專利名稱：用于以熱的方式觸發(fā)的移位的裝置、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本文公開的主題涉及促動器，且更具體地，涉及用于以熱的方式觸發(fā)的移位的裝置、方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

各種系統(tǒng)和裝置可包括構(gòu)造成以便在運行期間移位的構(gòu)件。這樣的裝置的實例包括內(nèi)燃機和升降機。在一個實例中，燃?xì)廨啓C(諸如用于發(fā)電或航空中的那些)利用設(shè)置在渦輪機殼體中的渦輪機“護(hù)罩”。與輪葉頂部和渦輪機殼體之間的間隙相比，該護(hù)罩在設(shè)置于渦輪機轉(zhuǎn)子上的輪葉的頂部和護(hù)罩之間提供減小的間隙，以通過減少輪葉頂部上的熱氣的不必要“泄漏”來提高效率。當(dāng)前的護(hù)罩系統(tǒng)采用連接到渦輪機殼體上且由例如渦輪機殼鉤保持在一起的單獨分段式護(hù)罩。輪葉頂部和護(hù)罩之間的間隙僅僅由渦輪機殼體和轉(zhuǎn)子/輪葉之間的熱時間常數(shù)行為驅(qū)動。裝配期間的低溫建立的間隙設(shè)定可被設(shè)定得足夠高，以減輕磨擦，但卻趨向于增大穩(wěn)態(tài)運行間隙，從而降低發(fā)動機效率和輸出。

其它間隙控制或移位系統(tǒng)采用機械的、電氣的和/或機電式促動器，這些促動器在惡劣環(huán)境中-諸如燃?xì)廨啓C和發(fā)動機中存在的那些環(huán)境中可能會退化。

因此，需要用于控制裝置的移位(例如在渦輪機瞬態(tài)和/或穩(wěn)態(tài)運行期間，燃?xì)廨啓C中的輪葉頂部和護(hù)罩之間的間隙)的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。


發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例構(gòu)造的促動裝置包括具有第一熱膨脹系數(shù)(CTE)的至少一個第一細(xì)長部件；以及具有與第一CTE不同的第二CTE的至少一個第二細(xì)長部件，第二細(xì)長部件嵌套在第一細(xì)長部件內(nèi)，該裝置構(gòu)造成以便響應(yīng)于溫度變化基于第一CTE和第二CTE之間的關(guān)系使該裝置的一部分沿該裝置的主軸線移位選定的距離。

本發(fā)明的其它示例性實施例包括使促動裝置的一部分移位的方法。該方法包括將促動裝置的第一端固定在固定的位置處，促動裝置包括具有第一熱膨脹系數(shù)(CTE)的至少一個第一細(xì)長部件和具有與第一CTE不同的第二CTE的至少一個第二細(xì)長部件，第二細(xì)長部件嵌套在第一細(xì)長部件內(nèi)；將熱源應(yīng)用于該裝置，以改變該裝置的溫度；以及響應(yīng)于溫度變化而使該裝置的第二端沿該裝置的主軸線移位選定的距離，該選定的距離基于第一CTE和第二CTE之間的關(guān)系。

本發(fā)明的另外的示例性實施例包括一種用于調(diào)節(jié)包括渦輪機轉(zhuǎn)子和多個輪葉的燃?xì)廨啓C中的間隙的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括包括至少一個護(hù)罩區(qū)段的護(hù)罩組件，該至少一個護(hù)罩區(qū)段設(shè)置在渦輪機殼體的內(nèi)部；以及延伸通過渦輪機殼體的至少一部分且具有相對于渦輪機殼體處在固定位置上的第一端的促動裝置，該促動裝置包括具有第一熱膨脹系數(shù)(CTE)的至少一個第一細(xì)長部件；以及具有與第一CTE不同的第二CTE的至少一個第二細(xì)長部件，第二細(xì)長部件嵌套在第一細(xì)長部件內(nèi)，該裝置構(gòu)造成以便響應(yīng)于溫度變化、基于第一CTE和第二CTE之間的關(guān)系使該裝置的第二端沿該裝置的主軸線移位選定的距離。

通過本發(fā)明的示例性實施例的技術(shù)實現(xiàn)了另外的特征和優(yōu)點。本文對本發(fā)明的其它實施例和方面進(jìn)行了詳細(xì)描述，且將它們視為要求保護(hù)的發(fā)明的一部分。為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點和特征，參看描述和附圖。




圖1是燃?xì)廨啓C的內(nèi)部渦輪機殼體的一個示例性實施例的側(cè)面透視圖；
圖2是促動裝置的一個示例性實施例的側(cè)截面圖；
圖3是促動裝置的另一個示例性實施例的側(cè)截面圖；
圖4是促動裝置的另一個示例性實施例的側(cè)截面圖；
圖5是促動裝置的另一個示例性實施例的側(cè)截面圖；
圖6是促動裝置的另一個示例性實施例的透視圖；
圖7是圖6的促動裝置的側(cè)視圖；
圖8是圖6的促動裝置的側(cè)截面圖；
圖9是顯示了用于圖6的促動裝置的各示例性實施例的放大因數(shù)的圖表；
圖10是包括促動裝置的圖1的內(nèi)部渦輪機殼體的一個區(qū)段的側(cè)面透視圖；
圖11是圖1的內(nèi)部渦輪機殼體的密封組件的側(cè)面透視圖；
圖12是用于控制以熱的方式觸發(fā)的促動器的系統(tǒng)的示意；以及
圖13是提供了用于使促動裝置的一部分移位的一種示例性方法的流程圖。
部件列表
具體實施例方式
提供了一種用于以熱的方式觸發(fā)的移位的裝置、系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括熱促動裝置，該熱促動裝置包括在燃?xì)廨啓C系統(tǒng)中，以用于調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C的構(gòu)件的移位，例如輪葉頂部和一個或多個護(hù)罩之間的間隙。雖然以燃?xì)廨啓C系統(tǒng)為背景對促動裝置進(jìn)行了描述，但是該裝置可用于將會受益于由熱促動產(chǎn)生的構(gòu)件移位的任何系統(tǒng)中。

促動裝置包括具有第一熱膨脹系數(shù)(“CTE”)的至少一個第一細(xì)長部件和具有與第一CTE不同的第二CTE的至少一個第二細(xì)長部件。第二細(xì)長部件嵌套在第一細(xì)長部件內(nèi)，且該裝置構(gòu)造成以便響應(yīng)于溫度變化、基于第一CTE和第二CTE之間的關(guān)系沿該裝置的主軸線延伸選定的距離。細(xì)長部件在本文中被描述為大體圓柱形桿、管或者它們的組合，但可為任何適當(dāng)?shù)男螤睢Ｌ峁┝艘环N方法，該方法包括以熱的方式觸發(fā)細(xì)長部件，以致使該部件的端部移位。

參看圖1，大體在10處表明了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的燃?xì)廨啓C的一部分。燃?xì)廨啓C10包括構(gòu)造成以便接合例如多個渦輪機級的內(nèi)部渦輪機殼體12。渦輪機殼體12包括多個區(qū)段14，其中各個區(qū)段14由狹槽16隔開且構(gòu)造成以便保持促動裝置18。在一個實施例中，設(shè)置在各個區(qū)段14上的密封組件20接合促動裝置18，以將促動裝置的第一端相對于區(qū)段14固定在固定的位置上。各個促動裝置18(例如)在其第二端處連接到位于渦輪機殼體12的內(nèi)部中的護(hù)罩或其它構(gòu)件上。雖然結(jié)合渦輪機10對促動裝置進(jìn)行描述，但該促動裝置可與需要構(gòu)件進(jìn)行軸向運動的任何系統(tǒng)或設(shè)備一起使用。

參看圖2，顯示了促動裝置18的一個實施例。該促動裝置包括至少一個第一細(xì)長部件46和至少一個第二細(xì)長部件48。在一個實施例中，第二細(xì)長部件48嵌套在兩個第一細(xì)長部件46之間。第一細(xì)長部件46由具有第一熱膨脹系數(shù)(“CTE”)的第一材料制成，且第二細(xì)長部件48由具有與第一CTE不同的第二CTE的第二材料制成。促動裝置18構(gòu)造成以便響應(yīng)于溫度變化基于第一CTE和第二CTE之間的關(guān)系使裝置18的一部分沿裝置18的主軸線50移位選定的距離。

在使用中，應(yīng)用熱源-例如電流、電加熱器和/或氣體(例如空氣或蒸汽)來改變裝置18的溫度。裝置18具有第一端52和第二端54。

在一個實施例中，第一端52相對于主體-諸如渦輪機殼體12而固定。第一端52由任何適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)固定，例如銷釘附連件或螺紋附連件。溫度變化將導(dǎo)致第二端54沿主軸線50移位距離“δ”。

在一個實例中，第一細(xì)長部件46具有比第二細(xì)長部件48的CTE更大的CTE。溫度的升高將相應(yīng)地使第二端54遠(yuǎn)離第一端52而移位距離δ。這個移位以伸縮的方式進(jìn)行，因為各個第一細(xì)長部件46均沿主軸線50膨脹比第二細(xì)長部件48的膨脹更大的量，這使第二端54移位得比其在使用單個細(xì)長部件46的情況下移位得更遠(yuǎn)。

在另一個實例中，第一細(xì)長部件46具有比第二細(xì)長部件48的CTE更小的CTE。溫度的升高將相應(yīng)地使第二端54朝第一端52移位距離δ，即致使裝置18縮回。該移位因為第二細(xì)長部件48比第一細(xì)長部件46沿主軸線50膨脹更大的量而發(fā)生。相對于單個細(xì)長部件46的情況，這種縮回作用也放大了。

第一細(xì)長部件46和第二細(xì)長部件48由具有期望的CTE的任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)熱材料制成。這樣的材料的實例包括鉻-鉬-釩鋼、鈮強化的超合金(例如

909)、不銹鋼(例如310SS)以及高強度的鐵基超合金(例如A286)。雖然本文所述的實施例將第一細(xì)長部件46和第二細(xì)長部件48描述成實心或中空的圓柱形部件的形式，但是第一細(xì)長部件46和第二細(xì)長部件48可采用任何適當(dāng)?shù)男螤睢?br>
參看圖3，促動裝置18的一個實施例包括多個同心部件，且在一端處連接到主體20上、在另一端處連接到可動部件22上。在這個實施例中，第二細(xì)長部件48形成嵌套在多個第一細(xì)長部件46之間的中空的圓柱形管。第一細(xì)長部件46包括內(nèi)部部件24，該內(nèi)部部件24設(shè)置在第二細(xì)長部件48內(nèi)，在第一端26處連接到第二細(xì)長部件48上，且在第二端28處連接到可動部件22上。第一細(xì)長部件46還包括中空的外部部件30，該外部部件30圍繞第二細(xì)長部件48，在第一端32處連接到第二細(xì)長部件48上，且在第二端34處連接到主體20上。

促動裝置18形成氣體流徑或腔體36，從而允許具有選定的溫度的空氣、氣體或其它材料圍繞促動裝置18的結(jié)構(gòu)，以使促動裝置18膨脹或縮回。細(xì)長部件46、48中的各個還可包括穿過其中的孔或洞，以有利于使促動裝置暴露于空氣、氣體或其它材料。

參看圖4，在一個實施例中，促動器18包括另外的部件，以進(jìn)一步放大移位作用。各個另外的部件以同心的方式連接到另外的第二細(xì)長部件48上。在這個實施例中，第二細(xì)長部件48形成第一圓柱形管38和另外的圓柱形管40。第一細(xì)長部件46包括內(nèi)部部件24、外部部件30和另外的外部部件42。另外的圓柱形管40嵌套在外部部件30和另外的外部部件42之間。另外的外部部件42連接到主體20上。嵌入的另外的細(xì)長部件層可增加放大作用，且由此增加由部件22移動的距離而無需增加長度L。

參看圖5，在一個實施例中，第一細(xì)長部件46是細(xì)長桿或其它部件，而第二細(xì)長部件形成在一端處連接到主體20上且在另一端處連接到第一細(xì)長部件46上的中空的圓柱形部件。第一細(xì)長部件46在一端處連接到第二細(xì)長部件48的一端處，且在另一端處連接到可動部件22上。在一個實施例中，促動裝置18自主體20的外部延伸通過開口-該開口穿過渦輪機殼體12和自主體20的外部突出的第二細(xì)長部件48而形成。

在一個實例中，主體20是渦輪機殼體，而可動部件22是與渦輪機葉片或輪葉44隔開的渦輪機護(hù)罩，但此實施例不限于此。例如通過使細(xì)長部件46、48暴露于具有選定的溫度的空氣來控制促動裝置18的溫度，來控制護(hù)罩22和輪葉44之間的間隙“C”。

參看圖6-8，促動裝置18的一個實施例包括多個同心部件。圖6和7分別顯示了促動裝置18的外部的透視圖和側(cè)視圖。圖8顯示了促動裝置18的側(cè)截面圖。

再參看圖8，第二細(xì)長部件48是嵌套在第一細(xì)長部件46其中多個之間的空心圓柱形管。在這個實施例中，第一細(xì)長部件46包括設(shè)置在第二細(xì)長部件48內(nèi)且連接到第二細(xì)長部件48的第一端58上的內(nèi)部部件56，以及圍繞第二細(xì)長部件48且在其第二端62處連接到第二細(xì)長部件48上的中空的外部部件60。

在一個實施例中，促動裝置18包括形成于促動裝置18內(nèi)的各種氣體流徑。在一個實施例中，氣體流徑由第一細(xì)長部件46和第二細(xì)長部件48形成，以及/或者由通過細(xì)長部件46、48的選定的部分而形成的另外的管道形成。在一個實例中，中空的外部部件60是實心的，而第二細(xì)長部件48包括穿過其中的一個或多個孔或洞。

在另一個實例中，第一端52是中空的，且形成連接到形成于中空的外部部件60和第二細(xì)長部件48之間的流徑上的管道?？蛇x地，一個或多個洞或孔包括在第二細(xì)長部件48中，以允許氣體在中空的外部部件60和內(nèi)部部件56之間流動。在另一個實例中，第二端54是中空的，且形成通過其中的氣體流動管道。

在其它實施例中，包括了另外的外部部件60，以進(jìn)一步放大移位作用。各個另外的外部部件60以同心的方式連接到另外的第二細(xì)長部件48上。

如以上所表明，對第一細(xì)長部件46和第二細(xì)長部件48使用不同的CTE材料產(chǎn)生了對位移δ的放大作用。這種放大作用是由于這樣的事實產(chǎn)生的即CTE差異以及第一細(xì)長部件46和第二細(xì)長部件48之間的連接造成部件46、48沿主軸線50在相反的方向上膨脹。

位移δ和CTE的差異之間的關(guān)系可由以下等式表示 δ＝α1*L*ΔT-α2*L*ΔT+α1*L*ΔT ＝2*α1*L*ΔT-α2*L*ΔT 其中“α1”為第一細(xì)長部件46的熱膨脹系數(shù)(CTE)，“α2”為第二細(xì)長部件48的CTE，“L”為促動裝置18的活動部分的沿主軸線50的長度，而“ΔT”為促動裝置18的溫度變化。在這個實施例中，活動部分為第一細(xì)長部件46和第二細(xì)長部件48。在一個實施例中，活動部分包括任何數(shù)量的細(xì)長部件46、48。

從這個等式得出CTE差異和位移δ之間存在以下關(guān)系 1.如果α1＝α2/2，則δ＝0； 2.如果α1＞α2/2，則δ＞0；以及 3.如果α1＜α2/2，則δ＜0。

位移δ和CTE的差異之間的關(guān)系可進(jìn)一步泛化為任何數(shù)量“n”的第一細(xì)長部件 δ＝α1*L*ΔT-α2*L*ΔT+…+α1*L*ΔT ＝n*α1*L*ΔT-(n-1)*α2*L*ΔT.
從這個等式得出CTE差異和位移δ之間存在以下關(guān)系 1.如果α1＝(n-1)*α2/n，則δ＝0； 2.如果α1＞(n-1)*α2/n，則δ＞0；以及 3.如果α1＜(n-1)*α2/n，則δ＜0。

因此，移位的放大能夠通過增加第一細(xì)長部件46的數(shù)量來實現(xiàn)，在這個實施例中，第一細(xì)長部件46為空心管，但可采用任何期望的形式。例如，對于n＝5和α1＝(2)*α2，位移將為 δ＝5*α1*L*ΔT-(5-1)*α1/2*L*ΔT＝α1*L*ΔT*(5-(5-1)/2)) ＝α1*L*ΔT*(5-(5-1)/2))＝3*α1*L*ΔT. 因此，對于具有因數(shù)為2的CTE差異的5個管，促動裝置18的活動部分的移位放大將為(3*α1*L*ΔT)。

圖9是顯示了對于第一CTE和第二CTE之間的各種比率的、放大因數(shù)和管的數(shù)量之間的關(guān)系的圖表。

參看圖10和11，顯示了用于將促動裝置18固定到主體20或渦輪機殼體12上的示例性機構(gòu)。在這個實施例中，第一端52形成大體球形形狀，且密封組件20的內(nèi)部包括圓錐形內(nèi)部，以有利于區(qū)段14和促動裝置18之間的球錐密封。在其它實施例中，可使用任何適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)來使第一端52固定地連接到區(qū)段14上。

參看圖12，提供了一種系統(tǒng)70，以用于控制促動裝置18，例如以便控制護(hù)罩20、24、26和一個或多個輪葉頂部之間的間隙。系統(tǒng)70可結(jié)合計算機71或能夠接收來自用戶或與促動裝置18和/或護(hù)罩組件14結(jié)合的傳感器的數(shù)據(jù)的其它處理單元。在一個實施例中，計算機71還連接到且能夠控制熱能量源，例如電加熱器36和氣體、蒸汽和/或空氣源。可由護(hù)罩組件14包括處理單元，或者可作為遠(yuǎn)程處理單元的一部分來包括處理單元。

在一個實施例中，系統(tǒng)70包括聯(lián)接到促動器72上的計算機71，促動器72又聯(lián)接到促動裝置18上，以將熱能提供給促動裝置18。間隙測量傳感器74也聯(lián)接到計算機71上，從而使得計算機71可控制促動裝置，以實現(xiàn)或保持期望的間隙。在一個實施例中，促動器72包括加熱機構(gòu)，例如電加熱器36和/或繼電器或連接到電源上的其它開關(guān)。在另一個實施例中，促動器72包括連接到空氣、氣體和/或蒸汽的源上的閥。計算機71的示例性構(gòu)件包括(并非限制)至少一個處理器、存儲器、內(nèi)存、輸入裝置、輸出裝置等。由于這些構(gòu)件對本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，所以本文沒有以任何細(xì)節(jié)描繪這些構(gòu)件。

大體上，本文的教導(dǎo)中的一些被簡化為存儲在機器可讀的介質(zhì)上的指令。指令由計算機81執(zhí)行，且為操作者提供期望的輸出。

圖13說明了用于使促動裝置18的一部分移位、例如以便調(diào)節(jié)包括渦輪機轉(zhuǎn)子和多個輪葉的燃?xì)廨啓C中的間隙的一種示例性方法80。方法80包括一個或多個步驟81-83。在一個示例性實施例中，該方法包括以所述順序執(zhí)行所有的步驟81-83。然而，可省略某些步驟，可添加步驟，或者可改變步驟的順序。在本文所述的示例性實施例中結(jié)合護(hù)罩組件14和計算機71對該方法進(jìn)行了描述。然而，可結(jié)合任何類型的處理器來執(zhí)行方法80，或者可手動地執(zhí)行方法80，且另外可結(jié)合可以與能夠以熱的方式移位的促動器一起使用的任何應(yīng)用來執(zhí)行方法80。

在第一個步驟81中，將促動裝置的第一端52固定在固定的位置處。例如，將促動裝置18固定到突起34和/或渦輪機殼體12上。

在第二個步驟82中，將諸如電加熱器36、蒸汽、空氣和氣體的熱源應(yīng)用于促動裝置18，以使第二端54移位。在一個實施例中，將經(jīng)加熱的空氣或氣體形式的熱源引向促動裝置18的外部，引向形成于第一細(xì)長部件46和第二細(xì)長部件48之間的內(nèi)部腔體和/或形成于促動裝置18中的各管道。在一個實施例中，通過突起34和/或入口38將熱源應(yīng)用于促動裝置18，以使護(hù)罩26膨脹或縮回。

在第三個步驟83中，響應(yīng)于由熱源的應(yīng)用引起的溫度變化，促動裝置18的第二端54沿主軸線50移位選定的距離。如上所述，選定的移位距離基于第一CTE和第二CTE之間的關(guān)系。在一個實例中，第二端54連接到內(nèi)部護(hù)罩26上，且將熱源應(yīng)用于促動裝置18會導(dǎo)致內(nèi)部護(hù)罩相對于輪葉頂部對應(yīng)地移動。

在一個實施例中，例如通過經(jīng)由入口38應(yīng)用來自渦輪機殼體12的內(nèi)部的空氣以使促動裝置18保持在選定的溫度上，且通過將熱應(yīng)用于突起34且使突起34膨脹及由此縮回促動裝置18，來使促動裝置18縮回。例如，在瞬態(tài)運行期間，在輪葉頂部和內(nèi)部護(hù)罩26之間的緊縮最大的時候打開電加熱器36，以膨脹突起34，且使促動裝置18縮回。

雖然本文所述的系統(tǒng)和方法是結(jié)合燃?xì)廨啓C提供的，但是可使用任何其它適當(dāng)類型的渦輪機。例如，本文所述的系統(tǒng)和方法可與蒸汽輪機或包括氣體發(fā)生和蒸汽發(fā)生兩者的渦輪機一起使用。

本文所述的裝置、系統(tǒng)和方法提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)的許多優(yōu)點。例如，該裝置、系統(tǒng)和方法提供了以下技術(shù)效果即允許對輪葉頂部和護(hù)罩之間的間隙進(jìn)行主動控制，這將允許用戶在比現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)更緊密的間隙下運行渦輪發(fā)動機。這些裝置、系統(tǒng)和方法是使護(hù)罩獨立地運動以控制間隙且解決制造差異的簡單且成本低的手段。

本文所述的裝置、系統(tǒng)和方法允許將促動裝置布置在燃?xì)廨啓C內(nèi)部以及使用特定的溫度下的空氣或其它熱源來使促動器運動。渦輪機外部沒有需要進(jìn)行密封的孔，且不存在具有對現(xiàn)有技術(shù)的電氣和/或機械解決方案而言典型的溫度限制的零件。

本文所述的裝置、系統(tǒng)和方法更可靠，可用于更惡劣的環(huán)境中，且需要比現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)更短的組件長度。所有這些由于系統(tǒng)的內(nèi)在可靠性而使成本更低。另外，本文的裝置、系統(tǒng)和方法提供了可設(shè)計成以便在應(yīng)用正的溫度變化的情況下引起端部的正移位或負(fù)移位的促動器。

可在軟件、固件、硬件或它們的一些組合中實施本文所公開的實施例的性能。作為一個實例，所公開的實施例的一個或多個方面可包括在具有例如計算機可用的介質(zhì)的制造物品(例如一個或多個計算機程序產(chǎn)品)中。例如，該介質(zhì)在其中實現(xiàn)了用于提供和有助于本發(fā)明的性能的計算機可讀程序代碼手段。制造物品可包括為計算機系統(tǒng)的一部分，或者可單獨出售。另外，可提供機器可讀的、有形地包括了可由機器執(zhí)行以實現(xiàn)所公開的實施例的性能的至少一個指令程序的至少一個程序存儲裝置。

大體上，本書面描述使用實例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，且還使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及實施任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專利的范圍由權(quán)利要求書限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果這樣的其它實例具有無異于權(quán)利要求書的字面語言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求書的字面語言沒有實質(zhì)性區(qū)別的等效結(jié)構(gòu)元件，則這樣的其它實例意圖處于本發(fā)明的示例性實施例的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種促動裝置(18)，包括
具有第一熱膨脹系數(shù)(CTE)的至少一個第一細(xì)長部件(46)；
具有與所述第一CTE不同的第二CTE的至少一個第二細(xì)長部件(48)，所述第二細(xì)長部件(48)嵌套在所述第一細(xì)長部件(46)內(nèi)，所述裝置(18)構(gòu)造成以便響應(yīng)于溫度變化基于所述第一CTE和所述第二CTE之間的關(guān)系使所述裝置(18)的一部分沿所述裝置(18)的主軸線(50)移位選定的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(18)，其特征在于，所述第二細(xì)長部件(48)是中空的圓柱形管，且所述至少一個第一細(xì)長部件(46)為多個部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置(18)，其特征在于，所述多個部件包括(i)設(shè)置在所述第二細(xì)長部件(48)內(nèi)且連接到所述第二細(xì)長部件(48)的第一端(26，58)上的內(nèi)部部件(24，56)，以及(ii)圍繞所述第二細(xì)長部件(48)且在所述第二細(xì)長部件(48)的第二端(32，62)處連接到所述第二細(xì)長部件(48)上的中空的外部部件(30，60)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(18)，其特征在于，所述裝置(18)在第一端(34，52)處固定，且溫度的升高使所述裝置(18)的第二端(28，54)沿所述主軸線(5)移位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(18)，其特征在于，所述第一CTE大于所述第二CTE的一半，且所述溫度的升高使所述第二端(28，54)遠(yuǎn)離所述第一端(34，52)而移位。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(18)，其特征在于，所述第一CTE小于所述第二CTE的一半，且所述溫度的升高使所述第二端(28，54)朝向所述第一端(34，52)移位。
7.一種使促動裝置(18)的一部分移位的方法，所述方法包括
將所述促動裝置(18)的第一端固定在固定的位置處，所述促動裝置(18)包括具有第一熱膨脹系數(shù)(CTE)的至少一個第一細(xì)長部件(46)和具有與所述第一CTE不同的第二CTE的至少一個第二細(xì)長部件(48)，所述第二細(xì)長部件(48)嵌套在所述第一細(xì)長部件(46)內(nèi)；以及
將熱源應(yīng)用于所述裝置(18)，以改變所述裝置(18)的溫度；以及
響應(yīng)于所述溫度的變化而使所述裝置(18)的第二端沿所述裝置(18)的主軸線(50)移位選定的距離，所述選定的距離基于所述第一CTE和所述第二CTE之間的關(guān)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二細(xì)長部件(48)為中空的圓柱形管，且所述至少一個第一細(xì)長部件(46)為多個部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述多個部件包括(i)設(shè)置在所述第二細(xì)長部件(48)內(nèi)且連接到所述第二細(xì)長部件(48)的第一端(26，58)上的內(nèi)部部件(24，56)，以及(ii)圍繞所述第二細(xì)長部件(48)且在所述第二細(xì)長部件(48)的第二端(32，62)處連接到所述第二細(xì)長部件(48)上的中空的外部部件(30)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述多個部件包括至少一個另外的中空的外部部件(42)，所述另外的外部部件(42)連接到另外的第二細(xì)長部件(48)上，所述多個部件(24，56，30，42)中的各個形成在其之間具有所述至少一個第二細(xì)長部件(48)的同心區(qū)段。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于以熱的方式觸發(fā)的移位的裝置、系統(tǒng)和方法。一種促動裝置(18)包括具有第一熱膨脹系數(shù)(CTE)的至少一個第一細(xì)長部件(46)；以及具有與第一CTE不同的第二CTE的至少一個第二細(xì)長部件(48)，第二細(xì)長部件(48)嵌套在第一細(xì)長部件(46)內(nèi)，裝置(18)構(gòu)造成以便響應(yīng)于溫度變化基于第一CTE和第二CTE之間的關(guān)系使裝置(18)的一部分沿裝置(18)的主軸線(50)移位選定的距離。
文檔編號F03G7/06GK101660508SQ20091017206
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者I·D·威爾遜, B·J·米勒, H·G·小巴拉德, E·西基塔諾 申請人:通用電氣公司