背景技术
[0001] 本文所公开的主题大体上涉及空气循环机，并且更具体地说，涉及用于修理空气循环机的
涡轮机壳体的方法。
[0002] 常规的飞机
环境控制系统装有空气循环机，也称为空气循环冷却机，以用于对供应到飞机
机舱的空气进行冷却和减湿。此类空气循环机可包括沿公共轴以轴向间距间隔设置的两个或更多个轮子。轮子是例如
压缩机转子、涡轮机转子、
风扇转子、另外的涡轮机转子或另外的压缩机转子的一部分。在一些情况下，涡轮机驱动压缩机和风扇。
[0003] 在由涡轮
发动机提供动
力的飞机上，空气循环机中待调节的空气通常是从涡轮发动机的一个或多个压缩机级排放的压缩空气。在常规系统中，排放的空气流过空气循环机压缩机，在空气循环机压缩机中排放空气被进一步压缩。压缩空气随后流过
热交换器来充分冷却所述压缩空气以除去
水分并对空气减湿。减湿的压缩空气在空气循环机的涡轮机中膨胀来从压缩空气
抽取能量以便
驱动轴，并且还在膨胀的涡轮机排气作为调节后的冷却空气供应给飞机机舱之前对其进行冷却。
发明内容
[0004] 根据一个实施方案，提供一种用于修理空气循环机的涡轮机壳体的方法。所述方法包括：从涡轮机壳体的轴颈
轴承孔移除损坏的材料；以及将轴颈轴承孔形成为具有约2.580±0.001英寸(6.553±0.003厘米)的内径。轴颈轴承孔具有入口和出口。所述方法还包括确定轴颈轴承孔的内径；以及形成圆柱形插入件，所述圆柱形插入件具有第一端部、第二端部、内表面、位于第一端部处的台阶件和具有外径的外表面，所述外径与轴颈轴承孔的内径提供直径干涉。直径干涉处于约0.000-0.003英寸(0.000-0.008厘米)之间。所述方法还包括将圆柱形插入件的第二端部插入轴颈轴承孔的入口中直到台阶件。台阶件具有比圆柱形插入件的外径大的外径。所述方法还包括将圆柱形插入件固定到涡轮机壳体；以及将圆柱形插入件的内表面形成为具有至少一个
选定内径。
[0005] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，所述方法的另外的实施方案可包括：通过在台阶件与涡轮机壳体之间形成
角焊缝来将圆柱形插入件固定到涡轮机壳体。
[0006] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，所述方法的另外的实施方案可包括：台阶件的外径比圆柱形插入件的外径大出至多约0.060英寸(0.152厘米)。
[0007] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，所述方法的另外的实施方案可包括：至少一个选定内径包括约2.261±0.001英寸(5.743±0.003厘米)的第一选定内径。
[0008] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，所述方法的另外的实施方案可包括：第一选定内径包括大小至多为约0.010英寸(0.025厘米)的可允许的台阶件，所述可允许的台阶件位于离出口约1.655英寸(4.204厘米)的距离处至离出口约2.935英寸(7.455厘米)的距离处。
[0009] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，所述方法的另外的实施方案可包括：圆柱形插入件的内表面包括宽度为约0.134±0.005英寸(0.340±0.013厘米)的第一密封槽和宽度为约0.134±0.005英寸(0.340±0.013厘米)的第二密封槽。
[0010] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，所述方法的另外的实施方案可包括：至少一个选定内径包括在第一密封槽处的约2.424±0.002英寸(6.157±0.005厘米)的第一密封槽直径和在第二密封槽处的约2.424±0.002英寸(6.157±0.005厘米)的第二密封槽直径。
[0011] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，所述方法的另外的实施方案可包括：圆柱形插入件在第一密封槽处具有至少约0.030英寸(0.076厘米)的壁厚度；并且圆柱形插入件在第二密封槽处具有至少约0.030英寸(0.076厘米)的壁厚度。
[0012] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，所述方法的另外的实施方案可包括：轴颈轴承孔具有约3.655±0.005英寸(9.284±0.013厘米)的长度。
[0013] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，所述方法的另外的实施方案可包括：圆柱形插入件由6061-T6
铝构成。
[0014] 根据另一实施方案，提供一种在空气循环机中使用的已修理涡轮机壳体。已修理涡轮机壳体包括轴颈轴承孔，所述轴颈轴承孔具有入口、出口和约2.580±0.001英寸(6.553±0.003厘米)的内径；以及圆柱形插入件，所述圆柱形插入件固定到涡轮机壳体并且具有第一端部、第二端部、内表面、位于第一端部处的台阶件和具有外径的外表面，所述外径与轴颈轴承孔的内径提供直径干涉。直径干涉处于约0.000-0.003英寸(0.000-0.008厘米)之间。圆柱形插入件插入轴颈轴承孔的入口中直到台阶件。台阶件具有比圆柱形插入件的外径大的外径。圆柱形插入件的内表面包括至少一个选定内径。
[0015] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，另外的实施方案可包括：通过台阶件与涡轮机壳体之间的
角焊缝来将圆柱形插入件固定到涡轮机壳体。
[0016] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，另外的实施方案可包括：台阶件的外径比圆柱形插入件的外径大出至多约0.060英寸(0.152厘米)。
[0017] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，另外的实施方案可包括：至少一个选定内径包括约2.261±0.001英寸(5.743±0.003厘米)的第一选定内径。
[0018] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，另外的实施方案可包括：第一选定内径包括大小至多为约0.010英寸(0.025厘米)的可允许的台阶件，所述可允许的台阶件位于离出口约1.655英寸(4.204厘米)的距离处至离出口约2.935英寸(7.455厘米)的距离处。
[0019] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，另外的实施方案可包括：圆柱形插入件的内表面包括宽度为约0.134±0.005英寸(0.340±0.013厘米)的第一密封槽和宽度为约0.134±0.005英寸(0.340±0.013厘米)的第二密封槽。
[0020] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，另外的实施方案可包括：至少一个选定内径包括在第一密封槽处的约2.424±0.002英寸(6.157±0.005厘米)的第一密封槽直径和在第二密封槽处的约2.424±0.002英寸(6.157±0.005厘米)的第二密封槽直径。
[0021] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，另外的实施方案可包括：圆柱形插入件在第一密封槽处具有至少约0.030英寸(0.076厘米)的壁厚度；并且圆柱形插入件在第二密封槽处具有至少约0.030英寸(0.076厘米)的壁厚度。
[0022] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，另外的实施方案可包括：轴颈轴承孔具有约3.655±0.005英寸(9.284±0.013厘米)的长度。
[0023] 除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为一个替代形式，另外的实施方案可包括：圆柱形插入件由6061-T6铝构成。
[0024] 本公开的实施方案的技术效果包括通过以下步骤用于修理空气循环机的损坏的涡轮机壳体的方法：移除损坏的部分；插入圆柱形插入件；以及重新形成圆柱形插入件的内径以匹配原始尺寸要求。
[0025] 前述特征和元件可组合成各种组合而不具排他性，除非另外明确地指示。这些特征和元件以及其操作将根据以下描述和
附图变得更显而易见。然而，应理解下述描述和附图意图在本质上是说明性和解释性的并且是非限制性的。
附图说明
[0026] 本公开的主题在本
说明书结论部分中特别指出并清楚地要求保护。结合附图，阅读以下详细描述，本公开的上述和其他特征及优点是显而易见的，在附图中：
[0027] 图1是可装有本公开的实施方案的空气循环机的等距示意图；
[0028] 图2是图1的空气循环机的剖视示意图；
[0029] 图3是根据本公开的实施方案的已修理涡轮机壳体的剖视示意图；
[0030] 图4是根据本公开的实施方案的、在图3的修理之前的涡轮机壳体的放大剖视示意图；
[0031] 图5是根据本公开的实施方案的、在图3的修理之前的涡轮机壳体的放大剖视示意图；
[0032] 图6是根据本公开的实施方案的、图3的已修理涡轮机壳体的轴颈轴承孔的放大剖视示意图；
[0033] 图7是根据本公开的实施方案的、图3的已修理涡轮机壳体内的圆柱形插入件的剖视示意图；并且
[0034] 图8是根据本公开的实施方案的用于修理损坏的涡轮机壳体的过程流程。
[0035] 详细描述参考附图通过实例的方式来解释本公开的实施方案以及优点和特征。
具体实施方式
[0036] 现在参考图1和图2，图1示出可装有本公开的实施方案的空气循环机100的等距示意图，并且图2示出图1的空气循环机100的剖视示意图。如图1所示，空气循环机100包括第一旁路壳体102和第一涡轮机壳体104。在空气循环机100的不同端部上的是第二旁路壳体106和第二涡轮机壳体108。位于第一涡轮机壳体104与第二涡轮机壳体108之间的是压缩机壳体110。如图所示，第一旁路壳体102、第一涡轮机壳体104、压缩机壳体110、第二涡轮机壳体108以及第二旁路壳体106轴向布置以形成空气循环机100。如图2所示，
空气轴承轴124连接第一涡轮机壳体104内的第一涡轮机134、压缩机壳体110内的压缩机转子140以及第二涡轮机壳体108内的第二涡轮机138。空气轴承轴124在第一轴颈轴承120和第二轴颈轴承122内旋转。本领域技术人员将理解，涡轮机壳体可被构造用于空气循环机的任何涡轮机。
[0037] 现在还参考图3-8。图3示出根据本公开的实施方案的已修理第二涡轮机壳体108(在下文中称为涡轮机壳体108)的剖视示意图。图4示出根据本公开的实施方案的、在图3的修理之前的涡轮机壳体108的放大剖视示意图。图5示出根据本公开的实施方案的、在图3的修理之前的涡轮机壳体108的放大剖视示意图。图6示出根据本公开的实施方案的、图3的已修理涡轮机壳体108的轴颈轴承孔300的放大剖视示意图。图7示出根据本公开的实施方案的、图3的已修理涡轮机壳体108内的圆柱形插入件200的剖视示意图。图8是根据本公开的实施方案的用于修理损坏的涡轮机壳体的流程。
[0038] 在轴颈轴承孔300受到损坏的情况下，可跟随图8中概述的修理方法800，以产生如图3中所示的已修理涡轮机壳体108。已修理区段202包括轴颈轴承孔300和圆柱形插入件200，如可以在图3中看到。在图4中可看到在任何修理或损坏之前的轴颈轴承孔300。通常在如图5所示的区域302中看到轴颈轴承孔300的损坏。在插入圆柱形插入件200之前必须移除区域302中的损坏。修理方法800在方框804处通过从涡轮机壳体108的轴颈轴承孔300移除损坏的材料而开始。区域302中的损坏的材料可通过各种方法移除，所述方法包括但不限于珩磨、蚀刻、钻孔、机加工、高压水移除和激光移除。接下来在方框806处，修理方法800包括将轴颈轴承孔300形成为具有约2.580±0.001英寸(6.553±0.003厘米)的内径D2。在所示的实施方案中，轴颈轴承孔300具有入口310和出口320，如图6中所示。在一个实施方案中，涡轮机壳体108可在轴颈轴承孔300与涡轮机入口空腔150之间具有至少0.040英寸(0.102厘米)的最小壁厚度D7。轴颈轴承孔300可具有约3.655±0.005英寸(9.284±0.013厘米)的长度D1，如图6中所示。接下来在方框808处，修理方法800包括确定轴颈轴承孔300的内径。
可测量轴颈轴承孔300的内径，以便确定圆柱形插入件200的外径D15，在修理方法800在方框810处的下一步骤中利用所述外径D15。
[0039] 接下来在图8的方框810处，修理方法800包括形成圆柱形插入件200，所述圆柱形插入件200具有第一端部230、第二端部240、内表面260、位于第一端部230处的台阶件250和具有外径D15的外表面270，所述外径D15与轴颈轴承孔的内径提供直径干涉。所述直径干涉处于约0.000-0.003英寸(0.000-0.008厘米)之间。在另一实施方案中，圆柱形插入件200可由6061-T6铝构成。在又一实施方案中，圆柱形插入件200可具有至少约42hrb的洛氏硬度。在所示的实施方案中，圆柱形插入件200可包括位于圆柱形插入件200的第一端部230处的台阶件250。台阶件250可具有比圆柱形插入件200的外径D15大的外径D16。在一个实施方案中，台阶件250的外径D16比圆柱形插入件200的外径D15大出至多约0.060英寸(0.152厘米)，如图7中的D17所示。在另一实施方案中，在移动到修理方法800在方框812处的下一步骤之前，圆柱形插入件200可需要进行
热处理作为方框810的最后步骤。
[0040] 随后在方框812处，修理方法800包括将圆柱形插入件200的第二端部240插入轴颈轴承孔300的入口310中。在所示的实施方案中，圆柱形插入件200可插入轴颈轴承孔300中直到第一台阶件250，如图7中所示。
[0041] 移动到方框814，修理方法800包括将圆柱形插入件200固定到涡轮机壳体108。在一个实施方案中，圆柱形插入件200可通过台阶件250与涡轮机壳体108之间的角焊缝290固定到涡轮机壳体108。在另一实施方案中，角焊缝290可利用根据AMS 4190或AMS 4181的角焊缝
焊丝作为填充物。在又一实施方案中，在方框814处应用角焊缝290以将圆柱形插入件200固定到涡轮机壳体108之后，整个涡轮机壳体108可需要在约310°F±10°F下进行约两个小时的
应力消除。在另一实施方案中，角焊缝290可需要进行渗透检查。
[0042] 最后，在方框816处，修理方法800包括将圆柱形插入件200的内表面260形成为具有至少一个选定内径。至少一个选定内径可包括多个原始尺寸。原始尺寸可在图4中看到，所述图4示出在修理方法800之前的轴颈轴承孔300。原始尺寸还可在图7中看到，所述图7示出在修理方法800之后的轴颈轴承孔300。内表面260可通过各种方法形成为原始尺寸，所述方法包括但不限于珩磨、蚀刻、钻孔、机加工、高压水移除和激光移除。在一个实施方案中，至少一个选定内径包括约2.261±0.001英寸(5.743±0.003厘米)的第一选定内径D3。在另一实施方案中，第一选定内径D3包括大小D6至多为约0.010英寸(0.025厘米)的可允许的台阶件280，所述可允许的台阶件280位于离出口320约1.655英寸(4.204厘米)的距离D4处至离出口320约2.935英寸(7.455厘米)的距离D5处。
[0043] 在所示的实施方案中，圆柱形插入件200的内表面260包括宽度D9为约0.134±0.005英寸(0.340±0.013厘米)的第一密封槽210和宽度D10为约0.134±0.005英寸(0.340±0.013厘米)的第二密封槽220。至少一个选定内径包括在第一密封槽210处的约2.424±
0.002英寸(6.157±0.005厘米)的第一密封槽直径D13和在第二密封槽220处的约2.424±
0.002英寸(6.157±0.005厘米)的第二密封槽直径D14。第一密封槽210包括向内边缘212和向外边缘214。第一密封槽210的向外边缘214位于离出口320约3.23±0.005英寸(8.204±
0.013厘米)的距离D11处。第二密封槽220包括向内边缘222和向外边缘224。第二密封槽220的向内边缘222位于离出口320约1.5±0.005英寸(3.810±0.013厘米)的距离D12处。在另一实施方案中，圆柱形插入件200在第一密封槽210和第二密封槽220处可具有至少约0.030英寸(0.076厘米)的壁厚度D8，如图7所示。在又一实施方案中，一旦在方框816中内表面260已经形成为原始尺寸，就可在已修理区段202上进行耐压测试。在另一实施方案中，一旦进行了耐压测试，已修理区段202可需要进行渗透检查。
[0044] 虽然以上描述已经以特定顺序描述了图8的过程流程，但是应当理解，除非对所附
权利要求书另有特别要求，否则步骤顺序可改变。
[0045] 虽然仅结合有限数量的实施方案对本公开进行详细描述，但应易于理解，本公开不限于这些公开的实施方案。相反，可以对本公开进行
修改，以结合之前未描述但与本公开的范围相称的任何数目的变化、改变、替代、组合、子组合或等效布置。另外，虽然已描述了本公开的各种实施方案，但应理解，本公开的方面可仅包括所描述实施方案中的一些。因此，本公开不应被视为限于先前描述，而是仅受限于所附权利要求书的范围。
