CN107791024A - 用于与涡轮机一起使用的方法和工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于与涡轮机一起使用的方法和工具。具体而言，一种用于在涡轮机中钻至少一个孔、对该至少一个孔攻螺纹和反锪的工具包括构造成用于与切削工具一起使用的伺服马达切削装置。钻机单元滑撬适于接合涡轮机的壳中的钩式配合槽口，且用于支撑伺服马达切削装置，且钻机单元滑撬包括钩式配合滑动件。钩式配合滑动件沿钩式配合槽口导引钻机单元滑撬，且在相对于涡轮机的径向方向上充当止挡件。激光定位装置探测切削工具的位置。当微开关启动时，微开关使伺服马达切削装置停止。伺服马达切削装置使切削工具旋转以产生孔，而在钻、攻螺纹和反锪期间，涡轮机的转子保留在原处。

Description

用于与涡轮机一起使用的方法和工具

相关申请的交叉引用

本申请是2013年8月15日提交的第13/967590号申请的部分连续案，该申请通过引用而由此并入。

技术领域

本发明涉及涡轮机，且特别地涉及用于修理或升级压缩机中的构件的工具。

背景技术

在轴流式压缩机中，定子静叶在压缩机的不同级中与旋转叶片或动叶交替。定子静叶围绕压缩机轴线周向地彼此间隔开，且固定到压缩机的上半壳和下半壳上。上半壳和下半壳在压缩机中线处彼此接合，且对各个压缩机级提供完整的成周向阵列的定子静叶。当装配在转子上的各个旋转叶片以给定旋转速度完成各个回转时，旋转叶片接收来自各个定子静叶的空气动力激励脉冲。该脉冲可从上游定子静叶的尾波(wake)或下游定子静叶的头波(bow wave)生成。还可能从上游和下游定子静叶数之间的差而在旋转叶片中生成激励。这些脉冲在旋转叶片中引起振动响应，这对于旋转叶片可为有害的，从而导致由于高周疲劳而失效。

典型地，对于给定的级而言，压缩机的上半壳和下半壳中的定子静叶或叶片数在数量上是彼此相等的。例如，在给定压缩机的初始级S0中，压缩机的上半壳和下半壳中的各个中的定子静叶的叶片数为可为24/24。在下一级S1中，叶片数可为22/22。第一数量代表上半壳中的定子静叶的数量，且第二数量代表同一级的下半壳中的定子静叶的数量。因此S0和S1中的总定子静叶数分别为四十八和四十四个定子静叶。然而，由于旋转叶片的振动响应，故在过去已经使用了上半壳和下半壳之间的非均匀静叶间距。因此，在随后的级中提供了不同且交替的上叶片数和下叶片数来减小或消除振动响应。例如，在一个压缩机中，级S0和S1分别具有24/23和23/24的静叶数。已经在新颖装备制造中使用了这些非均匀叶片数。

然而，存在大量现场使用的压缩机，其中对于给定的级而言，压缩机的上半部和下半部中存在相等数量的定子静叶。现场的某些其他压缩机在压缩机的上半部和下半部中具有不相等数量的定子静叶，其中例如S0和S1的相邻级具有相等数量的叶片，但在压缩机的上半壳和下半壳之间交替叶片数。之前不认为在现场改变叶片数是实际的，因为需要在现场昂贵地移除转子。

因为转子紧密地配合到压缩机的中间和后部(或后方)区段上，故到达叶片驻留的区域或在期望区域中钻负载控制销孔(load dam pin hole)、对负载控制销孔攻螺纹和扩孔在几何上是困难的。此外，目前已知的移除这些叶片的方法提高转子、定子叶片或相邻硬件在移除过程期间可受损的可能性。此外，到达在转子和转子叶片下方正被移除的定子叶片的距离延长，且接近该定子叶片受限制，这产生潜在地导致操作者受伤的人机工程学问题。

发明内容

根据一方面，一种用于在涡轮机中钻至少一个孔、对该至少一个孔攻螺纹和反锪的工具包括构造成用于与切削工具一起使用的伺服马达切削装置。钻机单元滑撬(drillunit skid)适于接合涡轮机的壳中的钩式配合槽口，且用于支撑伺服马达切削装置。钻机单元滑撬包括钩式配合滑动件，且钩式配合滑动件构造成沿钩式配合槽口导引钻机单元滑撬，且在相对于涡轮机的径向方向上充当止挡件。激光定位装置构造成探测切削工具的位置。微开关构造成当微开关启动时，使伺服马达切削装置停止。伺服马达切削装置使切削工具旋转以产生该至少一个孔，且其中，在钻、攻螺纹和反锪期间，涡轮机的转子保留在原处。

根据另一方面，提供了一种用于在涡轮机中钻至少一个孔、对该至少一个孔攻螺纹和反锪的工具。该工具包括构造成用于与切削工具一起使用的伺服马达切削装置。钻机单元滑撬适于接合涡轮机的壳中的钩式配合槽口，且用于支撑伺服马达切削装置。钻机单元滑撬包括钩式配合滑动件，且钩式配合滑动件沿钩式配合槽口导引钻机单元滑撬，且在径向方向和轴向方向上充当止挡件。激光定位装置构造成探测切削工具的位置。伺服马达切削装置使切削工具旋转以产生该至少一个孔，而在钻、攻螺纹和反锪期间，电动发动机的转子保留在原处。

根据又一方面，提供了一种用于在涡轮机中钻至少一个孔、对该至少一个孔攻螺纹和反锪的工具。该工具具有构造成用于与切削工具一起使用的伺服马达切削装置。钻机单元滑撬适于接合涡轮机的壳中的钩式配合槽口，且用于支撑伺服马达切削装置。钻机单元滑撬包括钩式配合滑动件，且钩式配合滑动件构造成沿钩式配合槽口导引钻机单元滑撬，且在径向方向上充当止挡件。钩式配合滑动件在相对于涡轮机的两个相对的径向方向上充当止挡件。微开关构造成当微开关启动时，使伺服马达切削装置停止。伺服马达切削装置使切削工具旋转以产生该至少一个孔，而在钻、攻螺纹和反锪期间，涡轮机的转子保留在原处。

技术方案1. 一种用于在涡轮机中钻至少一个孔、对所述至少一个孔攻螺纹和反锪的工具，所述工具包括：

伺服马达切削装置，其构造成用于与切削工具一起使用；

钻机单元滑撬，其适于接合所述涡轮机的壳中的钩式配合槽口，且用于支撑所述伺服马达切削装置，所述钻机单元滑撬包括钩式配合滑动件，所述钩式配合滑动件构造成沿所述钩式配合槽口导引所述钻机单元滑撬，且在相对于所述涡轮机的径向方向上充当止挡件；

激光定位装置，其构造成探测所述切削工具的位置；

微开关，其构造成当所述微开关启动时，使所述伺服马达切削装置停止；且

其中，所述伺服马达切削装置使所述切削工具旋转以产生所述至少一个孔，且其中，在钻、攻螺纹和反锪期间，所述涡轮机的转子保留在原处。

技术方案2. 根据技术方案1所述的工具，其特征在于，所述激光定位装置构造成传送信息至控制系统，且基于所述信息，所述控制系统控制所述伺服马达切削装置的操作。

技术方案3. 根据技术方案1所述的工具，其特征在于，所述微开关构造成传送信号至控制系统，且基于所述信号，所述控制系统使所述伺服马达切削装置停止。

技术方案4. 根据技术方案1所述的工具，其特征在于，所述工具还包括：

倾斜导引轴，其附接到所述伺服马达切削装置上，所述倾斜导引轴包括构造成用于与所述激光定位装置一起使用的倾斜区段；且

其中，所述倾斜区段和所述激光定位装置之间的距离的转换涉及所述伺服马达切削装置的径向移动。

技术方案5. 根据技术方案1所述的工具，其特征在于，所述微开关装配到所述钻机单元滑撬上，且所述微开关构造成当所述微开关接触紧固件头部时，使所述伺服马达切削装置和切削工具停止。

技术方案6. 根据技术方案1所述的工具，其特征在于，所述钩式配合滑动件构造成在相对于所述涡轮机的两个相对的径向方向上充当止挡件。

技术方案7. 一种用于在涡轮机中钻至少一个孔、对所述至少一个孔攻螺纹和反锪的工具，所述工具包括：

伺服马达切削装置，其构造成用于与切削工具一起使用；

钻机单元滑撬，其适于接合所述涡轮机的壳中的钩式配合槽口，且用于支撑所述伺服马达切削装置，所述钻机单元滑撬包括钩式配合滑动件，所述钩式配合滑动件构造成沿所述钩式配合槽口导引所述钻机单元滑撬，且在径向方向上充当止挡件；

激光定位装置，其构造成探测所述切削工具的位置；

其中，所述伺服马达切削装置使所述切削工具旋转以产生所述至少一个孔，且其中，在钻、攻螺纹和反锪期间，电动发动机的转子保留在原处。

技术方案8. 根据技术方案7所述的工具，其特征在于，所述钩式配合滑动件构造成在相对于所述涡轮机的两个相对的径向方向上充当止挡件。

技术方案9. 根据技术方案8所述的工具，其特征在于，所述工具还包括：

微开关，其构造成当所述微开关启动时，使所述伺服马达切削装置的旋转停止。

技术方案10. 根据技术方案9所述的工具，其特征在于，所述微开关构造成传送信号至控制系统，且基于所述信号，所述控制系统使所述伺服马达切削装置停止。

技术方案11. 根据技术方案9所述的工具，其特征在于，所述激光定位装置构造成传送信息至控制系统，且基于所述信息，所述控制系统控制所述伺服马达切削装置的操作。

技术方案12. 根据技术方案11所述的工具，其特征在于，所述工具还包括：

倾斜导引轴，其附接到所述伺服马达切削装置上，所述倾斜导引轴包括构造成用于与所述激光定位装置一起使用的倾斜表面；且

其中，所述倾斜表面和所述激光定位装置之间的距离的转换涉及所述伺服马达切削装置的径向移动。

技术方案13. 根据技术方案12所述的工具，其特征在于，所述微开关装配到所述钻机单元滑撬上，且所述微开关构造成当所述微开关接触紧固件头部时，使所述伺服马达切削装置和切削工具停止。

技术方案14. 一种用于在涡轮机中钻至少一个孔、对所述至少一个孔攻螺纹和反锪的工具，所述工具包括：

伺服马达切削装置，其构造成用于与切削工具一起使用；

钻机单元滑撬，其适于接合所述涡轮机的壳中的钩式配合槽口，且用于支撑所述伺服马达切削装置，所述钻机单元滑撬包括钩式配合滑动件，所述钩式配合滑动件构造成沿所述钩式配合槽口导引所述钻机单元滑撬，且在径向方向上充当止挡件；

微开关，其构造成当所述微开关启动时，使所述伺服马达切削装置停止；

其中，所述伺服马达切削装置使所述切削工具旋转以产生所述至少一个孔，且其中，在钻、攻螺纹和反锪期间，所述涡轮机的转子保留在原处。

技术方案15. 根据技术方案14所述的工具，其特征在于，所述钩式配合滑动件构造成在相对于所述涡轮机的两个相对的径向方向上充当止挡件。

技术方案16. 根据技术方案15所述的工具，其特征在于，所述工具还包括：

激光定位装置，所述激光定位装置构造成探测所述切削工具的位置。

技术方案17. 根据技术方案16所述的工具，其特征在于，所述激光定位装置构造成传送信息至控制系统，且基于所述信息，所述控制系统控制所述伺服马达切削装置的操作。

技术方案18. 根据技术方案17所述的工具，其特征在于，所述微开关构造成传送信号至控制系统，且基于所述信号，所述控制系统使所述伺服马达切削装置停止。

技术方案19. 根据技术方案18所述的工具，其特征在于，所述工具还包括：

倾斜导引轴，其附接到所述伺服马达切削装置上，所述倾斜导引轴包括构造成用于与所述激光定位装置一起使用的倾斜表面；且

其中，所述倾斜表面和所述激光定位装置之间的距离的转换涉及所述伺服马达切削装置的径向移动。

技术方案20. 根据技术方案19所述的工具，其特征在于，所述微开关装配到所述钻机单元滑撬上，且所述微开关构造成当所述微开关接触紧固件头部时，使所述伺服马达切削装置和切削工具停止。

附图说明

图1是示出不同压缩机级的示意图，其中为了使压缩机的上半部清楚而折断部分；

图2是级S0和级S1的透视图，在级S0和级S1之间有旋转叶片或动叶，从而示出这些级的压缩机的上半部和下半部中的不同叶片数；

图3是示出在压缩机级的上半部和下半部两者中具有相等定子静叶数的压缩机的示意性端视图；且

图4是移除压缩机的上半部的示意图；

图5是根据本发明的方面而可用于钻用于负载控制销的孔、对该孔攻螺纹、反锪和扩孔的工具的截面图；

图6是根据本发明的另一方面而可与图5的工具结合起来使用的钻机单元滑撬的截面图；

图7是根据本发明的又一方面而装配在图6的钻机单元滑撬上的图5的工具的截面图；

图8是根据本发明的方面而部署在转子下方的工具的截面图；

图9是根据本发明的方面而可与图5和图6的工具结合起来使用的功率和控制系统的框图；

图10示出根据本发明的方面的工具的透视图；

图11示出根据本发明的方面的工具的透视图；

图12示出根据本发明的方面的激光定位装置的放大透视图；

图13示出根据本发明的方面的激光定位装置的放大透视图，其中伺服马达切削装置径向地向上升起；

图14示出根据本发明的方面而处于启动位置的微开关的放大透视图；且

图15示出根据本发明的方面的钩式配合槽口的截面图。

具体实施方式

参照图1，示出大体标为10的压缩机的上半部。压缩机10包括装配动叶或叶片14的转子12(以围绕压缩机的轴线旋转)和固定到上半壳18上的定子静叶16。将了解的是，转子的叶片14围绕转子轴线周向地彼此间隔开，且定子静叶16类似地围绕该轴线周向地彼此间隔开。静叶和动叶形成压缩机的不同级。例如，静叶20和动叶22组成压缩机级S0，而静叶24和动叶26组成级S1。在图1中还示出了入口导叶28。压缩机具有轴向轴线或轴向方向101以及径向轴线或径向方向103。径向轴线/方向103相对于压缩机垂直于轴向轴线101。轴向轴线101延伸穿过压缩机的转子12的中心，且径向轴线/方向在垂直于轴向轴线的径向平面上。

参照图2，示意性地示出了级S0的定子静叶20和级S1的定子静叶24。装配在转子12上的动叶22示出为设置在定子静叶20和24之间。定子静叶20和24以及其他级的定子静叶典型地附接到上半壳和下半壳(其分别在图3和4中在30和32处示意性地示出)上。压缩机的上半壳和下半壳可通过栓接凸缘34在水平中线处彼此固定，栓接凸缘34允许在转子固持在下半部中的情况下从下半壳32移除上半壳30。为了清楚，图2中所示的定子静叶20和24的上半部和下半部彼此分开示出。轴向轴线(未示出)进入和离开图3-4中的页面。径向方向103源自轴向轴线101，且垂直于轴向轴线延伸且围绕转子在径向平面上延伸所有360度。图3-4是径向平面的端视图。要理解的是，对“轴向”或“径向”的任何参照相对于压缩机。

压缩机及其相关联的构件在其使用寿命期间可能需要修理或升级。在一些应用中，可能期望用具有新形状或轮廓和/或分组构造的静叶代替定子静叶。一些已知过程目前需要移除转子，这显著增加停工持续时间和成本。根据本发明的方面的设备在转子处于原处的情况下使用反复过程来移除单个定子叶片。该原位过程在很大程度上有利于升级或修理压缩机，因为之前已知的方法需要移除转子。

图5-7示出根据本发明的方面的设备，其可用于进行以下的至少一者：在转子处于原处或原位的情况下，在压缩机壳中钻负载控制销孔、对该孔攻螺纹、反锪和扩孔。设备或工具可设计成使用叶片所在的钩式配合区域来在使用期间定位和操纵工具。钩式配合件833或“T”槽口是压缩机壳的区域，其设计成仅将定子静叶或固定构件在压缩机中的其相对位置上导引和保持。钩式配合件833可为成阵列的或系列的周向凹槽(轴向地面向前方或后方)，它们设置在压缩机壳的向内表面上，且跨越压缩机的不同级。该钩式配合件可在压缩机的不同部分中在大小和构造方面变化，且可设计成适应分段叶片以及单个叶片。钩式配合件833轴向地和沿径地(相对于涡轮机或压缩机)两者定位固定构件，以相对于转子上的旋转叶片正确定位。图15示出钩式配合槽口833的截面图。钩式配合滑动件或足部640沿钩式配合件833滑动，且在径向方向和轴向方向上约束工具。钩式配合滑动件640构造成在相对于涡轮机的两个相对的径向方向上(图15中的上和下)充当止挡件。将理解的是，钩式配合滑动件640还在两个相对的轴向方向上充当止挡件。

在移除燃气涡轮的轴向压缩机部分中的定子静叶之后，作为升级选项，可安装负载控制销。根据本发明的方面，可在转子处于原处或“原位”的情况下钻用于负载控制销的孔、对该孔攻螺纹、反锪和扩孔，以允许安装负载控制销。该销的目的是在定子静叶的关键位置处周向地平均分配空气动力负载。工具可与任何电动发动机(包括但不限于压缩机、燃气涡轮或蒸汽涡轮)一起使用。

图5示出根据本发明的方面的钻机500的截面图，钻机500可用于在转子处于原处或原位的情况下，在压缩机壳中钻负载控制销孔、对该孔攻螺纹、反锪和/或扩孔，从而显著地减少停机持续时间和成本。钻机500可使用马达510和齿轮箱520来使钻头或切削工具530旋转，进行攻螺纹、反锪和扩孔。切削工具可为钻头或用于产生孔的其他适当的刀头。马达510可电动、液压或气动地供能。钻机500可使用液压或气动动力(例如，压缩空气)来在“Z”平面或轴线上促动钻机500，从而产生运动以钻和穿透压缩机壳。

钻机单元500可包括电动伺服马达510，其通过转接器板附接到直角齿轮箱520。单元提供功率来在负载钻过程期间执行所有切削操作。通过使用连接到该钻机单元上的切削工具，实现所有切削操作、钻、反锪、扩孔和攻螺纹。单元还可配备有两个液压双作用缸，它们提供对钻机、锪刀和丝锥施加压力所需的力，以穿过壳材料来推进和缩回工具。

除了推进和缩回双作用缸之外，单元可具有两个液压缸，它们提供在钻操作期间径向地保持单元所需的夹紧力。通过促动缸来在钻头上施加径向向内的力来实现该夹紧，以在钻、锪和攻螺纹操作期间使其保持抵靠钩式配合件833。单元可包括另一液压缸，其附接到定位销或止位销上，当被促动时，定位销或止位销通过定位在钻机单元装配件或之前钻的孔中来提供钻机单元的周向定位。

图6示出钻机单元滑撬600的透视图，钻机单元滑撬600可与钻机500组合。钻机单元滑撬600可与钩式配合槽口833一起使用，以相对于压缩机在轴向方向“X”平面上定位和固持其自身，且在“Y”位置且相对于水平接合点周向地将孔准确地定位在期望位置上。钻机单元滑撬单元600包括主体601、空气歧管610、多个空气供应软管连接件620、气动或液压钻行程促动器630、钩式配合滑动件640和真空端口650。提供中央开口660来接收钻机500。钻机500靠在钻头行程促动器630上，且构造成用于在“Z”平面或径向方向103上移动。真空端口650可附接到真空装置上，且用于排空在钻过程期间生成的材料。

钻机单元滑撬600用作用于钻机单元的所有装置的装配夹具。显著特征中的一些是钩式配合滑动件或足部640和夹紧促动器。足部640实现两个主要功能，它们沿钩式配合件833导引滑撬600，且沿轴向方向101定位钻机500，且当夹紧促动器被激励时，它们在径向方向103上充当用以推靠的止挡件。足部640确定大小使得存在滑动运动所需的足够间隙，但不足以允许单元在径向或轴向方向上脱离钩式配合件833。滑撬600还可配备有两个附接点以用于销连接操作者控制杆/推杆810和真空系统。环可位于单元的各端部上，以附接控制杆/推杆，操作者在所有操作期间使用控制杆/推杆来沿钩式配合件推和拉单元。在前端部上，环可用于附接真空附接件，以移除在不同过程期间生成的切削碎片和碎屑。

通过在任一端部上匹配该杆和的真空附接件以及插入球形销穿过所有件且因此将杆和真空附接件附接到滑撬上，可实现销连接过程。滑撬还用作用于保护性软管的附接点，保护性软管容纳对单元供能的液压线路。这可防止液压软管与单元意外断开，且在单元操作期间保护液压线路免受割伤和磨损。

图7示出装配在钻机单元滑撬600上的钻机500的透视图。钻机500和滑撬600可采用工件架，以在钻、攻螺纹、反锪或扩孔的同时在周向方向上锁定和固持其自身，且所有可在转子处于原处或原位的情况下执行。还可供应具有控制单元或可编程逻辑控制器(PLC)(未示出)的组合单元。PLC控制用于钻操作的切削功能和逻辑，且基于操作者面板(未示出)上的操作者选择来限制钻、攻螺纹、反锪和扩孔活动，诸如钻头的进给速度和旋转。该功能防止出现不期望的状况，诸如在钻模式中运行攻螺纹。PLC还可具有内置于其中的逻辑，以使钻操作自动脉冲，使得将钻分解成短脉冲串来控制钻碎屑的长度。对于真空系统(未示出)而言，该逻辑可帮助排空钻碎屑。太大的碎屑不可由正常真空操作移除。工具可与任何电动发动机(包括但不限于压缩机、燃气涡轮或蒸汽涡轮)一起使用。

图8示出部署在压缩机的转子12下方的工具500和滑撬600的截面图。压缩机的下半壳32包含成系列的钩式配合槽口833。钻机单元滑撬600沿钩式配合槽口833滑动或操纵，且可定位在转子12下面的任何期望位置处。一个或多个延长臂810可与一个或多个联接件815链接在一起，且臂810连接到钻机单元滑撬600上。可手动地操纵臂810，以定位钻机500和滑撬600，或可在机器和/或控制器的协助下移动或控制臂。装配夹具840安装在下半壳32上，以有利于将钻机单元滑撬600导引到钩式配合槽口833中。

图9示出可与钻机500和/或钻机单元滑撬600一起使用的功率和控制系统。功率源或供应910经由连接线路930连接到工具500和/或600上。功率供应可包括电功率(例如，AC和/或DC功率)、气动功率(例如，压缩空气)、液压功率或任何其他适当的功率源。连接线路930可为用于传输功率的任何适当的装置(例如，传导电缆/电线、压缩空气软管/线路等)。控制系统920可用于控制和/或促动功率供应910和/或工具500、600、切削工具530，且可包括计算机控制装置或手动控制装置。在一个示例中，控制装置可为膝上型计算机，其具有允许操作者控制加工过程的图形界面。在另一示例中，控制装置可为简单的成组的手动操作的开关或手柄，它们启动或禁用功率供应910和/或工具500、600的不同特征。控制系统920可经由任何适当的通信介质(例如有线或无线通信线路、电缆等)而连接到功率源910和/或工具500、600上。真空系统940可连接到钻机单元滑撬600或钻机500上，以协助移除切削碎片。

图10示出根据本发明的方面的工具1000的透视图。工具1000包括可装配到钻机单元滑撬600上的激光定位装置1010。激光定位装置1010构造成探测切削工具530的位置，且经由控制系统920将反馈提供给操作者。在钻、攻螺纹和反锪操作期间，激光定位装置1010监测和探测钻机500和切削工具530的移动。控制系统920编程成当激光定位装置1010指示已经达到预定深度时，使切削工具530停止。这是重要特征，因为防止对螺纹孔的过度钻损伤和对钻的主轴的损伤是重要的。

图11示出根据本发明的方面的工具1000的透视图。工具1000包括可装配到钻机单元滑撬600上的微开关1120。微开关1120构造成当微开关1120启动时，使伺服马达切削装置500和切削工具530停止。例如，随着伺服马达切削装置(或钻机)500在钻、攻螺纹或反锪操作期间向下行进，微开关将物理地接触钻机单元滑撬600上的平台1125。当这发生时，压下按钮1121，且开关启动，且微开关1120构造成传送信号至控制系统920。基于该信号，控制系统920使伺服马达切削装置500和切削工具530停止。微开关1120可在对控制系统920编程时出现误差或激光定位装置1010失效的情况下充当失效安全装置。微开关1120还可为接近开关、磁开关、光学开关或任何其他适当的开关装置。

图12示出根据本发明的方面的激光定位装置1010的放大透视图。伺服马达切削装置500附接到倾斜导引轴1230上。倾斜导引轴包括倾斜区段或表面1231。在钻、攻螺纹或反锪操作期间，随着钻机500向下行进，倾斜导引轴也向下行进。倾斜表面1231和激光定位装置1010之间的距离在钻机500行进的期间改变。例如，随着钻机500向下行进，倾斜表面1231和激光定位装置1010之间的距离减小。该距离减小由激光定位装置1010探测，且报告回控制系统920。控制系统920(或激光定位装置1010)可编程成使倾斜表面1231和激光定位装置1010之间的感测到的距离转换成伺服马达切削装置500和/或切削工具530的径向移动。

图13示出激光定位装置1010的放大透视图，其中伺服马达切削装置500径向地向上升起。在该示例位置上，倾斜表面1231和激光定位装置1010之间的距离相对于图12中所示的示例已经增大。伺服马达切削装置500还相对于钻机单元滑撬600较高。

图14示出处于启动位置的微开关1120的放大透视图。在该示例中，伺服马达切削装置500已经达到其最下面的期望位置。在该位置处，微开关1120接触按钮1425且启动，从而对控制系统920发信号，以使伺服马达切削装置500和切削工具530的操作停止。按钮1425可为紧固件的六角螺栓头部或备选地平台表面1125。使用六角螺栓(或任何其他适当的紧固件)的一个优点在于，可针对不同应用来调节停止距离或位置。微开关1120可通过托架1430或任何其他适当的手段而附接到钻机单元滑撬600或钻机500上。

根据本发明的方面的钻、攻螺纹和反锪方法或过程始于以下步骤：使用夹具和下半壳32的钩式配合槽口833之间的对准块，将装配夹具840安装在下半壳32的侧部水平接合点上。这使钻机单元滑撬600和钩式配合件833对准，以有利于将钻机单元滑撬600进给到压缩机壳32的“T”槽口或钩式配合件833中。此外，装配夹具设定在过程期间将被钻到各个半壳中的所有孔(例如，八个)的定位。夹具通过使用位于夹具的基部中的孔来完成这。该孔用于限定待钻的第一孔的位置。各个随后的孔将基于该第一孔位置。现在工具1000可插入装配夹具840中，且随后到钩式配合槽口833中。通过将钻机单元滑撬600上的止位销促动到装配夹具中的孔中来实现这。止位销将钻机单元(或工具1000)的位置周向地定位至正被加工的孔，且夹紧缸提供向上力，以在过程期间的所有操作(钻孔、反锪和攻螺纹)期间使工具1000在钩式配合件中保持就位。促动止位销使工具1000相对于下半壳32周向地定位。

在将工具1000装配在夹具上之前，将刀头安装到钻机500中。由于锁定到刀头卡盘中所需的长度和加工的原因，该刀头是定制的。一旦安装，单元被推动，以向前和反向移动和旋转。一旦被证实，单元将定位在装配夹具上。夹具配备有锁，以使钻机500在其进给到机器中之前悬置。使用该锁是为了几个原因。钻机500可为重的，且通过使它悬置在该位置上，使得更换工具对于操作者而言较容易。

操作者使工具1000解锁且滑动到钩式配合件中，且促动止位销，以针对第一孔位置定位单元。止位销通过使用位于钻装配件的基部中的孔来定位工具1000。一旦在定位孔中，操作者促动液压夹紧件，以保持工具1000抵靠钩式配合件的底侧。夹紧件构造成将工具1000固定到钩式配合槽口833上。这帮助确保工具1000在钻、锪和攻螺纹操作期间不滑动或移动。一旦工具1000锁定就位，操作者可从悬架式操纵台选择他们想要执行的功能。操作者可取决于所需操作来选择钻、锪或攻螺纹、推进和缩回。第一操作是钻孔中的一者。操作者钻第一孔，且然后使用该孔来定位下一个孔的位置。该钻操作重复，直到已经钻了所有八个孔。显然，可钻任何数量的孔，且可基于具体应用来选择多于或少于八个孔。

一旦钻了所有孔，可移除钻机单元500，且操作者可在悬架式操纵台上选择锪操作。针对反锪操作而安装分离心轴(split arbor)。该心轴由于钻单元的有限量的行程范围而分离。分离心轴的第一半部锁定到钻机中，且单元以与钻操作期间相同的方式进给到钩式配合件833中。一旦工具1000处于第一孔位置且锁定就位，钻机500推动或推进至满行程，使得可附接心轴的第二半部。这通过进给心轴的第二半部穿过之前钻的孔来实现。一旦就位，使用帽螺钉上紧心轴。下一步，将反锪刀附接到心轴上。该心轴刀布置设计成使得当刀旋转(切削)时，旋转方向使保持其锁定就位。现在对孔执行锪。钻机500缩回到“完全”缩回位置。这设定孔口平面钻操作的深度。当单元完全缩回时，孔口平面设定至正确深度。这是重要的深度，因为该表面设定负载销的位置和负载销与定子叶片的关系。然后钻机500推进至满行程，且移除锪刀和心轴。然后工具1000松开且移动到下一个孔位置。该过程可重复，直到所有孔被锪。一旦所有孔被锪，工具1000可从机器移除，以更换工具。

下一个操作是对孔攻螺纹。操作者在悬架式操纵台上选择攻螺纹操作。当钻机500悬置在装配夹具840上时，装载定制丝锥且将其锁定到钻单元中。丝锥设计成配合到卡盘中，且它将攻螺纹碎屑向前推，不像常规丝锥。然后钻机500进给到机器中，且推进至最后一个(例如，第八个)孔位置，以开始攻螺纹过程。攻螺纹操作在最后一个孔处开始，因为止位销在过程期间需要未攻螺纹孔或平滑孔来定位。攻螺纹操作以最后一个孔开始，且朝第一孔向后加工。一旦最后一个孔被攻螺纹，工具1000被拉回，以对下一个(例如，第七个)孔攻螺纹。该步骤重复，直到所有孔已经被攻螺纹。然后拆开工具1000，且将其装配在上半壳上，在那里可重复所有操作。此外，该方法可包括以下步骤：利用激光定位装置1010监测切削操作的深度，且基于该深度来控制工具1000的操作。该方法还可包括以下步骤：利用微开关1120监测切削操作的深度，且基于微开关1120的启动来控制工具1000的操作。

将了解的是，移除压缩机的上半壳以在压缩机上添加、修理、升级或执行上文描述的钻、攻螺纹和反锪方法不需要从下半壳32移除转子12。这允许在现场或原位通过上文描述的钻、攻螺纹和反锪方法来修改压缩机。

该书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制成和使用任何装置或系统，以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则意在使这些其他示例处于权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于在涡轮机中钻至少一个孔、对所述至少一个孔攻螺纹和反锪的工具，所述工具包括：

伺服马达切削装置，其构造成用于与切削工具一起使用；

钻机单元滑撬，其适于接合所述涡轮机的壳中的钩式配合槽口，且用于支撑所述伺服马达切削装置，所述钻机单元滑撬包括钩式配合滑动件，所述钩式配合滑动件构造成沿所述钩式配合槽口导引所述钻机单元滑撬，且在相对于所述涡轮机的径向方向上充当止挡件；

激光定位装置，其构造成探测所述切削工具的位置；

微开关，其构造成当所述微开关启动时，使所述伺服马达切削装置停止；且

其中，所述伺服马达切削装置使所述切削工具旋转以产生所述至少一个孔，且其中，在钻、攻螺纹和反锪期间，所述涡轮机的转子保留在原处。

2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述激光定位装置构造成传送信息至控制系统，且基于所述信息，所述控制系统控制所述伺服马达切削装置的操作。

3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述微开关构造成传送信号至控制系统，且基于所述信号，所述控制系统使所述伺服马达切削装置停止。

4. 根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具还包括：

倾斜导引轴，其附接到所述伺服马达切削装置上，所述倾斜导引轴包括构造成用于与所述激光定位装置一起使用的倾斜区段；且

其中，所述倾斜区段和所述激光定位装置之间的距离的转换涉及所述伺服马达切削装置的径向移动。

5.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述微开关装配到所述钻机单元滑撬上，且所述微开关构造成当所述微开关接触紧固件头部时，使所述伺服马达切削装置和切削工具停止。

6.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述钩式配合滑动件构造成在相对于所述涡轮机的两个相对的径向方向上充当止挡件。

7.一种用于在涡轮机中钻至少一个孔、对所述至少一个孔攻螺纹和反锪的工具，所述工具包括：

伺服马达切削装置，其构造成用于与切削工具一起使用；

钻机单元滑撬，其适于接合所述涡轮机的壳中的钩式配合槽口，且用于支撑所述伺服马达切削装置，所述钻机单元滑撬包括钩式配合滑动件，所述钩式配合滑动件构造成沿所述钩式配合槽口导引所述钻机单元滑撬，且在径向方向上充当止挡件；

激光定位装置，其构造成探测所述切削工具的位置；

其中，所述伺服马达切削装置使所述切削工具旋转以产生所述至少一个孔，且其中，在钻、攻螺纹和反锪期间，电动发动机的转子保留在原处。

8.根据权利要求7所述的工具，其特征在于，所述钩式配合滑动件构造成在相对于所述涡轮机的两个相对的径向方向上充当止挡件。

9.根据权利要求8所述的工具，其特征在于，所述工具还包括：

微开关，其构造成当所述微开关启动时，使所述伺服马达切削装置的旋转停止。

10.根据权利要求9所述的工具，其特征在于，所述微开关构造成传送信号至控制系统，且基于所述信号，所述控制系统使所述伺服马达切削装置停止。