套筒74连接至第二轴颈轴承72。轴颈轴承支撑套筒74为轴颈轴承72提供支撑。成本有效的是修补轴颈轴承支撑套筒74而不是整体更换出口压缩机壳体20。
图3是示出修补压缩机壳体20的方法的流程图。图3包括步骤S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114、S116以及S118，以示出可如何在轴颈轴承支撑套筒74处修补压缩机壳体20。图4-9示出在图3的流程图中所示出的一些步骤。图4是在图2的虚线4-4处所指示的压缩机壳体12中轴颈轴承支撑套筒74的放大横截面图。图5是定位在压缩机壳体20中的圆柱形衬套84的横截面图。图6是焊接到压缩机壳体20的圆柱形衬套84的横截面图。图7是示出焊接到压缩机壳体20的圆柱形衬套84上的假想轴颈轴承支撑套筒线90的横截面图。图8是在机械加工圆柱形衬套以形成焊接到压缩机壳体20的新轴颈轴承支撑套筒74N后，压缩机壳体20中的所机械加工圆柱形衬套84的横截面图。图9是压缩机壳体20中的密封平台92的横截面图。
步骤S100包括从压缩机壳体20移除已损坏的轴颈轴承支撑套筒74，如在图4中所见。在步骤S100处，压缩机区段12包括压缩机壳体20的轴颈轴承支撑套筒74和进口蜗壳壁78。图4还包括直径D1和D2；切口C1、C2和C3；以及长度L1和L2。在一个实施方案中，直径D1的长度介于2.765英寸与2.785英寸(70,231微米与70,739微米)之间或为端值。直径D2的长度介于3.190英寸与3.210英寸(68,326微米与68,834微米)之间或为端值。长度L1介于1.765英寸与1.785英寸(44,831微米与45,339微米)之间或为端值。长度L2是0.030英寸(762微米)。切口C1是在长度L1处围绕轴颈轴承支撑套筒74的圆周切口。切口C2是在直径D1处围绕轴颈轴承支撑套筒74的圆周切口。切口C3被定位成使得进口蜗壳壁78的剩余尖点具有L2的最大长度。切口C4是在直径D2处围绕轴颈轴承支撑套筒74的圆周切口。切口C1、C2、C3以及C4可被定位成使得进口蜗壳壁78具有0.80英寸(20,320微米)的最小厚度。切口C1、C2、C3以及C4确保在移除轴颈轴承支撑套筒74后，进口蜗壳壁78可支撑圆柱形衬套84。
在其他实施方案中，可以任何顺序进行切割，或可包括更少或更大数目的切口以移除轴颈轴承支撑套筒74。在一个实施方案中，可通过铣削以从压缩机壳体20移除轴颈轴承支撑套筒74。在另一个实施方案中，可通过镗孔夹具以从压缩机壳体20移除轴颈轴承支撑套筒74。
步骤S102包括在移除轴颈轴承支撑套筒74的位点处，在压缩机壳体20的进口蜗壳壁78中定位圆柱形衬套84，如在图5中所见。在步骤S102处，压缩机区段12包括压缩机壳体20的进口蜗壳壁78，以及圆柱形衬套84。圆柱形衬套84被定位成使得其与进口蜗壳壁78的内径具有介于0.001英寸与0.003英寸(25.4微米与76.2微米)之间或端值的直径过盈。圆柱形衬套84包括适用于在步骤S114处机械加工的长度以及内径和外径。定位圆柱形衬套84确保分别针对焊接步骤S104和机械加工步骤S110的适当对准。在一个实施方案中，圆柱形衬套84可包含铝或铝合金，诸如Aerospace Specification Metals公司(ASM)标准6061-T6。
步骤S104包括在进口蜗壳壁78处将尺寸过大的圆柱形衬套84焊接到压缩机壳体20，如在图6中所见。在步骤S104处，压缩机区段12包括压缩机壳体20的进口蜗壳壁78、圆柱形衬套84以及圆角焊料86和88。圆角焊料被定位在进口蜗壳壁78与圆柱形衬套84会合的接头处。圆角焊料86和88在进口蜗壳壁78的相对侧面上围绕圆柱形衬套84周向延伸。将圆柱形衬套84焊接到进口蜗壳壁78使圆柱形衬套84保持适当的对准。在一个实施方案中，可如美国焊接标准规范D17将圆柱形衬套84熔焊。适合的圆角焊料可包含铝或铝合金，诸如SAE国际铝标准AMS 4190或AMS 4181填料。在另一个实施方案中，可将圆柱形衬套84电子束焊接到进口蜗壳壁78。在其他实施方案中，可使用任何适当的焊接技术。
步骤S106包括热处理圆柱形衬套84。热处理消除因步骤S104处的焊接而可在圆柱形衬套84中发生的热应力。在一个实施方案中，可在300华氏度与320华氏度(149摄氏度与160摄氏度)之间或为端值的温度下将圆柱形衬套84热处理2小时，并随后冷却。
步骤S108包括检查进口蜗壳壁78、圆柱形衬套84以及圆角焊料86和88的裂纹或表面缺陷。在一个实施方案中，使用浸透检查以检查进口蜗壳壁78、圆柱形衬套84以及圆角焊料86和88。在其他实施方案中，可使用任何适合的焊料检查技术。
步骤S110包括机械加工圆柱形衬套84，如在图7和图8中所见。在步骤S110处，压缩机区段12包括进口蜗壳壁78、圆柱形衬套84，以及圆角焊料86和88。图7还包括假想轴颈轴承支撑套筒线90。假想轴颈轴承支撑套筒线90示出圆柱形衬套84将根据步骤S110被机械加工的位置。图8是在已机械加工圆柱形衬套来形成焊接到压缩机壳体20的进口蜗壳壁78的新轴颈轴承支撑套筒74N后，压缩机壳体20中的所机械加工圆柱形衬套84的横截面图。圆柱形衬套84与圆角焊料86和88以及进口蜗壳壁78连接。如果没有圆角焊料86和88，那么圆柱形衬套84可另外机械加工成轴颈轴承支撑套筒74的尺寸。根据轴颈轴承支撑套筒74的尺寸机械加工圆柱形衬套84就形成新轴颈轴承支撑套筒74N。新轴颈轴承支撑套筒74N可支撑第二轴颈轴承72。移除轴颈轴承支撑套筒74并且将其用新轴颈轴承支撑套筒74N更换是有利的，因为不需要移除整个压缩机壳体20。将圆柱形衬套84转换成新轴颈轴承支撑套筒74N的所有机械加工都在圆柱形衬套84在进口蜗壳壁78处固定至压缩机壳体20的情况下进行。因而，可确保新轴颈轴承支撑套筒74N的所机械加工表面与压缩机区段12的其他结构部件对准。当将压缩机区段12重新安装时，新轴颈轴承支撑套筒74N可与轴线A对准。
步骤S112包括对在进口蜗壳壁78处新轴颈轴承支撑套筒74N与压缩机壳体20的焊料压力测试。压力测试可检测在其他类型测试中可能未被检测到的缺陷或孔隙率。在一个实施方案中，通过将压缩机壳体20加压到运行中的最大操作压力的百分之五十，可测试所述压缩机壳体。在另一个实施方案中，将压缩机壳体20加压到运行中的最大操作压力的两倍。
步骤S114包括检查支撑套筒74N的裂纹或表面缺陷。在步骤S110的机械加工后检查新轴颈轴承支撑套筒74N可显露在步骤S100的机械加工之前表面上没有的裂纹或缺陷。在一个实施方案中，可使用浸透检查。
步骤S116包括涂覆新轴颈轴承支撑套筒74N。在步骤S116处，对新轴颈轴承支撑套筒74N施加转化涂层，以保护铝或铝合金不受腐蚀。转化涂层为新轴颈轴承支撑套筒74N提供用于腐蚀保护的预氧化层。在一个实施方案中，预氧化层可具有大约0.1英寸(2,540微米)的层深度。
步骤S118包括在必要时检查并且更换密封平台92，如图9中所示出。在步骤S118处，压缩机壳体20包括进口蜗壳壁78、新轴颈轴承支撑套筒74N、圆角焊料86和88以及密封平台92。密封平台92被定位在新轴颈轴承支撑套筒74N内。密封平台92可包括基于聚酰亚胺的聚合物，诸如Vespel®。
可能实施方案的讨论
以下是本发明的可能实施方案的非排他性描述。
根据本公开的示例性实施方案的一种用于修补空气循环机压缩机壳体的方法，其可能尤其包括：移除空气循环机压缩机壳体中的轴颈轴承支撑套筒；将圆柱形衬套定位在所述空气循环机压缩机壳体内，其中所述圆柱形衬套的外径大于所述所移除轴颈轴承支撑套筒的至少一个部分的外径，所述圆柱形衬套的内径小于所述所移除轴颈轴承支撑套筒的至少一个部分的内径，并且所述圆柱形衬套的长度大于所述所移除轴颈轴承支撑套筒的长度；将所述圆柱形衬套焊接到所述空气循环机压缩机壳体；以及机械加工所述所焊接圆柱形衬套以形成更换轴颈轴承支撑套筒。
前述段落的用于修补空气循环机压缩机壳体的方法可另外和/或替换地任选地包括以下特征、配置和/或另外部件中的任何一个或多个：
所述方法，其中所述所焊接圆柱形衬套包括机械加工所述所焊接圆柱形衬套的外表面的至少一个部分。
所述方法，其中机械加工所述所焊接圆柱形衬套包括机械加工所述所焊接圆柱形衬套的内表面的至少一个部分。
所述方法，其中机械加工所述所焊接圆柱形衬套包括机械加工所述所焊接圆柱形衬套的端面中的至少一个。
所述方法还包括将密封平台定位在所述空气循环机压缩机壳体内。
所述方法还包括在机械加工所述所焊接圆柱形衬套之前热处理所述所焊接圆柱形衬套。
所述方法还包括在机械加工所述所焊接圆柱形衬套之前检查焊料的缺陷。
所述方法还包括在定位所述密封平台之前检查所述更换轴颈轴承支撑套筒的缺陷。
所述方法还包括在定位所述密封平台之前涂覆所述更换轴颈轴承支撑套筒。
所述方法还包括在定位所述密封平台之前对所述更换轴颈轴承支撑套筒压力测试。
根据本公开的示例性实施方案的一种空气循环机压缩机壳体，其可能尤其包括：压缩机进口蜗壳壁，其径向向内延伸；以及轴颈轴承支撑套筒，其焊接到所述压缩机进口蜗壳壁的径向最内部分，其中所述轴颈轴承支撑套筒是通过在已将尺寸过大的圆柱形衬套焊接到所述压缩机进口蜗壳壁后，将所述尺寸过大的圆柱形衬套机械加工成所述轴颈轴承支撑件的最终尺寸而形成。
前述段落的空气循环机压缩机壳体可另外和/或替换地任选地包括以下特征、配置和/或另外部件中的任何一个或多个：
所述空气循环机压缩机壳体，其中机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套包括：机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套的外表面的至少一个部分。
所述空气循环机压缩机壳体，其中机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套包括：机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套的内表面的至少一个部分。
所述空气循环机压缩机壳体，其中机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套包括：机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套的端面。
虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可做出各种改变并可使用等效物来取代示例性实施方案的要素。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以做出许多修改来使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不意图限于所公开的特定实施方案，而本发明将包括落在所附权利要求书的范围内的所有实施方案。

Claims (14)

1.一种用于修补空气循环机压缩机壳体的方法，其包括：
移除空气循环机压缩机壳体中的轴颈轴承支撑套筒；
将圆柱形衬套定位在所述空气循环机压缩机壳体内，其中所述圆柱形衬套的外径大于所述所移除轴颈轴承支撑套筒的至少一个部分的外径，所述圆柱形衬套的内径小于所述所移除轴颈轴承支撑套筒的至少一个部分的内径，并且所述圆柱形衬套的长度大于所述所移除轴颈轴承支撑套筒的长度；
将所述圆柱形衬套焊接到所述空气循环机压缩机壳体；以及
机械加工所述所焊接圆柱形衬套以形成更换轴颈轴承支撑套筒。
2.如权利要求1所述的方法，其中机械加工所述所焊接圆柱形衬套包括机械加工所述所焊接圆柱形衬套的外表面的至少一个部分。
3.如权利要求1所述的方法，其中机械加工所述所焊接圆柱形衬套包括机械加工所述所焊接圆柱形衬套的内表面的至少一个部分。
4.如权利要求1所述的方法，其中机械加工所述所焊接圆柱形衬套包括机械加工所述所焊接圆柱形衬套的端面中的至少一个。
5.如权利要求1所述的方法，其还包括将密封平台定位在所述空气循环机压缩机壳体内。
6.如权利要求5所述的方法，其还包括在机械加工所述所焊接圆柱形衬套之前热处理所述所焊接圆柱形衬套。
7.如权利要求5所述的方法，其还包括在机械加工所述所焊接圆柱形衬套之前检查焊料的缺陷。
8.如权利要求5所述的方法，其还包括在定位所述密封平台之前检查所述更换轴颈轴承支撑套筒的缺陷。
9.如权利要求5所述的方法，其还包括在定位所述密封平台之前涂覆所述更换轴颈轴承支撑套筒。
10.如权利要求5所述的方法，其还包括在定位所述密封平台之前对所述更换轴颈轴承支撑套筒压力测试。
11. 一种空气循环机压缩机壳体，其包括：
压缩机进口蜗壳壁，其径向向内延伸；以及
轴颈轴承支撑套筒，其焊接到所述压缩机进口蜗壳壁的径向最内部分，其中所述轴颈轴承支撑套筒通过在将尺寸过大的圆柱形衬套焊接到所述压缩机进口蜗壳壁后，将所述尺寸过大的圆柱形衬套机械加工成所述轴颈轴承支撑件的最终尺寸而形成。
12.如权利要求11所述的空气循环机压缩机壳体，其中机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套包括机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套的外表面的至少一个部分。
13.如权利要求11所述的空气循环机压缩机壳体，其中机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套包括机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套的内表面的至少一个部分。
14.如权利要求11所述的空气循环机压缩机壳体，其中机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套包括机械加工所述尺寸过大的圆柱形衬套的端面。
CN201610928265.7A 2016-01-14 2016-10-31 用于空气循环机压缩机壳体的焊料修补 Pending CN107030449A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/995753 2016-01-14
US14/995,753 US10155290B2 (en) 2016-01-14 2016-01-14 Weld repair for an air cycle machine compressor housing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107030449A true CN107030449A (zh) 2017-08-11

Family

ID=59315159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610928265.7A Pending CN107030449A (zh) 2016-01-14 2016-10-31 用于空气循环机压缩机壳体的焊料修补

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10155290B2 (zh)
CN (1) CN107030449A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107054688A (zh) * 2016-01-14 2017-08-18 哈米尔顿森德斯特兰德公司 机舱空气压缩机壳体的焊接修复

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10774843B2 (en) * 2018-03-16 2020-09-15 Hamilton Sundstrand Corporation Fan housing for ram air fan
US11103963B2 (en) * 2019-02-25 2021-08-31 Hamilton Sundstrand Corporation Method of repair to compressor housing and repaired housing
USD902961S1 (en) * 2019-03-01 2020-11-24 Savant Holdings LLC Compressor housing
US10927702B1 (en) 2019-03-30 2021-02-23 Savant Holdings LLC Turbocharger or turbocharger component
DE102019212919A1 (de) 2019-08-28 2021-03-04 Robert Bosch Gmbh Folienlager
USD900163S1 (en) * 2020-02-20 2020-10-27 Savant Holdings LLC Compressor housing

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2494728Y (zh) * 2001-09-06 2002-06-12 王恩洪 修复的破损发动机汽缸
US20060080832A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Yip Susan E Stepped sleeve repair of knife seal bores in driven compressor housing
CN101704152A (zh) * 2009-11-26 2010-05-12 兰州瑞迈克电力科技有限公司 大型转子轴颈磨损现场无应力堆焊修复工艺
CN102056706A (zh) * 2008-06-12 2011-05-11 瓦锡兰芬兰有限公司 修复内燃机的气缸盖的方法
US20110192165A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 Rosen Seth E Air cycle machine air bearing shaft
US20130078090A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-28 Craig A. Beers Air cycle machine shaft support assembly
CN103753100A (zh) * 2014-01-16 2014-04-30 瓮福（集团）有限责任公司 一种水泵轴承箱轴承孔磨损修复方法
CN107054688A (zh) * 2016-01-14 2017-08-18 哈米尔顿森德斯特兰德公司 机舱空气压缩机壳体的焊接修复

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4480475A (en) * 1983-01-28 1984-11-06 Westinghouse Electric Corp. Real-time ultrasonic weld inspection method
WO2003048259A2 (de) * 2001-12-05 2003-06-12 Chemetall Gmbh Polymeres beschichtungsgemisch, verfahren zum aufbringen dieses beschichtungsgemisches auf einer metallischen unterlage zum schutz einer kante oder einer partie, überzug, derart beschichtete unterlage und deren verwendung
US20060000261A1 (en) * 2003-06-20 2006-01-05 Wardlaw Louis J Iii Apparatus and method for elevated temperature weld testing
US8347647B2 (en) * 2004-09-22 2013-01-08 Hamilton Sundstrand Corporation Air cycle machine for an aircraft environmental control system
US7402020B2 (en) 2005-12-14 2008-07-22 Hamilton Sundstrand Corporation ACM cooling flow path and thrust load design
US8272129B2 (en) 2008-09-16 2012-09-25 Kersteman David N Air cycle machine insert and method of repair
US20120114463A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Hamilton Sundstrand Corporation Motor driven cabin air compressor with variable diffuser
US8821113B2 (en) 2010-12-21 2014-09-02 Hamilton Sundstrand Corporation Air cycle machine seal land
US9079273B2 (en) * 2012-05-14 2015-07-14 Solar Turbines Incorporated Methods for manufacturing, modifying, and retrofitting a gas turbine injector
US9243643B2 (en) * 2012-07-27 2016-01-26 Hamilton Sundstrand Corporation Cabin air compressor housing
US9341193B2 (en) 2013-04-04 2016-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Cabin air compressor diffuser vane drive ring
US20160169056A1 (en) * 2014-12-10 2016-06-16 Caterpillar Inc. Process for Lobe and Journal Preparation and Weld Repair
US20170080530A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-23 Michael Davis McGhee Method of electron beam welding

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2494728Y (zh) * 2001-09-06 2002-06-12 王恩洪 修复的破损发动机汽缸
US20060080832A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Yip Susan E Stepped sleeve repair of knife seal bores in driven compressor housing
CN102056706A (zh) * 2008-06-12 2011-05-11 瓦锡兰芬兰有限公司 修复内燃机的气缸盖的方法
CN101704152A (zh) * 2009-11-26 2010-05-12 兰州瑞迈克电力科技有限公司 大型转子轴颈磨损现场无应力堆焊修复工艺
US20110192165A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 Rosen Seth E Air cycle machine air bearing shaft
US20130078090A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-28 Craig A. Beers Air cycle machine shaft support assembly
CN103753100A (zh) * 2014-01-16 2014-04-30 瓮福（集团）有限责任公司 一种水泵轴承箱轴承孔磨损修复方法
CN107054688A (zh) * 2016-01-14 2017-08-18 哈米尔顿森德斯特兰德公司 机舱空气压缩机壳体的焊接修复

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王学儒: "《制冷空调装置应用技术》", 31 August 2002, 中国商业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107054688A (zh) * 2016-01-14 2017-08-18 哈米尔顿森德斯特兰德公司 机舱空气压缩机壳体的焊接修复
CN107054688B (zh) * 2016-01-14 2021-08-10 哈米尔顿森德斯特兰德公司 机舱空气压缩机壳体的焊接修复

Also Published As

Publication number Publication date
US20170204867A1 (en) 2017-07-20
US10155290B2 (en) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107030449A (zh) 用于空气循环机压缩机壳体的焊料修补
CN107054688B (zh) 机舱空气压缩机壳体的焊接修复
US11008868B2 (en) Balancing method for a turbocharger
US9943932B2 (en) Trunnion hole repair method utilizing interference fit inserts
RU2398135C2 (ru) Упрочнение корпуса вентилятора в газотурбинном реактивном двигателе
US8365406B2 (en) Bearing and shaft wheel assembly balancing techniques and equipment for turbochargers
US11920488B2 (en) Turbine housing weld repair
EP2855889B1 (en) Seal land for static structure of a gas turbine engine
US20090056096A1 (en) Method of repairing a turbine engine component
US8215181B1 (en) Evaluation technique for bonded, dual wall static and rotating airfoil materials
CN101709667A (zh) 涡轮机
KR102032389B1 (ko) 밸런스 교정 및 포지티브 파일럿팅을 이용하는 압축기 휠
US8807918B2 (en) Rotating catcher for impeller containment
US10677257B2 (en) Turbocharger compressor wheel assembly
US8961127B2 (en) Shaft cap
Nozhnitsky et al. Prevention of hazardous failure of the turbine rotor due to its overspeed
US20090214335A1 (en) Method of repair for cantilevered stators
US10830247B2 (en) Remanufactured turbocharger shaft and method
CN109555725A (zh) 涡轮增压器压缩机叶轮组件
Pash et al. A comparison of manufacturing methods, accuracy, quality control and testing methods a they relate to high head low flow impeller efficiency and overall compressor performance
CN107868925A (zh) 涡桨飞机螺旋桨桨毂密封面深度修理方法
Moore Several Case Histories of Generator Rotor Fan Failures and Methods of Repair
SHINOHARA et al. High Pressure 450 bar Natural Gas Injection Compressor

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination