[发明专利]涡轮机械系统及其部件和将盖板连接到涡轮机械部件的方法

说明书

技术领域

本发明所公开的主题涉及涡轮机械领域，更具体地涉及涡轮机械部件的盖板。

背景技术

很多涡轮机械包括压缩机部分和燃烧器组件，压缩机部分经由共用压缩机/涡轮机轴或转子连接到涡轮机部分。压缩机部分引导压缩空气流朝着燃烧器组件经过若干连续级。在燃烧器组件中，压缩空气流与燃料混合以形成可燃烧混合物。可燃烧混合物在燃烧器组件中燃烧以形成热气体。热气体通过过渡件被引导至涡轮机部分。热气体膨胀经过产生输出的功的涡轮机部分，以例如为发电机、泵提供动力或向飞机提供动力。除了提供用于燃烧的压缩空气之外，压缩空气流的一部分出于冷却目的而经过涡轮机部分。

压缩空气流用于冷却目的的部分经常流过暴露于热气体的部件。相应地，很多涡轮机械部件包括内部通路，内部通路提供用于冷却空气流的导管。通常这些部件通过各种超合金材料形成为具有内部通道，然后配备有以具体方式阻止或传送冷却空气流的附加结构(例如，盖板、挡板等)。附加结构通常被焊接至部件。

发明内容

根据示例性实施例的一个方面，本发明提供一种涡轮机械部件，其包括主体，主体具有延伸到第二端的第一端。第一端和第二端中的一者包括安装元件和安装部件。盖板布置在第一端和第二端中的一者处以建立界面区域。盖板包括安装构件和安装部分，安装构件构造成与安装元件对准，安装部分构造成与安装部件对准。紧固件构件构造并设置成与安装元件和安装构件配合以沿着至少两个轴线将盖板约束到主体，并且界面区域没有冶金结合(metallurgical bond)。

所述安装部件与所述安装部分相互作用，以沿着第三轴线将所述盖板约束到所述主体。所述安装元件包括第一开口，所述安装构件包括第二开口，所述第二开口构造并设置成与所述第一开口对准。所述安装元件包括第一安装元件和第二安装元件，所述安装构件包括第一安装构件和第二安装构件，所述第一安装构件和所述第二安装构件构造并设置成与所述第一安装元件和所述第二安装元件中相应的一者对准。所述第一安装元件和所述第二安装元件中的每一者包括相应的第一开口和第二开口，所述第一安装构件和所述第二安装构件中的每一者包括相应的第三开口和第四开口，所述第三开口和所述第四开口构造并设置成与所述第一开口和所述第二开口对准以形成相应的第一紧固件通道和第二紧固件通道。

所述紧固件构件包括第一紧固件和第二紧固件，所述第一紧固件构造并设置成以第一公差延伸穿过所述第一紧固件通道，所述第二紧固件构造并设置成以第二公差延伸穿过所述第二紧固件通道。所述第一公差不同于所述第二公差。所述安装部件包括所述主体的表面部段，所述安装部分包括所述盖板的表面部分。所述表面部段包括第一成角度表面部段，所述表面部分包括第二成角度表面部分，所述第二成角度表面部分构造成与所述第一成角度表面部段配合以沿着第三轴线将所述盖板约束到所述主体。

根据示例性实施例的另一方面，本发明提供一种不用焊接将盖板连接到涡轮机械部件的方法，包括将盖板定位在涡轮机械部件上；使形成于设置在涡轮机械部件上的安装元件中的开口与形成于设置在盖板上的安装构件上的开口对准，以建立紧固件通道；和将紧固件插入穿过紧固件通道，以沿着至少两个轴线将盖板约束到涡轮机械部件。

所述方法还包括：使所述涡轮机械部件上的安装部件与所述盖板上的安装部分对准，以沿着第三轴线将所述盖板约束到所述涡轮机械部件。使所述涡轮机械部件上的所述安装部件与所述盖板上的所述安装部分对准的步骤包括使所述盖板的成角度表面部段与所述涡轮机械部件的成角度部分嵌套。使形成于所述安装元件中的开口与形成于所述安装构件上的开口对准的步骤包括：使形成于第一安装元件上的第一开口与形成于第一安装构件上的第一开口对准以建立第一紧固件通道，并且使形成于第二安装元件上的第二开口与形成于第二安装构件上的第二开口对准以建立第二紧固件通道。将所述紧固件插入穿过所述紧固件通道的步骤包括将第一紧固件插入穿过所述第一紧固件通道并将第二紧固件插入穿过所述第二紧固件通道。

所述方法还包括使用第一力将所述第一紧固件插入穿过所述第一紧固件通道、和使用第二力将所述第二紧固件插入穿过所述第二紧固件通道，所述第二力不同于所述第一力。