[发明专利]首尾相连地组装两个具有不同热膨胀系数的部件的方法和由此获得的组件

说明书

背景技术

本发明涉及通过各自的边缘部分而重叠起来的两个部件的首尾相 连的组件，所述的部件由具有各自不同的热膨胀系数的材料制成。

本发明的应用领域在于将燃气涡轮机(特别是航空燃气涡轮机)的 组件中的部件组装在一起，更特别但非排他地，所述的两个部件分别 由金属和陶瓷基复合(CMC)材料制成。这种组件的实例为：由航空发 动机中的上游第二管嘴和下游第二管嘴构成的组件，或者由燃气涡轮 机的燃烧室中的端壁和内壁或外壁构成的组件。

为了将由具有显著不同的膨胀系数的材料制成的部件组装在一 起，已知的方法是利用柔韧的且能够发生弹性变形以吸收尺寸变化之 间的差异的连接件。因此，已知的是使用柔韧的连接件，用以将燃气 涡轮机中的CMC燃烧室壁和金属外壳连接在一起。可以特别地参考文 件US 2006/0032237。

图1是局部的概略性的视图，其示出了将金属上游第二管嘴1和 CMC下游第二管嘴2在离开燃气涡轮航空发动机的出口处组装起来的 这样的连接件的使用(此处，参考燃气流通过发动机的流动方向而使用 术语“上游”和“下游”)。

所述的柔韧的连接件具体表现为金属连接耳片(tab)3，其是弯曲的 从而是可弹性变形的。在耳片3的一端上，每一连接耳片3通过例如 螺栓连接而固定到凸缘4上，该凸缘4形成了上游第二管嘴1的一部 分，该部分位于上游第二管嘴1的下游端部边缘附近。在耳片3的另 一端上，每一耳片3通过例如螺栓连接而在下游第二管嘴2的上游端 部边缘附近固定到下游第二管嘴2的壁上。因为在管嘴1和2的相邻 的环形边缘部分之间存在间隙，所以通过例如具有瓣的拼合金属垫片 (split metal gasket)的密封装置5来提供密封，该拼合金属垫片固定到管 嘴1的下游端部上。

连接耳片的使用在组装过程中引入了一定数量的处理和调整。此 外，所述的连接耳片和凸缘的存在以及对于密封装置的需求导致了重 量和生产成本的增加。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种组装方法，其能够克服所述的缺点， 并且为了这个目的，本发明提供一种将第一部件和第二部件通过各自 的基本上是环形的边缘部分而首尾相连地组装在一起的方法，所述部 件分别由具有不同的热膨胀系数的材料所制成，所述的方法包括以下 步骤：

·使得所述的第一部件的边缘部分的厚度小于该部件的其余部分的 厚度；

·在所述的第一部件的较小厚度的边缘部分形成一系列柔韧的舌 部，所述舌部彼此间被狭槽所分隔开，所述的狭槽直接通过切削或机 械加工而获得；

·将所述的两个部件的边缘部分中的一个在一段距离上接合到另一 个中，这段距离不小于所述的狭槽的总长度；以及

·通过固定元件将所述的两个部件组装在一起，每一固定元件将所 述的第一部件的边缘部分的舌部连接于所述的第二部件的边缘部分；

所述的两个部件的边缘部分中的一个以这样的方式接合到另一个 中：所述的边缘部分基本上在工作时通常遇到的高温下相互接触。

因此，本发明的卓越之处在于，所述的柔韧的连接件的功能直接 地结合在所述部件的一个之中；本发明的卓越之处还在于，所述的部 件之间的相互接合能够直接获得在工作中遇到的高温下基本上密封的 连接，因此显著地简化了组件。

舌部的另一优点是，他们使得组装在一起的边缘部分中的外形的 可能的缺陷或者不规则被补偿，特别是当所述的边缘部分为环形并且 具有相对大的直径的时候。

有利地，所述的舌部在由具有较大膨胀系数且表现出弹性变形能 力的材料制成的所述部件的边缘部分中形成。

所述的第一部件可以由金属制成，所述的第二部件由陶瓷基复合 材料制成。

在实施例中，所述的第一部件的边缘部分可以在低温下无间隙地 且产生预应力地接合在所述的第二部件的边缘部分上。

在另一优选的实施例中，所述的第二部件的边缘部分在低温下有 间隙地接合在所述的第一部件的边缘部分上。在这种环境下，并且优 选地，所述的第一部件的边缘部分的舌部和所述的第二部件的边缘部 分之间的连接设置成在低温下通过所述的舌部的弹性变形而局部地按 压该舌部抵靠所述的第二部件的边缘部分。