渦輪排氣框架和導(dǎo)葉組裝的方法
【專利摘要】公開了一種用于具有軸向中心線的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪框架，包括：內(nèi)轂；環(huán)繞內(nèi)轂的外轂；延伸在內(nèi)轂和外轂之間的多個(gè)支柱；至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段，其包括安裝到內(nèi)轂和外轂上且環(huán)繞一個(gè)支柱的至少第一和第二整流板；以及單件式外固持環(huán)，其可操作地聯(lián)接到導(dǎo)葉節(jié)段上，以相對(duì)于內(nèi)固持環(huán)和外固持環(huán)而固定導(dǎo)葉節(jié)段的徑向位置；以及公開了一種將至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段組裝到排氣框架上的方法，至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段具有由成對(duì)的整流板形成的至少一個(gè)導(dǎo)葉。
【專利說明】
渦輪排氣框架和導(dǎo)葉組裝的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及渦輪排氣框架和導(dǎo)葉組裝的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)且特別地燃?xì)饣蛉紵郎u輪發(fā)動(dòng)機(jī)為旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其從燃燒氣體流中抽取能量，燃燒氣體流傳送通過發(fā)動(dòng)機(jī)到多個(gè)渦輪葉片上。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)典型地包括固定渦輪排氣框架，其對(duì)渦輪導(dǎo)葉提供安裝結(jié)構(gòu)，以及提供從支承發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的軸承到發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼的結(jié)構(gòu)負(fù)載路徑。渦輪框架在操作中暴露于高溫，并且合乎需要的是盡可能地增大燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的操作溫度，以增大輸出和效率兩者。
[0003]為了針對(duì)高溫而保護(hù)渦輪框架的支柱，可使用圍繞整流板的一件式外套。這個(gè)構(gòu)造需要支柱可在轂、外部環(huán)或兩者處與框架組件分開，以容許整流板安裝在支柱上。這使得安裝和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)較難?？墒褂闷渲星昂秃髤^(qū)段夾在支柱周圍的分開式整流板布置，但是其依賴于互鎖結(jié)構(gòu)，以在組裝到框架上之后將整流板半部保持在一起。這個(gè)互鎖結(jié)構(gòu)消耗了大量物理空間，并且因此對(duì)于用于許多框架構(gòu)造不那么合乎需要，因?yàn)槠湓龃罂諝鈩?dòng)力學(xué)阻力。另外，這種結(jié)構(gòu)需要使用可分離轂構(gòu)成的結(jié)構(gòu)框架，這增大部件數(shù)和重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)方面，本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種將至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段組裝到排氣框架上的方法，至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段具有由成對(duì)的整流板形成的至少一個(gè)導(dǎo)葉，并且排氣框架具有內(nèi)轂和外轂，它們通過至少一個(gè)支柱連接，方法包括:利用僅一個(gè)整流板將導(dǎo)葉節(jié)段與內(nèi)固持環(huán)附連在一起，使得導(dǎo)葉節(jié)段可相對(duì)于內(nèi)固持環(huán)沿徑向移動(dòng):相對(duì)于組裝導(dǎo)葉節(jié)段和內(nèi)固持環(huán)而定位排氣框架，使得支柱至少部分地由一個(gè)整流板環(huán)繞;通過相對(duì)地沿徑向移動(dòng)導(dǎo)葉節(jié)段和內(nèi)固持環(huán)，而減小導(dǎo)葉節(jié)段和內(nèi)固持環(huán)的組合徑向尺寸；圍繞導(dǎo)葉節(jié)段和內(nèi)固持環(huán)而定位外固持環(huán);通過相對(duì)地沿徑向移動(dòng)導(dǎo)葉節(jié)段和內(nèi)固持環(huán)，而增大導(dǎo)葉節(jié)段和固持環(huán)的組合徑向尺寸；以及將外固持環(huán)附連到導(dǎo)葉節(jié)段上，以相對(duì)于內(nèi)固持環(huán)和外固持環(huán)而固定導(dǎo)葉節(jié)段的徑向位置。
[0005]在另一個(gè)方面，本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用于具有軸向中心線的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪框架，渦輪框架包括:內(nèi)轂;環(huán)繞內(nèi)轂的外轂;延伸在內(nèi)轂和外轂之間的多個(gè)支柱;至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段，其包括安裝到內(nèi)轂和外轂上且環(huán)繞一個(gè)支柱的至少第一和第二整流板；內(nèi)固持環(huán)，其可操作地聯(lián)接到導(dǎo)葉節(jié)段上；以及單件式外固持環(huán)，其可操作地聯(lián)接到導(dǎo)葉節(jié)段上，以相對(duì)于內(nèi)固持環(huán)和外固持環(huán)而固定導(dǎo)葉節(jié)段的徑向位置，其中導(dǎo)葉節(jié)段可相對(duì)于內(nèi)固持環(huán)沿徑向移動(dòng)，直到單件式外固持環(huán)可操作地聯(lián)接到導(dǎo)葉節(jié)段上。
[0006]技術(shù)方案1.一種將至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段組裝到排氣框架上的方法，所述至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段具有由成對(duì)的整流板形成的至少一個(gè)導(dǎo)葉，所述排氣框架具有內(nèi)轂和外轂，所述內(nèi)轂和外轂通過至少一個(gè)支柱連接，所述方法包括:
利用所述整流板中的僅一個(gè)將所述導(dǎo)葉節(jié)段附連到內(nèi)固持環(huán)上，使得所述導(dǎo)葉節(jié)段可相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)沿徑向移動(dòng)；
相對(duì)于組裝好的導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)而定位所述排氣框架，使得所述支柱至少部分地由所述整流板中的所述一個(gè)環(huán)繞；
通過相對(duì)地沿徑向移動(dòng)所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)，而減小所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)的組合徑向尺寸；
圍繞所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)而定位外固持環(huán)；
通過相對(duì)地沿徑向移動(dòng)所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)，而增大所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)的組合徑向尺寸；
將所述外固持環(huán)附連到所述導(dǎo)葉節(jié)段上，以相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)和外固持環(huán)而固定所述導(dǎo)葉節(jié)段的徑向位置。
[0007]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，所述將所述導(dǎo)葉節(jié)段與所述內(nèi)固持環(huán)附連在一起包括將圍繞所述內(nèi)固持環(huán)沿徑向間隔開的多個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段與所述內(nèi)固持環(huán)附連在一起。
[0008]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段中的不止一個(gè)包括導(dǎo)葉，其由成對(duì)的整流板形成，并且所述相對(duì)于組裝好的導(dǎo)葉節(jié)段和內(nèi)固持環(huán)而定位所述排氣框架包括使對(duì)應(yīng)的導(dǎo)葉節(jié)段中的各個(gè)的所述整流板中的所述一個(gè)至少部分地環(huán)繞一個(gè)所述支柱。
[0009]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法，其特征在于，減小所述組合徑向尺寸包括相對(duì)地沿徑向移動(dòng)所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)。
[0010]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的方法，其特征在于，所述定位所述外固持環(huán)包括圍繞所有所述導(dǎo)葉節(jié)段而定位所述外固持環(huán)。
[0011 ]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的方法，其特征在于，增大所述組合徑向尺寸包括相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)而沿徑向移動(dòng)所有所述導(dǎo)葉節(jié)段。
[0012]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法，其特征在于，將所述外固持環(huán)附連到所述導(dǎo)葉節(jié)段上包括將所有所述導(dǎo)葉節(jié)段附連到所述外固持環(huán)上。
[0013]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括，對(duì)于各對(duì)整流板，圍繞所述支柱而定位所述整流板中的另一個(gè)，使得所述整流板完全環(huán)繞所述支柱。
[0014]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括圍繞所述支柱而定位所述整流板中的所述另一個(gè)，使得所述整流板完全環(huán)繞所述支柱。
[0015]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其特征在于，定位所述整流板中的所述另一個(gè)包括將所述整流板中的所述另一個(gè)沿軸向移動(dòng)到所述整流板中的所述一個(gè)附近，并且然后沿徑向向外而沿徑向移動(dòng)所述整流板中的所述另一個(gè)。
[0016]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，減小所述組合徑向尺寸包括使所述導(dǎo)葉節(jié)段上的凸緣沿徑向向內(nèi)移動(dòng)到所述內(nèi)固持環(huán)上的通道中。
[0017]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，圍繞所述導(dǎo)葉節(jié)段定位所述外固持環(huán)包括使所述外固持環(huán)在所述導(dǎo)葉節(jié)段的至少一部分上沿軸向移動(dòng)。
[0018]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，所述將所述外固持環(huán)附連到所述導(dǎo)葉節(jié)段上包括將夾子施加到所述外固持環(huán)和所述導(dǎo)葉節(jié)段的相鄰的凸緣上。
[0019]技術(shù)方案14.一種將至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段組裝到排氣框架上的方法，所述至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段具有由成對(duì)的整流板形成的至少一個(gè)導(dǎo)葉，所述排氣框架具有內(nèi)轂和外轂，它們通過至少一個(gè)支柱連接，所述方法包括:
利用所述整流板中的僅一個(gè)將所述導(dǎo)葉節(jié)段附連到內(nèi)固持環(huán)上，使得所述導(dǎo)葉節(jié)段可相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)沿徑向移動(dòng)；
相對(duì)于所述組裝導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)而定位所述排氣框架，使得所述支柱至少部分地由所述整流板中的所述一個(gè)環(huán)繞；
通過相對(duì)地沿徑向移動(dòng)所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)，而減小所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)的組合徑向尺寸；
使所述外固持環(huán)在所述導(dǎo)葉節(jié)段的至少一部分上沿軸向移動(dòng)；
通過使所述導(dǎo)葉節(jié)段遠(yuǎn)離所述內(nèi)固持環(huán)而沿徑向移動(dòng)向所述外固持環(huán)，而增大所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)的組合徑向尺寸；
將所述外固持環(huán)附連到所述導(dǎo)葉節(jié)段上，以相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)和外固持環(huán)而固定所述導(dǎo)葉節(jié)段的徑向位置。
[0020]技術(shù)方案15.—種用于具有軸向中心線的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪框架，所述渦輪框架包括:
內(nèi)轂；
環(huán)繞所述內(nèi)轂的外轂；
延伸在所述內(nèi)轂和外轂之間的多個(gè)支柱；
至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段，其包括安裝到所述內(nèi)轂和外轂上且環(huán)繞所述支柱中的一個(gè)的至少第一和第二整流板；
內(nèi)固持環(huán)，其可操作地聯(lián)接到所述導(dǎo)葉節(jié)段上;和
單件式外固持環(huán)，其可操作地聯(lián)接到所述導(dǎo)葉節(jié)段上，以相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)和外固持環(huán)而固定所述導(dǎo)葉節(jié)段的徑向位置；
其中所述導(dǎo)葉節(jié)段可相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)沿徑向移動(dòng)，直到所述單件式外固持環(huán)可操作地聯(lián)接到所述導(dǎo)葉節(jié)段上。
[0021]技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案15所述的渦輪框架，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段包括多個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段，并且各個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段環(huán)繞所述支柱中的一個(gè)。
[0022]技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案15所述的渦輪框架，其特征在于，所述成對(duì)的整流板包括后整流板和前整流板，其沿著后和前連結(jié)線而貼靠。
[0023]技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案15所述的渦輪框架，其特征在于，所述外固持環(huán)包括環(huán)形吊架框架。
[0024]技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案15所述的渦輪框架，其特征在于，所述外固持環(huán)可操作地聯(lián)接到所述外轂上。
[0025]技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案19所述的渦輪框架，其特征在于，所述內(nèi)固持環(huán)可操作地聯(lián)接到所述內(nèi)轂上。
【附圖說明】
[0026]在圖中:
圖1為航空器的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性橫截面圖。
[0027]圖2為圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪排氣框架的透視圖。
[0028]圖3為圖2的渦輪排氣框架的分解圖。
[0029]圖4為銷的側(cè)視圖，所述銷插入圖2的排氣框架的固持器的局部截面圖中。
[0030]圖5為導(dǎo)葉和插入圖4的固持器中的整流板的第一部分的側(cè)視圖。
[0031]圖6為圍繞圖2的排氣框架的支柱定位的固持器、導(dǎo)葉和整流板組件的側(cè)視圖。
[0032]圖7為圍繞圖2的排氣框架的支柱定位的整流板的第二部分的側(cè)視圖。
[0033]圖8為向上移動(dòng)的整流板的第二部分的側(cè)視圖。
[0034]圖9為接合固持器的整流板的第二部分的側(cè)視圖。
[0035]圖1OA為橫截面視圖，其示出在圖4的固持器的一部分內(nèi)的整流板組件的一部分。
[0036]圖1OB為橫截面視圖，其示出沿徑向向內(nèi)移動(dòng)到固持器的部分內(nèi)的整流板組件的部分。
[0037]圖11為在固持器、導(dǎo)葉和整流板組件上移動(dòng)的外固持環(huán)的剖開部分的側(cè)視圖。
[0038]圖12A為移動(dòng)到整流板組件的一部分中的外固持環(huán)的一部分的橫截面視圖。
[0039]圖12B為插入整流板組件的部分中的外固持環(huán)的部分的橫截面視圖。
[0040]圖13為安裝了銷和夾子的圖12B的外固持環(huán)的部分的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]本發(fā)明的實(shí)施例涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪排氣框架。為了闡述本發(fā)明的實(shí)施例的環(huán)境，圖1示出用于航空器的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10，航空器形成渦輪排氣框架的環(huán)境。將理解，本文描述的原理同樣適用于渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，以及用于其它運(yùn)載工具或用于固定應(yīng)用中的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)10具有大體沿縱向延伸的軸線或中心線12，其從前部14延伸到后部16。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括成下游串聯(lián)流關(guān)系的包括風(fēng)扇20的風(fēng)扇區(qū)段18、包括增壓器或低壓力(LP)壓縮機(jī)24和高壓力(HP)壓縮機(jī)26的壓縮機(jī)區(qū)段22、包括燃燒器30的燃燒區(qū)段28、包括HP渦輪34和LP渦輪36的渦輪區(qū)段32，以及排氣區(qū)段38。
[0042]風(fēng)扇區(qū)段18包括包圍風(fēng)扇20的風(fēng)扇殼40。風(fēng)扇20包括多個(gè)風(fēng)扇葉片42，其圍繞中心線12而沿徑向設(shè)置。
[0043]HP壓縮機(jī)26、燃燒器30和HP渦輪34形成發(fā)動(dòng)機(jī)10的核心44，其產(chǎn)生燃燒氣體。核心44被核心殼46包圍，核心殼46能與風(fēng)扇殼40聯(lián)接。圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)10的中心線12同軸地設(shè)置的HP軸或軸桿48傳動(dòng)地將HP渦輪34連接到HP壓縮機(jī)26。在較大直徑的環(huán)形HP軸48內(nèi)圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)10的中心線12同軸地設(shè)置的LP軸或軸桿50傳動(dòng)地將LP渦輪36連接到LP壓縮機(jī)24和20。
[0044]LP壓縮機(jī)24和HP壓縮機(jī)26分別包括多個(gè)壓縮機(jī)級(jí)52，54，其中一組壓縮機(jī)葉片56，58相對(duì)于對(duì)應(yīng)的一組靜態(tài)壓縮機(jī)導(dǎo)葉60，62(也稱為噴嘴)旋轉(zhuǎn)，以對(duì)傳送通過級(jí)的流體流進(jìn)行壓縮或加壓。在單個(gè)壓縮機(jī)級(jí)52，54中，多個(gè)壓縮機(jī)葉片56，58可設(shè)置成環(huán)且可相對(duì)于中心線12從葉片平臺(tái)沿徑向向外延伸到葉片末梢，同時(shí)對(duì)應(yīng)的靜態(tài)壓縮機(jī)導(dǎo)葉60，62定位在旋轉(zhuǎn)葉片56，58下游且鄰近旋轉(zhuǎn)葉片56，58。要注意，選擇圖1中顯示的葉片、導(dǎo)葉和壓縮機(jī)級(jí)的數(shù)量，僅為了說明目的，并且其它數(shù)量是可行的。
[0045]HP渦輪34和LP渦輪36分別包括多個(gè)渦輪級(jí)64，66，其中一組渦輪葉片68，70相對(duì)于對(duì)應(yīng)的一組靜態(tài)渦輪導(dǎo)葉72，74 (也稱為噴嘴)旋轉(zhuǎn)，以從傳送通過級(jí)的流體流抽取能量。在單個(gè)渦輪級(jí)64，66中，多個(gè)渦輪葉片68，70可設(shè)置成環(huán)，并且可相對(duì)于中心線12從葉片平臺(tái)沿徑向向外延伸到葉片末梢，而對(duì)應(yīng)的靜態(tài)渦輪導(dǎo)葉72，74定位在旋轉(zhuǎn)葉片68，70上游且鄰近旋轉(zhuǎn)葉片68，70。
[0046]在操作中，旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇20將環(huán)境空氣供應(yīng)到LP壓縮機(jī)24，LP壓縮機(jī)24然后將加壓環(huán)境空氣供應(yīng)到HP壓縮機(jī)26，HP壓縮機(jī)26另外對(duì)環(huán)境空氣加壓。來自HP壓縮機(jī)26的加壓空氣在燃燒器30中與燃料混合且被點(diǎn)燃，從而產(chǎn)生燃燒氣體。通過HP渦輪34從這些氣體抽取一些功，HP渦輪34驅(qū)動(dòng)HP壓縮機(jī)26。燃燒氣體排到LP渦輪36中，LP渦輪36抽取額外的功來驅(qū)動(dòng)LP壓縮機(jī)24，并且排氣最終通過排氣區(qū)段38從發(fā)動(dòng)機(jī)10排出。LP渦輪36的驅(qū)動(dòng)會(huì)驅(qū)動(dòng)LP軸50，以使風(fēng)扇20和LP壓縮機(jī)24旋轉(zhuǎn)。
[0047]風(fēng)扇20供應(yīng)的一些環(huán)境空氣可繞過發(fā)動(dòng)機(jī)核心44且用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)10的一部分，特別是熱的部分，和/或用于冷卻航空器的其它方面或?qū)ζ涮峁﹦?dòng)力。在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的背景下，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱的部分通常在燃燒器30的下游，特別是在渦輪區(qū)段32的下游，HP渦輪34為最熱的部分，因?yàn)樗谌紵齾^(qū)段28的直接下游。其它冷卻流體源可(但不限于)為從LP壓縮機(jī)24或HP壓縮機(jī)26排出的流體。
[0048]圖2示出排氣框架80的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，其支承圖1的LP/HP渦輪導(dǎo)葉72，74。不是為了限制排氣框架80可用于哪個(gè)渦輪區(qū)段中，導(dǎo)葉被賦予備選的標(biāo)號(hào)。但是將理解，如果排氣框架用于高壓力渦輪，則其將對(duì)應(yīng)于渦輪導(dǎo)葉72，并且如果排氣框架用于低壓力渦輪，則排氣框架的導(dǎo)葉將對(duì)應(yīng)于低壓力導(dǎo)葉74。
[0049]排氣框架80可提供從支承發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)軸48，50的軸承到發(fā)動(dòng)機(jī)10的外殼40的結(jié)構(gòu)負(fù)載路徑。排氣框架80穿過渦輪區(qū)段32的燃燒氣體流路徑，并且因而在操作中暴露于高溫。排氣框架80中可包括內(nèi)轂82、環(huán)繞內(nèi)轂82的外轂84和延伸在內(nèi)轂82和外轂84之間的多個(gè)支柱86(以虛線顯示)。一些支柱86可在其內(nèi)部包含維護(hù)管線或?qū)Ч?3(圖3)。
[0050]可在排氣框架80中包括任何數(shù)量的導(dǎo)葉88和90。導(dǎo)葉88和90可具有翼型件形狀且可產(chǎn)生翼型件級(jí)聯(lián)。在運(yùn)行期間，導(dǎo)葉88和90使空氣流成形以改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)效率。不為翼型件形狀的支柱86將不利地影響空氣流；因此，包括導(dǎo)葉90以圍繞支柱86形成翼型件。將理解，在示出的示例中，導(dǎo)葉90包圍結(jié)構(gòu)元件，如支柱86，而導(dǎo)葉88什么都不包圍。圖3示出排氣框架80的分解圖，以更清楚地示出這一點(diǎn)。包圍支柱86的導(dǎo)葉90可由成對(duì)的整流板92和94形成。第一和第二整流板92和94可沿著第一和第二連結(jié)線93和95 (圖9)而連接在一起，以限定尺寸設(shè)置成接收一個(gè)支柱86的內(nèi)部。
[0051]圖3的分解圖還更清楚示出排氣框架可包括內(nèi)固持環(huán)100和外固持環(huán)120。排氣框架80的組裝在歷史上是非常復(fù)雜的，并且需要使用多件式結(jié)構(gòu)，特別是多件式外固持環(huán)。本發(fā)明的實(shí)施例包括組裝方法，其允許使用一件式外固持環(huán)120，這導(dǎo)致更簡(jiǎn)單和快速地組裝，并且減小部件數(shù)量。圖4-13按順序示出組裝方法的主要步驟。
[0052]參照?qǐng)D4，為了開始組裝排氣框架80;在箭頭104指示的方向上將對(duì)準(zhǔn)銷102插入內(nèi)固持環(huán)100中。對(duì)準(zhǔn)銷102延伸在內(nèi)固持環(huán)100的部分之間，使得其覆蓋內(nèi)固持環(huán)100中的通道118。將理解，為了清楚目的，僅示出內(nèi)固持環(huán)100的部分截面部分。對(duì)準(zhǔn)銷102可為D形頭銷，其安裝到內(nèi)固持環(huán)100中且點(diǎn)焊就位。雖然示出僅一個(gè)對(duì)準(zhǔn)銷102，但是將理解，多個(gè)對(duì)準(zhǔn)銷102可圍繞內(nèi)固持環(huán)100沿徑向定位。
[0053 ] 參照?qǐng)D5，在將銷1 2組裝到內(nèi)固持環(huán)100上之后，可包括兩個(gè)導(dǎo)葉88和導(dǎo)葉90的第一整流板92的導(dǎo)葉節(jié)段在箭頭106的方向上插入內(nèi)固持環(huán)100的部分中。導(dǎo)葉90的節(jié)段可附連到內(nèi)固持環(huán)100上，使得導(dǎo)葉90的節(jié)段可相對(duì)于內(nèi)固持環(huán)100沿徑向移動(dòng)。更具體而言，第一整流板92的凸緣116接收在內(nèi)固持環(huán)100的通道118內(nèi)。凹口 117可設(shè)置在凸緣116中，以協(xié)助相對(duì)于對(duì)準(zhǔn)銷102將第一整流板92定位在通道118中。
[0054]接下來，如圖6中顯示，包括一個(gè)支柱86的排氣框架80相對(duì)于導(dǎo)葉節(jié)段、第一整流板92和內(nèi)固持環(huán)100的組件而定位，使得支柱86至少部分地由第一整流板92環(huán)繞。更具體而言，排氣框架80可相對(duì)于組件沿軸向移動(dòng)，直到支柱86至少部分地由第一整流板92環(huán)繞。在圖6的示出的示例中，排氣框架80移動(dòng)，直到支柱86定位成使得第一整流板92環(huán)繞支柱86的后部部分。
[0055]圖7示出第二整流板94可圍繞支柱86的前部部分而就位。更具體而言，第二整流板94可沿軸向在箭頭108的方向上移動(dòng)。第二整流板94可圍繞支柱86定位，使得第一和第二整流板92和94完全環(huán)繞支柱86，這在圖8中看到。以這個(gè)方式，定位第二整流板94可包括沿軸向使第二整流板94移動(dòng)到第一整流板92附近。如圖8中另外示出的那樣，定位第二整流板94可還包括沿徑向向外而沿徑向移動(dòng)第二整流板94。第二整流板94可在箭頭110的方向上移動(dòng)，直到其接合固持器112，如圖9中示出。固持器112可為任何適當(dāng)?shù)墓坛制鳎ㄤN和帶扣固持器。
[0056]第一和第二整流板92和94可以任何適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄔ谝黄穑ㄋ鼈兛赏ㄟ^螺栓114栓接在一起，如圖1OA中示出。圖1OA還更清楚顯示，導(dǎo)葉90的節(jié)段可附連到內(nèi)固持環(huán)100上，使得導(dǎo)葉90的節(jié)段可相對(duì)于內(nèi)固持環(huán)100而沿徑向移動(dòng)。例如，包括第一和第二整流板92和94的導(dǎo)葉節(jié)段90和內(nèi)固持環(huán)100的組合徑向尺寸可通過相對(duì)地沿徑向移動(dòng)導(dǎo)葉節(jié)段90和內(nèi)固持環(huán)100而減小。更具體而言，第一整流板92的凸緣116可在箭頭119的方向上進(jìn)一步移動(dòng)到內(nèi)固持環(huán)100的通道118中。圖1OB示出凸緣116沿徑向向內(nèi)移動(dòng)到通道118中，在這時(shí)，可關(guān)閉在其之間的任何流路徑間隙。
[0057]圖11示出外固持環(huán)120，其圍繞包括由第一和第二整流板92和94形成的導(dǎo)葉節(jié)段90和內(nèi)固持環(huán)100的組件而定位。如示出的那樣，外固持環(huán)120在箭頭121的方向上移動(dòng)。定位外固持環(huán)120可包括使外固持環(huán)120在導(dǎo)葉節(jié)段90的至少一部分上沿軸向移動(dòng)。在示出的示例中，外固持環(huán)120的一部分在第一整流板92的一部分上，如可在圖12A中更清楚看到的那樣。如示出的那樣，外固持環(huán)120為吊架(hanger)。但是，設(shè)想到吊架以外的結(jié)構(gòu)可用于外固持環(huán)120。
[0058]導(dǎo)葉節(jié)段90和內(nèi)固持環(huán)100的組合徑向尺寸然后可通過相對(duì)地沿徑向移動(dòng)導(dǎo)葉節(jié)段90和內(nèi)固持環(huán)100而增大。如示出的那樣，第一整流板92可在箭頭126的方向上沿徑向移動(dòng)，直到外固持環(huán)120的凸緣122支承在第一整流板92的通道124內(nèi)。徑向移動(dòng)使第一整流板92承坐在外固持環(huán)120上，如圖12B中示出的那樣。
[0059]外固持環(huán)120可然后附連到導(dǎo)葉節(jié)段90上，以相對(duì)于內(nèi)固持環(huán)和外固持環(huán)100和120而固定導(dǎo)葉節(jié)段90的徑向位置。外固持環(huán)120可以任何適當(dāng)?shù)姆绞礁竭B到導(dǎo)葉節(jié)段90上，包括可安裝夾子126，并且一個(gè)或多個(gè)銷128可點(diǎn)焊就位，以固持夾子126，如圖13示出的那樣。
[0060]將理解，組裝方法為靈活的，并且示出的圖僅僅用于示出目的。例如，描繪的步驟的順序僅僅用于示出的目的，并且不意圖以任何的方式限制方法，因?yàn)橐斫?，步驟可以不同的邏輯順序進(jìn)行，或者可包括額外的或中間的步驟，而不減損本發(fā)明的實(shí)施例。作為非限制性示例，將理解，在組裝方法的任何適當(dāng)?shù)牟糠制陂g，可安裝任何數(shù)量的密封件。包括迷宮密封件130(圖2和3)可安裝在排氣框架80上。另外，在任何適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，可將外固持環(huán)附連到外轂上，以及可將內(nèi)固持環(huán)附連到內(nèi)轂上。
[0061 ]另外，將理解，將導(dǎo)葉90與內(nèi)固持環(huán)100附連在一起可包括將多個(gè)導(dǎo)葉90附連到內(nèi)固持環(huán)100上，其中多個(gè)導(dǎo)葉90圍繞內(nèi)固持環(huán)100沿徑向間隔開。另外，所有上面的步驟可針對(duì)任何數(shù)量的多個(gè)導(dǎo)葉90而進(jìn)行。因而，相對(duì)于組裝好的導(dǎo)葉節(jié)段90和內(nèi)固持環(huán)100而定位排氣框架80可包括使各個(gè)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)葉節(jié)段的一個(gè)整流板移動(dòng)成至少部分地環(huán)繞一個(gè)支柱。在這種情況下，減小組合徑向尺寸可包括相對(duì)地沿徑向移動(dòng)導(dǎo)葉節(jié)段和內(nèi)固持環(huán)。另外，定位外固持環(huán)可包括將外固持環(huán)定位成圍繞所有導(dǎo)葉節(jié)段，并且增大組合徑向尺寸可包括相對(duì)于內(nèi)固持環(huán)而沿徑向移動(dòng)所有導(dǎo)葉節(jié)段。另外，附連外固持環(huán)120可包括將所有導(dǎo)葉節(jié)段90附連到外固持環(huán)120上。對(duì)于各對(duì)整流板，各個(gè)對(duì)的第二整流板可圍繞其相應(yīng)的支柱而定位，使得整流板完全環(huán)繞支柱。增大組合徑向尺寸可包括使多個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段遠(yuǎn)離內(nèi)固持環(huán)而沿徑向移動(dòng)向外固持環(huán)。最后，將外固持環(huán)附連到導(dǎo)葉節(jié)段上可包括將夾子施加到外固持環(huán)和導(dǎo)葉節(jié)段的相鄰的凸緣上。
[0062]上面描述的實(shí)施例提供各種優(yōu)點(diǎn)，包括使用一件式結(jié)構(gòu)框架或非分節(jié)段吊架，這提供結(jié)構(gòu)完整性，最大程度地減少弦接(chording)，以及使得能夠?qū)?dǎo)葉和整流板安裝在它們后端處。提供的另外的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)與使用可分離轂構(gòu)造的結(jié)構(gòu)框架相比時(shí)，減少了部件數(shù)量，這導(dǎo)致減少制造和維護(hù)成本。另外，整流板的交錯(cuò)分離平面可導(dǎo)致最大程度地減小周向厚度和空氣動(dòng)力學(xué)阻力，從而減小壓力損耗。這導(dǎo)致商業(yè)優(yōu)點(diǎn)，諸如增大操作溫度、增大效率和使發(fā)動(dòng)機(jī)制造更具競(jìng)爭(zhēng)力。
[0063]雖然未描述，但是各種實(shí)施例的不同的特征和結(jié)構(gòu)可如期望的那樣彼此組合起來使用。一個(gè)特征可能未示出在所有實(shí)施例中，這不意味著可理解，其不可在所有實(shí)施例中，而是為了描述的簡(jiǎn)潔而這樣做。因而，不同的實(shí)施例的各種特征可如期望的那樣混合和匹配，以形成新的實(shí)施例，而不管是否清楚地描述了新的實(shí)施例。本文描述的特征的所有組合或置換由本公開覆蓋。
[0064]本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還可使本領(lǐng)域中的技術(shù)人員實(shí)踐本發(fā)明，包括制造和利用任何裝置或系統(tǒng)，并執(zhí)行任何所含方法。本發(fā)明的可專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域中的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有并非不同于權(quán)利要求語言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果其包括與權(quán)利要求語言無實(shí)質(zhì)差異的等效的結(jié)構(gòu)元件，那么這些其它示例都屬于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種將至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段組裝到排氣框架上的方法，所述至少一個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段具有由成對(duì)的整流板形成的至少一個(gè)導(dǎo)葉，所述排氣框架具有內(nèi)轂和外轂，所述內(nèi)轂和外轂通過至少一個(gè)支柱連接，所述方法包括: 利用所述整流板中的僅一個(gè)將所述導(dǎo)葉節(jié)段附連到內(nèi)固持環(huán)上，使得所述導(dǎo)葉節(jié)段可相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)沿徑向移動(dòng)； 相對(duì)于組裝好的導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)而定位所述排氣框架，使得所述支柱至少部分地由所述整流板中的所述一個(gè)環(huán)繞； 通過相對(duì)地沿徑向移動(dòng)所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)，而減小所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)的組合徑向尺寸； 圍繞所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)而定位外固持環(huán)； 通過相對(duì)地沿徑向移動(dòng)所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)，而增大所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)的組合徑向尺寸； 將所述外固持環(huán)附連到所述導(dǎo)葉節(jié)段上，以相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)和外固持環(huán)而固定所述導(dǎo)葉節(jié)段的徑向位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述導(dǎo)葉節(jié)段與所述內(nèi)固持環(huán)附連在一起包括將圍繞所述內(nèi)固持環(huán)沿徑向間隔開的多個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段與所述內(nèi)固持環(huán)附連在一起。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)葉節(jié)段中的不止一個(gè)包括導(dǎo)葉，其由成對(duì)的整流板形成，并且所述相對(duì)于組裝好的導(dǎo)葉節(jié)段和內(nèi)固持環(huán)而定位所述排氣框架包括使對(duì)應(yīng)的導(dǎo)葉節(jié)段中的各個(gè)的所述整流板中的所述一個(gè)至少部分地環(huán)繞一個(gè)所述支柱。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，減小所述組合徑向尺寸包括相對(duì)地沿徑向移動(dòng)所述導(dǎo)葉節(jié)段和所述內(nèi)固持環(huán)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述定位所述外固持環(huán)包括圍繞所有所述導(dǎo)葉節(jié)段而定位所述外固持環(huán)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，增大所述組合徑向尺寸包括相對(duì)于所述內(nèi)固持環(huán)而沿徑向移動(dòng)所有所述導(dǎo)葉節(jié)段。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將所述外固持環(huán)附連到所述導(dǎo)葉節(jié)段上包括將所有所述導(dǎo)葉節(jié)段附連到所述外固持環(huán)上。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括，對(duì)于各對(duì)整流板，圍繞所述支柱而定位所述整流板中的另一個(gè)，使得所述整流板完全環(huán)繞所述支柱。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括圍繞所述支柱而定位所述整流板中的另一個(gè)，使得所述整流板完全環(huán)繞所述支柱。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，定位所述整流板中的所述另一個(gè)包括將所述整流板中的所述另一個(gè)沿軸向移動(dòng)到所述整流板中的所述一個(gè)附近，并且然后沿徑向向外而沿徑向移動(dòng)所述整流板中的所述另一個(gè)。
【文檔編號(hào)】F01D5/34GK106050315SQ201610198595
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日 公開號(hào)201610198595.5, CN 106050315 A, CN 106050315A, CN 201610198595, CN-A-106050315, CN106050315 A, CN106050315A, CN201610198595, CN201610198595.5
【發(fā)明人】A.P.卡拉菲利斯, M.W.弗拉什, S.J.奧爾特加, A.帕里西
【申請(qǐng)人】通用電氣公司