用于以非侵入的方式分开构件的方法和系统

申请号 CN201580019093.5 申请日 2015-02-03 公开(公告)号 CN106460549B 公开(公告)日 2019-07-26
申请人 通用电气公司; 发明人 M.沃切乔夫斯基; M.J.扎尼克; P.蒙富特-莫罗斯; M.科瓦尔茨克;
摘要 提供一种方法和系统(250),其用于促进第一和第二构件之间的相对移动。第一构件接合组件(270)插入到第一构件中的开口(252)中。第一构件接合组件可旋拧地联接在推 力 部件(260)附近,使得推力部件延伸通过第一构件开口。推力部件的端部(274)朝第二构件延伸。第一构件接合组件(270)以摩擦接合的方式与第一构件开口的内表面(249)联接。当 扭矩 施加在推力部件上时,推力部件相对于第一构件接合组件移动,以通过端部推力部件,对第二构件施加推力和 牵引力 中的一个,以使第二构件相对于第一构件移动。
权利要求

1.一种系统(250),其用于促进第一和第二构件(202,204)之间的相对移动,其中,所述系统包括:
第一开口,其设置在所述第一构件中并从第一端延伸到第二端;
部件(260);以及
第一构件接合组件(270)可旋拧地联接在所述推力部件的第一端(272)附近,所述第一构件接合组件包括连接到所述推力部件的至少一个第一夹爪;
其中,所述第一构件接合组件构造成插入到所述第一开口的所述第一端中,使得所述至少一个第一夹爪不超过所述第一开口的所述第二端、所述推力部件延伸通过所述第一开口、并且所述推力部件的第二端(274)延伸到所述第二构件中,
其中,所述第一构件接合组件构造成促进所述至少一个第一夹爪与所述第一开口的内表面(249)的摩擦接合;以及
其中,所述推力部件构造成当扭矩施加在所述推力部件上时相对于所述第一构件接合组件移动,以及其中,所述推力部件构造成通过所述推力部件的所述第二端对所述第二构件施加推力和牵引力中的一个,以使所述第二构件相对于所述第一构件移动。
2.根据权利要求1所述的系统(250),其特征在于,所述第一构件接合组件还包括第一锥体(258),其可旋拧地联接在所述推力部件的第一端附近;
所述至少一个第一夹爪(256)在所述第一锥体附近联接到所述推力部件上,其中,所述第一锥体构造成压靠在所述至少一个第一夹爪上,以使所述至少一个第一夹爪以摩擦的方式接合所述第一构件开口的内表面。
3.根据权利要求2所述的系统(250),其特征在于,所述第一构件接合组件包括螺母(264),所述螺母(264)可旋拧地联接到所述推力部件上,使得所述至少一个夹爪沿轴向定向在所述螺母和所述第一锥体之间,其中,所述螺母旋转促使所述至少一个第一夹爪接触所述第一锥体。
4.根据权利要求3所述的系统(250),其特征在于,所述第一构件接合组件包括可滑动地联接到所述推力部件上的套环(255),其中,所述套环在所述推力部件上沿轴向定向在所述螺母和所述至少一个第一夹爪之间。
5.根据权利要求2所述的系统(250),其特征在于,所述第一构件接合组件包括:
至少两个夹爪(256);以及
联接到所述至少两个夹爪上的至少一个弹簧环(245),其中,所述至少一个弹簧环的一部分定向在凹槽(247)内,所述凹槽(247)限定在所述至少两个夹爪中的各个的外表面(253)中。
6.根据权利要求1所述的系统(250),其特征在于,所述推力部件包括:
螺纹轴(262);以及
头部(251),其联接到所螺纹轴上,并且构造成促进对所述头部应用的扭矩传递到所述螺纹轴。
7.根据权利要求1所述的系统(250),其特征在于,所述推力部件(301)的第二端(308)构造成插入到限定在所述第二构件中的开口中,其中,所述第二构件开口与所述第一构件开口基本对齐。
8.根据权利要求1所述的系统(250),其特征在于,所述系统包括联接在所述推力部件的第二端附近的第二构件接合组件(330)。
9.根据权利要求8所述的系统(250),其特征在于,所述第二构件接合组件(330)构造成以摩擦接合的方式与所述第二构件开口的内表面联接。
10.根据权利要求9所述的系统(250),其特征在于,所述第二构件接合组件(330)包括:
第二锥体(338),其可旋拧地联接在所述推力部件的第二端附近;以及
至少一个第二夹爪(336),其在所述第二锥体附近联接到所述推力部件上,其中,所述第二锥体构造成压靠在所述至少一个第二夹爪上,以使所述至少一个第二夹爪以摩擦的方式接合所述第二构件开口的内表面。
11.一种涡轮系统(101),所述涡轮系统包括:
至少涡轮区段(108),其包括第一构件和第二构件,所述第一构件包括第一开口,所述第一开口从第一端延伸到第二端;以及
构件接合系统(250),其用于促进所述第一构件和所述第二构件之间的相对移动,其中,所述构件接合系统包括:
推力部件(260);以及
第一构件接合组件(270),其可旋拧地联接在所述推力部件的第一端(272)附近,所述第一构件接合组件包括连接到所述推力部件的至少一个第一夹爪;
其中,所述第一构件接合组件构造成插入到所述第一开口(252)的所述第一端中,使得所述至少一个第一夹爪不超过所述第一开口的所述第二端、所述推力部件延伸通过所述第一构件开口、并且所述推力部件的第二端(274)延伸到所述第二构件中,其中,所述第一构件接合组件构造成促进所述至少一个第一夹爪与所述第一构件开口的内表面(249)的摩擦接合,以及
其中,所述推力部件构造成当扭矩施加在所述推力部件上时,相对于所述第一构件接合组件移动,以及其中,所述推力部件构造成通过所述推力部件的所述第二端对所述第二构件施加推力和牵引力中的一个,以使所述第二构件相对于所述第一构件移动。

说明书全文

用于以非侵入的方式分开构件的方法和系统

技术领域

[0001] 本公开涉及组装和拆卸构件,并且特别地涉及分开或连结诸如蒸汽和燃气涡轮发动机壳体的重型构件。

背景技术

[0002] 至少一些已知燃气涡轮发动机至少包括压缩机区段、燃烧器区段和涡轮区段。至少一些已知蒸汽涡轮发动机包括高压区段、中压区段和低压区段中的至少一个。在至少一些已知的燃气和蒸汽涡轮发动机中,这些区段中的一个或多个典型地包括壳体,壳体形成有上半部和下半部,它们沿着平延伸的接口连结。在燃气和蒸汽涡轮发动机的至少一些已知壳体中,上半部和下半部可非常厚重,重达几百磅或者甚至几千磅。为了安全和稳定性,壳体的下半部例如可通过螺栓固定到地板或衬垫上。在至少一些燃气和蒸汽涡轮发动机的壳体中,上半部和下半部包括凸缘,凸缘限定接口。随着时间的推移,由于壳体上半部的重量、剥落、变形化和/或其它现象,上半部和下半部的凸缘例如可由于微焊接而变得彼此粘结。在燃气和蒸汽涡轮发动机的至少一些已知壳体中,壳体的相应的半部可包括沿竖向延伸的部分,它们彼此进行表面-表面接触,并且同样可变得彼此粘结。
[0003] 周期性地,例如,为了修理、例行维护或装置升级,分开燃气或蒸汽涡轮发动机壳体可为合乎需要或必要的。至少一些已知燃气和蒸汽涡轮发动机壳体的上半部设有提升结构,诸如有眼螺栓,诸如起重机或绞车的提升装置可附连到提升结构上,以从壳体下半部提起和提开壳体上半部。但是,在沿着半部之间的接口,或者沿着壳体内的接口的并列表面之间的粘合可产生阻力,必须克服阻力,阻力远远超过提升壳体的上半部的重量所需的力。此外,阻力远远超过可设置在壳体上半部上的提升结构的能力。因此,在至少一些已知的燃气和蒸汽涡轮发动机壳体中,额外的提升结构可特别地附连到壳体上半部上,以提供提升装置可联接的充分位置,以使得能够对上半部应用足够的提升力。这样的额外提升结构可通过侵入技术附连到壳体上半部,包括(但不限于)焊接和钻孔。
发明内容
[0004] 一方面,提供一种用于促进第一和第二构件之间的相对移动的方法。该方法包括将第一构件接合组件插入到限定在第一构件中的开口中,其中,第一构件接合组件可旋拧地联接到推力部件的第一端附近,使得推力部件延伸通过第一构件开口,并且推力部件的第二端朝第二构件延伸。方法还包括将第一构件接合组件以摩擦接合的方式与第一构件开口的内表面联接。方法还包括对推力部件施加扭矩,以使推力部件相对于第一构件接合组件移动,以通过推力部件的第二端,对第二构件施加推力和牵引力中的一个,以使第二构件相对于第一构件移动。
[0005] 另一方面,提供一种用于促进第一和第二构件之间的相对移动的系统。该系统包括推力部件。系统还包括第一构件接合组件,其可旋拧地联接在推力部件的第一端附近。第一构件接合组件构造成插入到限定在第一构件中的开口中,使得推力部件延伸通过第一构件开口,并且推力部件的第二端朝第二构件延伸。第一构件接合组件构造成促进与第一构件开口的内表面的摩擦接合。推力部件还构造成当扭矩施加在推力部件上时,相对于第一构件接合移动。推力部件还构造成通过推力部件的第二端,对第二构件施加推力和牵引力中的一个,以使第二构件相对于第一构件移动。
[0006] 另一方面,提供一种涡轮系统。涡轮系统至少包括涡轮区段。涡轮系统还包括构件接合系统,以促进至少涡轮区段中的第一和第二构件之间的相对移动。构件接合系统包括推力部件。构件接合系统还包括第一构件接合组件,其可旋拧地联接在推力部件的第一端附近。第一构件接合组件构造成插入到限定在第一构件中的开口中,使得推力部件延伸通过第一构件开口,并且推力部件的第二端朝第二构件延伸。第一构件接合组件构造成促进与第一构件开口的内表面的摩擦接合。推力部件还构造成当扭矩施加在推力部件上时,相对于第一构件接合移动。推力部件还构造成通过推力部件的第二端,对第二构件施加推力和牵引力中的一个,以使第二构件相对于第一构件移动。附图说明
[0007] 图1是示例性燃气涡轮系统的示意图。
[0008] 图2是示例性蒸汽涡轮系统的示意图。
[0009] 图3是图1中显示的燃气涡轮系统或图2中显示的蒸汽涡轮系统的壳体的示例性凸缘接口的截面图。
[0010] 图4是图1中显示的燃气涡轮系统或图2中显示的蒸汽涡轮系统的示例性构件接合系统的透视图。
[0011] 图5是在构件接合系统促动之前显示的图4中显示的构件接合系统的放大截面图。
[0012] 图6是在构件接合系统促动期间显示的图4中显示的构件接合系统的截面图。
[0013] 图7是在两个壳体凸缘分开之后显示的图4中显示的构件接合系统的截面图。
[0014] 图8是备选构件接合系统的透视图。

具体实施方式

[0015] 虽然可能在一些图中显示本公开的各种实施例的具体特征,而在其它图中不显示,但是这仅仅是为了方便。根据本公开的原理,图的任何特征可与任何其它图的任何特征结合起来参照和/或声明。如本文所用,“贯穿膛孔”和“盲孔”可统称为“开口”。还如本文所用,用语“联接”不限于构件之间的直接机械连接、热连接、通信连接和/或电连接,但还可包括多个构件之间的间接机械连接、热连接、通信连接和/或电连接。
[0016] 本公开涉及用于分开机器中的构件(诸如(但不限于)燃气和蒸汽涡轮发动机的壳体)的方法和系统。重型机器的壳体(诸如用于产生功率的燃气和蒸汽涡轮发动机的壳体)可非常厚重,重达几百磅或几千磅。随着时间的推移,这样的壳体可由于本文前面描述的一个或多个机制而变得彼此粘结。本公开涉及方法和系统将使得已经变得彼此粘结的壳体半部或任何其它成对的连结构件能够分开,而不必诉诸于附连额外的提升结构或其它分开结构。本文描述的方法和系统还促进以沿着水平接口连结构件所处那些定向之外的定位来分开构件。本文描述的方法和系统还可促进联接构件。
[0017] 图1是燃气涡轮系统101的示意图,示例性燃气涡轮系统101包括燃气涡轮发动机100和控制系统120。发动机100包括压缩机区段102和燃烧器区段104。发动机100还包括涡轮区段108和公共压缩机/涡轮转子110。
[0018] 在运行中,空气103流过压缩机区段102,并且在压缩之后,供应到燃烧器区段104。燃料105被引导到限定在燃烧器区段104内的燃烧区域和/或燃烧区(未显示),其中,燃料与空气混合且点燃。所产生的燃烧气体被引导到涡轮区段108,其中,气体流的热能化成机械旋转能。涡轮区段108联接到转子110上,以围绕轴线106旋转。在示例性实施例中,系统
101包括负载112,负载112联接到转子110上。负载112可为通过转子110使用来自燃气涡轮发动机100的旋转输入来工作的任何装置或系统。例如,负载112可为(不限于)发电机
[0019] 图2是示例性的简明蒸汽涡轮系统121的示意图。在示例性实施例中,系统121包括至少一个热源122。更特别地,在示例性实施例中,热源122可为燃气涡轮发动机。虽然在示例性实施例中示出了燃气涡轮发动机122,但应当注意的是,系统121可包括使得系统121能够如本文描述的那样起作用的任何其它类型的热源。系统121还包括至少一个蒸汽涡轮发动机124。
[0020] 在示例性实施例中,燃气涡轮发动机122和蒸汽涡轮发动机124可各自分别机械地联接到发电机126和128上。系统121还可包括至少蒸汽锅炉130,其联接成通过排气管道131与燃气涡轮发动机122处于流连通。在示例性实施例中,蒸汽涡轮发动机124包括高压(“HP”)区段153、中压(“IP”)区段154和低压(“LP”)区段156。在示例性实施例中,HP蒸汽管道158从锅炉130中的HP蒸汽区段(未显示)延伸到HP区段153。类似地,IP蒸汽管道162从锅炉130中的IP蒸汽区段(未显示)延伸到IP区段154,并且LP蒸汽管道164从锅炉130中的LP蒸汽区段(未显示)延伸到LP区段156。在示例性实施例中,系统121还包括控制系统170,其联接到锅炉130上,并且联接到蒸汽涡轮或过程控制系统175上,蒸汽涡轮或过程控制系统175构造成检测蒸汽涡轮发动机124的HP区段153、IP区段154和LP区段156中的各个内的运行参数或状况。
[0021] 图3示出图1中显示的燃气涡轮发动机100或图2中显示的蒸汽涡轮发动机124的示例性区段200。区段200包括在第一构件(例如壳体上半部202)和第二构件(例如壳体下半部204)之间的接口226。在示例性实施例中,区段200可为任何压缩机区段102、燃烧器区段104或涡轮区段108(全部在图1中显示),或者任何高压区段153、中压区段154或低压区段156(全部在图2中显示)。上半部202包括凸缘206,并且下半部包括凸缘208。在示例性实施例中,凸缘206和208通过固件组件210联接在一起,紧固件组件210延伸通过分别限定在凸缘206和208中的贯穿膛孔216和218。紧固件组件210包括螺栓212,螺栓212包括头部214和螺纹轴220。在示例性实施例中,螺母222用来固定螺栓212。轴220的末梢224可延伸通过螺母222。在示例性实施例中,可提供使得壳体202和204能够如本文描述的那样联接在一起的任何数量的紧固件组件210。在备选实施例中(未显示),紧固件组件210可具有使得壳体202和204能够如本文描述的那样联接在一起的任何构造。
[0022] 图3还示出示例性构件接合系统250。如前面描述的那样,有时,分开壳体上半部202与壳体下半部204可为合乎需要的。在移除紧固件组件210之后,本文上面描述的粘结力可能仍然存在,粘结力可阻碍壳体202和204分开。在示例性实施例中,构件接合系统250构造成用于沿着凸缘206和208之间的接口226分开壳体202和204。另外,构件接合系统250构造成用于在限定在凸缘206和208中的预先存在的开口中使用,例如,呈限定在凸缘206中的贯穿膛孔252的形式的第一开口,以及呈限定在凸缘208中的盲孔254的形式的第二开口。
[0023] 构件接合系统250包括推力部件260。在示例性实施例中,推力部件260呈螺纹螺栓的形式。在备选实施例中,推力部件260可具有使得构件接合系统250能够如本文描述的那样起作用的任何构造。构件接合系统250还包括螺母264,以及可滑动地围绕螺栓260联接的无螺纹套环255。螺栓260包括头部251和螺纹轴262。如本文下面更详细地描述的那样,螺栓260促进在半部202和204之间施加推力,并且更特别地,在凸缘206和208之间施加推力。在示例性实施例中,构件接合系统250还包括多个第一夹爪256和内螺纹第一锥体258。
[0024] 图4-7更详细地示出构件接合系统250的组装和运行。特别地,图4是构件接合系统250的透视图。图5是促动之前显示的构件接合系统250的放大截面图。图6是促动期间显示的构件接合系统250的截面图,并且图7是凸缘206和208分开之后显示的构件接合系统250的截面图。
[0025] 如图4中更详细地显示的那样,在示例性实施例中,套环255构造成开口环或“C形”环,而且内部无螺纹,使得它能够沿着螺栓260自由滑动。螺栓260的轴262包括螺纹263、纵向轴线265、第一端272、第二端274和末梢269。在示例性实施例中,当沿着平行于轴线265的方向观察时,各个第一夹爪256具有弓形横截面(未显示),并且当箭头266所指示的垂直于轴线265的方向观察时,各个第一夹爪256具有大体三形或楔形横截面(未显示)。另外,各个第一夹爪256包括外表面253和内表面257。表面253和257可使用使得表面253和257在随意检查时看上去是基本平滑的任何适当的方法(包括(但不限于)机械加工)构造。第一夹爪256通过定向在对应的一个或多个凹槽247(限定在外表面253中)内的一个或多个弹簧
245(在图4中显示)来围绕轴262联接在一起。第一锥体258同样包括外表面267(在图4中显示),其可使用使得表面267在随意检查时看上去是基本平滑的任何适当的方法(包括(但不限于)机械加工)构造。螺母264、套环255、第一夹爪256、弹簧环245和第一锥体258共同限定构件接合组件270,其构造成接合限定在构件中的膛孔或开口,例如壳体上半部202中的贯穿膛孔252。在示例性实施例中,螺母264、套环255、第一夹爪256、弹簧环245、第一锥体258和螺栓260中的各个可由使得构件接合系统250能够如本文描述的那样起作用的任何适当的材料制造而成。
[0026] 如前面描述的那样,通过将构件接合系统250插入到凸缘206的贯穿膛孔252中,并且进一步插入到凸缘208的盲孔254中(全部在图6中显示),直到末梢269定向在膛孔底部表面271附近或靠着膛孔底部表面271,来将构件接合系统250安装到区段200中。在示例性实施例中,贯穿膛孔252的外表面253和内表面249之间的摩擦促进防止将第一夹爪256不合需要地过度插入到贯穿膛孔252中。特别地,在示例性实施例中,第一夹爪256必须保持在接口226上方,以促进使构件接合系统250分开凸缘206和208,以便构件接合系统250如本文描述的那样起作用。如图5-7中示出的那样,第一锥体258设有内螺纹263,内螺纹263构造成接合限定在螺栓260的轴262上的外螺纹261。
[0027] 在促动构件分开系统250之后,如本文描述的那样,间隙259(在图5中显示)在各个第一夹爪256的各个内表面257和第一锥体258的外表面267之间延伸。在插入构件接合系统250之后,螺母264上紧在轴262上,使得螺母264沿着轴线265移动,直到螺母264抵靠着套环
255而并列,并且套环255沿轴向被螺母264和第一夹爪256限制。上紧螺母264会使套环255挤压第一夹爪256,以防拉第一锥体258,封闭间隙259,并且使第一锥体258沿侧向向外将第一夹爪256推靠在贯穿膛孔252的内表面249上,如箭头275和277所指示的那样。在示例性实施例中,表面253和249以及表面257和267构造成促进在它们之间产生摩擦力,该摩擦力大于螺纹261和263之间产生的摩擦力。
[0028] 如图6中示出的那样,以沿箭头273的方向对螺栓260施加向下力来开始对构件接合系统250的促动。在施加向下力时,螺栓260例如由于沿箭头268的方向对头部251施加扭矩而围绕轴线265旋转。因为第一锥体258和第一夹爪256之间的摩擦大于轴262和第一锥体258之间的摩擦,所以轴262能够在第一锥体258保持固定的同时旋转。螺栓260连续地旋转会使末梢269推靠在膛孔底部表面271上。在反作用中,轴262的螺纹263向上推第一锥体
258。但是,如前面描述的那样,外表面267已经接触内表面257,使得第一锥体258沿箭头275和277(也在图5中显示)的方向对第一夹爪256施加侧向(例如,沿径向向外定向的)力。第一锥体258和第一夹爪256协作来抓住贯穿膛孔252的内表面249(在图5中显示)。因此,在末梢
269推靠在膛孔底部表面271上的反作用中产生的力通过轴262、第一锥体258和第一夹爪
256传递到凸缘206中,从而促使凸缘206和208彼此分开。
[0029] 在向下对螺栓260施加力的同时,螺栓260连续地旋转最终会产生足以克服使凸缘206和208保持接触的粘结力的反作用力,并且凸缘206和208将分开,如图7中显示的那样。
在凸缘206和208分开之后,壳体上半部202(在图3中显示)可通过联接到设置在壳体上半部
202上的现有的提升结构(未显示)上的提升装置,来沿箭头279的方向提升。在示例性实施例中,可提供使得能够促动构件接合系统250,以使均匀地控制凸缘206和208的分开,以促进分开半部202和204的任何数量的构件接合系统250。
[0030] 在备选实施例中,代替圆形横截面,第一锥体258可设有多边形横截面(未显示),以提供多个基本平坦外表面267。在这个备选实施例中,第一夹爪256的内表面257同样可为基本平坦,以与平坦外表面267接合。在另一个备选实施例中,第一锥体258和第一夹爪256中的各个可具有使得第一锥体258能够如楔形部件那样起作用的任何适当的构造,使得当第一夹爪256和第一锥体258被靠在一起时,如本文描述的那样,第一锥体258对第一夹爪256施加侧向力,侧向力趋向于使第一夹爪256分开且抵靠着贯穿膛孔252的内表面249。
[0031] 如前面描述的那样,构件接合系统250构造成用于设置在壳体202和204中的预先存在的开口,特别地,限定在凸缘206中的贯穿膛孔252和限定在凸缘208中的盲孔254。在备选实施例中,可特别地提供膛孔252和254,以用于构件接合系统250,并且在组装燃气涡轮发动机100之前或之后(在图1中显示),可在凸缘206和208内限定膛孔252和254。在备选实施例中,构件接合系统250可在这样的情形中使用,其中,贯穿膛孔252限定在凸缘206中,并且在凸缘208中不提供盲孔,使得在构件接合系统250促动之后,螺栓260的末梢269直接靠在接口226处的凸缘208上。
[0032] 在示例性实施例中,多个构件接合系统250沿着接口226(在图3中显示)部署且基本一致地促动,以确保对凸缘206和208应用的力均匀地分布和均匀地应用,从而防止对凸缘206和208中的任一个有不合需要的变形或损害。照这样,构件接合系统250促进粘结在一起的壳体分开,从而消除对将联接和提升结构附连到任一壳体上的需要。另外,螺杆驱动式构件接合系统250促进通过使用螺纹螺栓260和第一锥体258,以受控制的递增方式,对粘结在一起的壳体部分应用分开力。
[0033] 在示例性实施例中,可对接口226应用渗透剂和/或润滑剂材料,以促进分开凸缘206和208,只要小心慎重,以确保没有这种材料进入膛孔252和254而损害第一夹爪256和内表面249之间的摩擦接合。在备选实施例中,使凸缘206和208分开不必使用渗透剂和/或润滑剂材料。
[0034] 图8是备选构件接合系统300的透视图。在至少一些燃气涡轮发动机100或蒸汽涡轮发动机124中,可在凸缘206和208两者中提供对齐的无螺纹开口(未显示),其中,无螺纹开口呈贯穿膛孔的形式,贯穿膛孔完全延伸通过凸缘206和208两者。这与膛孔252和254(在图3中显示)相反,其中,盲孔254是具有膛孔底部表面271的开口。在具有带两个对齐贯穿膛孔的壳体凸缘的这样的已知燃气涡轮或蒸汽涡轮中,没有膛孔底部表面271供轴262推靠。
[0035] 因此,构件接合系统300构造成插入到限定在壳体上半部的第一凸缘中的第一贯穿膛孔(未显示)中,并且进一步插入到限定在相邻的壳体下半部的凸缘中的第二贯穿膛孔(未显示)中,其中,第一和第二贯穿膛孔定向成彼此基本同轴。构件接合系统300包括推力部件301。在示例性实施例中,推力部件301呈双螺纹螺栓的形式。在备选实施例中,推力部件301可具有使得构件接合系统300能够如本文描述的那样起作用的任何适当的构造。构件接合系统300还包括第一构件接合组件314和第二构件接合组件330。螺栓301包括轴302、头部304、第一端306和第二端308。在示例性实施例中,第一端306包括螺纹310,它具有第一节距和第一方向性(例如右旋),同时第二端308包括螺纹312,它具有可与第一节距相同的第二节距,以及与第一方向性相反的第二方向性(即,左旋)。螺纹310在沿着轴302的中间附近转变成螺纹312,如线313所指示的那样。
[0036] 在备选实施例中,螺纹310和312可具有使得构件接合系统300能够如本文描述的那样起作用的任何节距和/或方向性。另外,螺栓301可由使得构件接合系统300能够如本文描述的那样起作用的任何适当的材料和/或具有任何适当的构造制造而成。例如,最初可将轴302和头部304制造成单独的元件,以使得第一构件接合组件能够联接到轴302上,并且然后可使用使得能够对头部304施加传递给轴302的扭矩的任何适当的方法将头部304固定到轴302上,包括(但不限于)焊接。
[0037] 在示例性实施例中,第一构件接合组件314包括螺母316、套环318、第一夹爪320和第一锥体322,第一锥体322有内螺纹(未显示),以可旋拧地接合轴第一端306的螺纹310。第一夹爪320通过定向在限定在第一夹爪320中的凹槽326中的一个或多个弹簧环324而围绕轴302联接。在示例性实施例中,螺母316、套环318、第一夹爪320、第一锥体322和弹簧环324可具有相同构造,并且分别起本文上面描述和图3-7中显示的螺母264、套环255、第一夹爪256、第一锥体258和弹簧环245的作用。特别地,上紧螺母316会使螺母316沿轴向远离头部
304和朝向套环318和第一夹爪320移动。套环318进而使第一夹爪320压靠在第一锥体322上。在示例性实施例中,螺母316、套环318、第一夹爪320、第一锥体322和弹簧环324中的各个可由使得构件接合系统300能够如本文描述的那样起作用的任何适当的材料制造而成。
[0038] 在示例性实施例中,第二构件接合组件330包括螺母332、套环334、第二夹爪336和第二锥体338,第二锥体338有内螺纹(未显示),以可旋拧地接合轴第二端308的螺纹312。第二夹爪336通过定向在限定在第二夹爪336中的凹槽342中的一个或多个弹簧环340而围绕轴302联接。在示例性实施例中,螺母332、套环334、第二夹爪336、第二锥体338和弹簧环340可具有相同构造,并且分别起本文上面描述和图3-7中显示的螺母264、套环255、第一夹爪256、第一锥体258和弹簧环245的作用,除了由于螺纹312的方向,螺母332沿相反的方向(与螺母316相比)相对于螺纹312旋转,以使第二夹爪336接触第二锥体338。在示例性实施例中,螺母332、套环334、第二夹爪336、第二锥体338和弹簧环340中的各个可由使得构件接合系统300能够如本文描述的那样起作用的任何适当的材料制造而成。
[0039] 通过将构件接合系统300插入到两个对齐的贯穿膛孔(未显示)中,来使用构件接合系统300将两个壳体分开,诸如202和204(在图3中显示)。螺母316和332可部分地上紧相应的夹爪320、336,然后将构件接合系统300插入到贯穿膛孔中。然后螺母316和332进一步上紧,以使夹爪320、336推靠在锥体322、338上且伸展,从而抓住相应的贯穿膛孔的内表面。在如所描述的那样第一构件接合组件314和第二构件接合组件330固定之后,螺栓301旋转。
如前面关于构件接合系统250(在图4中显示)所描述的那样,轴302、第一夹爪320和第一锥体322和第二夹爪336和第二锥体338构造成使得第一夹爪320和第一锥体322之间的摩擦力大于轴302和锥体320之间的摩擦力,并且第二夹爪336和第二锥体338之间的摩擦力大于轴
302和第二锥体338之间的摩擦力。因此,螺栓301旋转会使轴302相对于锥体322和338两者旋转。螺栓301旋转会使头部304朝第一构件接合组件314移动。同时,螺栓301旋转会使第二构件接合组件330移动远离头部304和第一构件接合组件314,因为螺纹310和312的方向不同。
[0040] 在螺栓301继续旋转的期间,构件接合组件314和330使联接到它们上的凸缘(未显示)分开,如前面关于本文描述的构件接合系统250所描述的那样。在示例性实施例中,任何数量的构件接合系统300可安装在使得构件接合系统300能够如本文描述的那样起作用的壳体中(未显示)。类似于构件接合系统250,构件接合系统300促进分开粘结在一起的壳体,从而消除将额外的联接和提升结构附连到任一壳体上的需要。另外,使用构件接合系统300促进通过使用螺纹螺栓301和锥体322和338,以受控制的递增方式,对粘结在一起的壳体部分应用分开力。
[0041] 当壳体202和204(也在图3中显示)联接在一起时,以与本文上面描述的相反的程序,构件接合系统300还可用来封闭凸缘206和208之间的间隙(在图3中显示)。在至少一些已知燃气涡轮发动机100(在图1中显示)或蒸汽涡轮发动机124(在图2中显示)中,可存在彼此紧密配合的内部结构,并且在壳体202和204例如在最初组装或后续的重新组装程序期间被靠在一起时,内部结构可开始施加相当大的抵抗性摩擦力。因此,在这样的情形中,通过将第一构件接合组件314和第二构件接合组件330适当地定位成沿着螺栓301间隔开足够远,以及使它们在螺栓301上的定向相对于图7显示的它们的定向相反,可将组件314定位在贯穿膛孔252内(在图5中显示),并且可将组件330定位在贯穿膛孔254内(图5),而且分别联接到凸缘206和208上,同时凸缘206和208仍然是分开的。在组件314已经联接到凸缘206上且组件330已经联接到凸缘208上之后,对螺栓301应用扭矩会使组件314和330对凸缘206和208施加牵引力,从而将凸缘206和208拉向彼此。
[0042] 本文描述的方法和系统解决了已知的构件分开方法和系统的至少一些缺点,并且提供了优于已知的构件分开方法和系统的优点。例如,本文描述的方法和系统促进分开粘结在一起的壳体构件,而不需要侵入性地将专建造的附连和提升装置联接到现有壳体上。另外,本文描述的方法和系统使得能够以受控制的递增方式对粘结在一起的壳体构件应用分开力。本文描述的方法和系统使得能够分开水平地联接、沿竖向联接或处于任何其它定向的粘结在一起的构件。本文描述的方法和系统还促进封闭组装好的两个构件之间的间隙。
[0043] 在上面详细地描述用于分开构件的系统和方法的示例性实施例。系统和方法不限于本文描述的具体实施例,而是相反,方法的动作和/或系统的构件可独立于本文描述的其它构件和/或动作且与它们分开来使用。例如,本文描述的系统和方法不限于仅用燃气涡轮发动机系统实践,而是还可与包括可能需要分开或拆开的壳体或其它构件的任何其它装置结合起来使用,因为协助施加分开力将是有用的。
[0044] 将理解的是,已经特别详细地描述过的以上实施例仅仅是示例或可行实施例,而且可包括许多其它组合、添加或备选方案。
[0045] 虽然可在一些图中显示本公开的各种实施例的具体特征,而在其它图中不显示,但是这仅仅是为了方便。根据本公开的原理,图的任何特征可与任何其它图的任何特征结合起来参照和/或声明。
[0046] 本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,以及实行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素,则它们意于处在权利要求的范围之内。
[0047] 虽然已经按照各种具体实施例来描述了本公开,但本领域技术人员将认识到,可用在权利要求的精神和范围内的修改来实践本公开。
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