[发明专利]用于以热的方式触发的移位的装置、系统和方法

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及促动器，且更具体地，涉及用于以热的方式触发的移位的装置、方法和系统。 

背景技术

各种系统和装置可包括构造成以便在运行期间移位的构件。这样的装置的实例包括内燃机和升降机。在一个实例中，燃气轮机(诸如用于发电或航空中的那些)利用设置在涡轮机壳体中的涡轮机“护罩”。与轮叶顶部和涡轮机壳体之间的间隙相比，该护罩在设置于涡轮机转子上的轮叶的顶部和护罩之间提供减小的间隙，以通过减少轮叶顶部上的热气的不必要“泄漏”来提高效率。当前的护罩系统采用连接到涡轮机壳体上且由例如涡轮机壳钧保持在一起的单独分段式护罩。轮叶顶部和护罩之间的间隙仅仅由涡轮机壳体和转子/轮叶之间的热时间常数行为驱动。装配期间的低温建立的间隙设定可被设定得足够高，以减轻磨擦，但却趋向于增大稳态运行间隙，从而降低发动机效率和输出。 

其它间隙控制或移位系统采用机械的、电气的和/或机电式促动器，这些促动器在恶劣环境中-诸如燃气轮机和发动机中存在的那些环境中可能会退化。 

因此，需要用于控制装置的移位(例如在涡轮机瞬态和/或稳态运行期间，燃气轮机中的轮叶顶部和护罩之间的间隙)的改进的系统和方法。 

发明内容

根据本发明的示例性实施例构造的促动装置包括：具有第 一热膨胀系数(CTE)的至少一个第一细长部件；以及具有与第一CTE不同的第二CTE的至少一个第二细长部件，第二细长部件嵌套在第一细长部件内，该装置构造成以便响应于温度变化基于第一CTE和第二CTE之间的关系使该装置的一部分沿该装置的主轴线移位选定的距离。 

本发明的其它示例性实施例包括使促动装置的一部分移位的方法。该方法包括：将促动装置的第一端固定在固定的位置处，促动装置包括具有第一热膨胀系数(CTE)的至少一个第一细长部件和具有与第一CTE不同的第二CTE的至少一个第二细长部件，第二细长部件嵌套在第一细长部件内；将热源应用于该装置，以改变该装置的温度；以及响应于温度变化而使该装置的第二端沿该装置的主轴线移位选定的距离，该选定的距离基于第一CTE和第二CTE之间的关系。 

本发明的另外的示例性实施例包括一种用于调节包括涡轮机转子和多个轮叶的燃气轮机中的间隙的系统。该系统包括：包括至少一个护罩区段的护罩组件，该至少一个护罩区段设置在涡轮机壳体的内部；以及延伸通过涡轮机壳体的至少一部分且具有相对于涡轮机壳体处在固定位置上的第一端的促动装置，该促动装置包括：具有第一热膨胀系数(CTE)的至少一个第一细长部件；以及具有与第一CTE不同的第二CTE的至少一个第二细长部件，第二细长部件嵌套在第一细长部件内，该装置构造成以便响应于温度变化、基于第一CTE和第二CTE之间的关系使该装置的第二端沿该装置的主轴线移位选定的距离。 

通过本发明的示例性实施例的技术实现了另外的特征和优点。本文对本发明的其它实施例和方面进行了详细描述，且将它们视为要求保护的发明的一部分。为了更好地理解本发明及其优点和特征，参看描述和附图。 

附图说明

图1是燃气轮机的内部涡轮机壳体的一个示例性实施例的侧面透视图； 

图2是促动装置的一个示例性实施例的侧截面图； 

图3是促动装置的另一个示例性实施例的侧截面图； 

图4是促动装置的另一个示例性实施例的侧截面图； 

图5是促动装置的另一个示例性实施例的侧截面图； 

图6是促动装置的另一个示例性实施例的透视图； 

图7是图6的促动装置的侧视图； 

图8是图6的促动装置的侧截面图； 

图9是显示了用于图6的促动装置的各示例性实施例的放大因数的图表； 

图10是包括促动装置的图1的内部涡轮机壳体的一个区段的侧面透视图； 

图11是图1的内部涡轮机壳体的密封组件的侧面透视图； 

图12是用于控制以热的方式触发的促动器的系统的示意；以及