CN112922679A - 安装组件、涡轮外环件、连接件、燃气轮机以及安装方法 - Google Patents

安装组件、涡轮外环件、连接件、燃气轮机以及安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种安装组件、涡轮外环件、连接件、燃气轮机以及安装方法。其中，所述安装组件包括第一凸缘组件，可连接所述涡轮外环；每个所述第一凸缘组件包括至少一个第一安装凸缘；第二凸缘组件，可连接所述支承件；第二凸缘组件对应所述第一凸缘组件设置，包括轴向相邻的至少两个第二安装凸缘，两者之间限定一第一轴向空间，所述第一凸缘组件位于所述第一轴向空间内；以及连接件。其中，所述第一凸缘组件的材料为第一材料，所述第二凸缘组件以及连接件为第二材料，所述第一材料的热膨胀系数小于第二材料。所述安装组件具有安装精确，运行可靠等优点。

Description

安装组件、涡轮外环件、连接件、燃气轮机以及安装方法
技术领域
本发明涉及机械安装连接领域，特别涉及一种安装组件、涡轮外环件、连接件、燃气轮机以及安装方法。
背景技术
燃气轮机的部件常常需要耐受极高的温度，例如涡轮外环，作为燃气轮机主要的涡轮静止件，其在服役状态下承受很高的环境温度。目前涡轮外环构件主要采用高温合金材料制备，但是高温环境下高温合金材料的强度和刚度会出现显著下降，进而影响涡轮外环构件的使用温度上限，并最终限制燃气涡轮发动机整体性能的提升。
利用陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composite,CMC)替代高温合金材料制备燃气涡轮发动机涡轮外环构件，可以充分发挥CMC密度小、高温力学性能优异和热稳定性好的特点，提高涡轮外环构件的使用温度上限，并减少相关冷却气体量，对于显著提升燃气涡轮发动机的整体效能和减少污染排放具有重要作用。
但是CMC与高温合金材料间存在的热膨胀系数差异，会导致温度变化过程中CMC涡轮外环构件与发动机金属部件间的连接安装结构内部产生显著的热变形失配问题进而影响构件本身和连接结构的安全可靠性。
现有技术中，为了解决热变形失配问题，采用在CMC涡轮外环构件与发动机金属部件间的连接安装结构在冷态安装时预留间隙的技术方案，但发明人发现，如此设置会导致振动磕碰的问题。
因此，本领域需要一种能够安全可靠的将不同热膨胀系数的部件相连接的连接装置、连接件以及涡轮外环，以提高燃气涡轮发动机的整体性能。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种安装组件。
本发明的一个目的是提供一种涡轮外环件。
本发明的一个目的是提供一种连接件。
本发明的一个目的是提供一种燃气轮机。
本发明的一个目的是提供一种安装方法。
根据本发明一个方面的一种安装组件，包括第一凸缘组件，可连接所述涡轮外环；每个所述第一凸缘组件包括至少一个第一安装凸缘，所述第一安装凸缘具有轴向贯穿所述第一安装凸缘的第一连接孔；第二凸缘组件，可连接所述支承件；第二凸缘组件对应所述第一凸缘组件设置，包括轴向相邻的至少两个第二安装凸缘，两者之间限定一第一轴向空间，所述第一凸缘组件位于所述第一轴向空间内，所述第二安装凸缘具有与所述第一连接孔的轴向对齐的第二连接孔；连接件，所述连接件通过所述第二连接孔、第一连接孔轴向地连接所述第一凸缘组件以及第二凸缘组件，所述连接件与所述第一连接孔紧密配合，所述连接件在轴向包括第一部、第二部、第三部，所述第一部位于所述第一凸缘组件的第一连接孔，所述第二部位于所述第二凸缘组件的第二连接孔，所述第三部位于所述第一部与第二部之间连接两者，所述第一部包括第一镂空区，所述第三部包括第二镂空区，所述第一镂空区的镂空程度小于所述第二镂空区的镂空程度；其中，所述第一凸缘组件的材料为第一材料，所述第二凸缘组件以及连接件为第二材料，所述第一材料的热膨胀系数小于第二材料。
在所述安装组件的一个或多个实施例中，所述第一安装凸缘包括多个第一连接孔，所述第二安装凸缘包括多个第二连接孔；其中，一个第二连接孔与所述第一连接孔的尺寸相同，其余第二连接孔与所述第一连接孔的尺寸存在周向间隙；所述连接件的数量为多个，对应所述多个第一连接孔、第二连接孔设置。
在所述安装组件的一个或多个实施例中，所述第一连接孔的形状为圆形孔，与所述第一连接孔的尺寸存在周向间隙的孔为腰形孔；所述连接件为圆柱状。
在所述安装组件的一个或多个实施例中，所述连接件包括本体以及帽部，所述本体包括所述第一部、第二部以及第三部，所述帽部位于所述本体的一端，用于紧贴于所述第二凸缘组件的一端面。
在所述安装组件的一个或多个实施例中，所述第一镂空区包括环形壁，所述环形壁由多个具有周向间隙的环形壁构件构成；所述第二镂空区包括连接所述第一部至第二部的多个轴向肋条。
在所述安装组件的一个或多个实施例中，所述第一凸缘组件包括多个轴向相邻的第一安装凸缘，相邻的所述第一安装凸缘之间限定一第二轴向空间；所述第二凸缘组件的多个所述第二安装凸缘的其中至少一个位于所述第二轴向空间。
在所述安装组件的一个或多个实施例中，所述安装组件还包括限位凸起，位于所述第一轴向空间内，紧贴设置于第一凸缘组件在轴向的两端面，对所述第一凸缘组件进行轴向限位。
在所述安装组件的一个或多个实施例中，所述第一凸缘组件的材料为陶瓷基复合材料，所述第二凸缘组件以及连接件为高温合金材料。
根据本发明一个方面的一种涡轮外环件，包括涡轮外环以及以上任意一项所述的第一凸缘组件。
根据本发明一个方面的一种连接件，在所述连接件的轴向包括第一部、第二部、第三部，所述第三部位于所述第一部与第二部之间连接两者，所述第一部包括第一镂空区，所述第三部包括第二镂空区，所述第一镂空区的镂空程度小于所述第二镂空区的镂空程度。
根据本发明一个方面的一种燃气轮机，包括涡轮外环、支承件以及以上任意一项所述的安装组件，所述涡轮外环通过所述安装组件固定安装于所述支承件，所述涡轮外环为所述第一材料，支承件为所述第二材料。
根据本发明一个方面的一种安装方法，用于将第一筒形件安装于与其同轴的第二筒形件，所述第一筒形件采用第一材料，所述第二筒形件采用第二材料，所述第一材料的热膨胀系数小于所述第二材料的热膨胀系数，包括：
在第一筒形件设置第一凸缘组件，在第二筒形件设置第二凸缘组件，将所述第一凸缘组件设置于所述第二凸缘组件限定的轴向空间中，采用第二材料的连接件在轴向连接第一凸缘组件以及第二凸缘组件；
所述连接件位于所述第一凸缘组件为第一部，将所述第一部的径向刚度设置为第一径向刚度，所述第一部与所述第一凸缘组件之间可发生径向位移；所述连接件位于所述第二凸缘组件为第二部，将所述第二部的径向刚度设置为第二径向刚度，所述第二径向刚度大等于所述第一径向刚度；所述连接件位于所述第一部与第二部之间为第三部，将所述第三部的径向刚度设置为第三径向刚度，所述第三径向刚度小于所述第一径向刚度。
在所述安装方法的一个或多个实施例中，在周向设置多个连接件连接第一凸缘组件与第二凸缘组件，设置所述多个连接件与所述第一凸缘组件紧密配合，设置所述多个连接件中的一个连接件与所述第二凸缘组件紧密配合，其余连接件与所述第二凸缘组件存在周向移动间隙。
本发明的进步效果包括但不限于，实现了陶瓷基复合材料涡轮外环构件与高温合金中间机匣间的精准安装定位，并可避免振动磕碰的发生。在冷态至热态的温度变化过程中，缓解了陶瓷基复合材料的第一凸缘组件与高温合金材料的连接件及第二凸缘组件之间的热变形失配问题，避免了安装结构因为热失配接触应力过高而发生结构强度失效，或者是因为结构松弛而发生功能失效，同时也保证了陶瓷基复合材料涡轮外环构件具有足够的安装刚度以满足设计需要。安装组件的特点有利于显著降低陶瓷基复合材料外环构件在制备成型、后续加工和安装实施方面的技术和操作难度。有利于金属连接件远离服役高温区，使得该结构具备较高的连接强度和可靠性以及使用温度上限。另外，对于燃气涡轮发动机而言，采用上述连接装置，除了运行更为可靠之外，由于构件的温度上限提高，也减少了对构件的冷却气体量，将提高发动机的热效率，提升发动机的整体性能。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制，其中：
图1是根据一个或多个实施例的安装组件的分解状态结构示意图。
图2是根据图1所示实施例的安装组件将涡轮外环与支承件安装的结构示意图。
图3是根据图1所示实施例的涡轮外环件的结构示意图。
图4是根据图1所示实施例的第二凸缘组件的结构示意图。
图5是根据图1所示实施例的连接件的结构示意图。
图6是根据图5所示的连接件的各镂空区的结构示意图。
具体实施方式
下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。
另外，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本发明保护范围的限制。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
参考图1至图6，在一实施例中，用于将燃气轮机的陶瓷基复合材料的涡轮外环100安装于支承件300的安装组件10包括第一凸缘组件1、第二凸缘组件3以及将两者轴向连接的连接件2。第一凸缘组件1可一体地连接于涡轮外环100，涡轮外环100一般并非一个一体的环件，而是由如图所示的多个环扇形的涡轮外环构件拼接成的环，每个第一凸缘组件1包括第一安装凸缘11，第一安装凸缘11的数量为至少一个，可以是一个，也可以是图1以及图2所示的两个，也可以是更多，均不以此为限。第一安装凸缘11具有轴向贯穿第一安装凸缘11的第一连接孔12。第二凸缘组件3可一体地连接于支承件300，支承件300一般为中间机匣。第二凸缘组件3对应第一凸缘组件1设置，包括轴向相邻的至少两个第二安装凸缘31，两者之间限定第一轴向空间30，如图2所示，安装时第一凸缘组件1位于第一轴向空间30内，第二安装凸缘31具有与第一连接孔12的轴向对齐的第二连接孔32。第二安装凸缘3的数量至少为两个，以使得第一凸缘组件1位于第一轴向空间30。参考图1以及图2，连接件2通过所述第二连接孔32、第一连接孔12轴向地连接第一凸缘组件1以及第二凸缘组件3，其中连接件2与第一连接孔12紧密配合。连接件2的结构可以是，在其轴向包括第一部21、第二部22、第三部23，第一部21位于第一凸缘组件1的第一连接孔12，第二部22位于第二凸缘组件3的第二连接孔32，第三部23位于第一部21与第二部22之间而连接第一凸缘组件1以及第二凸缘组件3，从而将涡轮外环100安装于支承件300。参考图1、图2以及图5、图6，第一部21包括第一镂空区201，第三部23包括第二镂空区202，第一镂空区201的镂空程度小于第二镂空区202的镂空程度。承上所述，第一凸缘组件1可一体地与陶瓷基复合材料的涡轮外环100连接，第一凸缘组件1也一般为陶瓷基复合材料，而第二凸缘组件3可一体地与支承件300一体地连接，支承件300一般为高温合金材料的中间机匣，因此第二凸缘组件3一般也为高温合金材料，而连接件2的材料与第二凸缘组件3相同，也为高温合金材料，应该理解到，此处的相同指的是相对意义的相同，即连接件2的材料与第二凸缘组件3同属于高温合金材料一类的材料，但两者的组分并不一定完全一致。本领域技术人员还可以理解到，第一凸缘组件1为陶瓷基复合材料，第二凸缘组件3为高温合金材料，但不以此为限，若涡轮外环100以及支承件300的材料发生变化，第一凸缘组件1，第二凸缘组件3以及连接件2的材料也随之变化，满足涡轮外环的材料的热膨胀系数小于支承件的材料的热膨胀系数即可。安装凸缘组件以及镂空连接件的有益效果在于，通过连接件2与第一连接孔12紧密配合的设置，连接件2与第一连接12间通过控制彼此的直径配合尺寸关系实现紧密配合并可维持一定的安装预紧力，使得连接可靠。第一镂空区201位于第一连接孔12以及第二镂空区202的镂空程度大于第一镂空区201的设置，在实现了CMC涡轮外环构件与发动机金属部件间的机械连接和安装的同时，可以使得连接件2与安装凸缘组件之间紧密连接，无需在冷态安装时预留间隙，解决了预留间隙导致的振动磕碰的问题，提高了连接结构的安全可靠性。其原理在于，第一镂空区201位于第一连接孔12，通过减材镂空设计，使得连接件2第一部21具有较小的径向变形刚度和较大的抗弯刚度，有利于缓解变温过程中高温合金的连接件2与陶瓷基复合材料的第一连接孔12之间的径向热变形失配问题进而避免产生过高的接触应力，同时也避免因为第一部21的外表面弯曲变形对陶瓷基复合材料的第一连接孔12外边沿造成过高的接触应力，如此可以允许连接件2与陶瓷基复合材料的第一连接孔12在冷态安装时进行紧密配合并施加一定的径向安装预紧力，同时在热态以及由冷态至热态的升温变温过程中不会产生过大的接触应力和滑动阻力而导致陶瓷基复合材料的结构强度失效，也避免了预留装配间隙导致的振动磕碰问题。同时，第三部23因为具有比第一镂空区201的镂空程度更大的第二镂空区202，而具有更小的径向变形刚度和抗弯刚度，由于冷态至热态的温度变化过程中连接件2为了缓解与陶瓷基复合材料的第一连接孔12之间的径向热失配问题而产生的弹性变形主要集中发生在第三部23，通过第三部23的高温合金材料发生的弯曲弹性变形进而缓解第一部21与陶瓷基复合材料的第一连接孔12之间的热变形失配问题。
参考图1至图4，在一个或多个实施例中，安装凸缘以及连接孔的具体形态可以是，参考图3以及图4，第一安装凸缘11包括多个第一连接孔12，相应地，第二安装凸缘31包括多个第二连接孔32；其中，参考图4所示的，一个第二连接孔321与第一连接孔12的尺寸相同，其余第二连接孔322与第一连接孔12的尺寸(参考图4中虚线框所示)存在周向间隙；连接件2的数量为多个，对应多个第一连接孔12、第二连接孔32设置。如此设置的有益效果在于，使得整个安装组件更为稳固。其原理在于，其一，设置多个连接件2，可以让连接件2之间相互约束，限制连接件2绕自身轴线的转动。其二，由于第一安装凸缘11为第一材料，例如陶瓷基复合材料，第二安装凸缘31以及连接件2为第二材料，例如高温合金材料，其热膨胀系数大于陶瓷基复合材料，在冷态至热态以及处于热态的过程中，第一连接孔12与第二连接孔32由于热膨胀系数不同，周向相邻的第一连接孔12的间距与周向相邻的第二连接孔32的间距不再相同，因此发生相对位移而导致无法对准。因此设置一个第二连接孔321与第一连接孔12的尺寸相同，用于与一个连接件2紧密配合安装，以保证涡轮外环的精准安装定位；而其余的第二连接孔32与第一连接孔12的尺寸存在周向间隙，使得其允许与其配合安装的连接件2沿着周向进行滑动以解决被陶瓷基复合材料的第一安装凸缘11的第一连接孔12完全限位固定的连接件2与高温合金的第二安装凸缘31的第二连接孔32之间的热变形失配问题。进一步优化了冷态至热态过程中安装组件面临的热变形失配问题，如此使得整个安装组件更为稳固。继续参考图3以及图4，在一个或多个实施例中，第一连接孔12的形状为圆形孔，与第一连接孔12的尺寸存在周向间隙的第二连接孔322为腰形孔，连接件2为圆柱状。如此设置的有益效果在于易于连接孔以及连接件的加工以及形成紧密配合的连接结构。
参考图1、图2以及图5、图6，在一个或多个实施例中，连接件2的具体形状可以是，连接件2包括本体20以及帽部200，本体包括第一部21、第二部22以及第三部23，帽部200位于本体20的一端，用于紧贴于第二凸缘组件3的一端面，例如图2所示的紧贴于其中一第二安装凸缘31的侧端面。可以理解到，连接件2还可以是其它的结构，例如类似双头螺柱的结构直接采用螺纹紧固等等。设置帽部的有益效果在于，采用具有帽部形状的连接件，既可以对连接件2进行轴向限位，也易于对连接件2与陶瓷基复合材料的第一连接孔12在冷态安装时施加一定的安装预紧力。
参考图5以及图6，在一些实施例中，连接件2的镂空区的具体形态可以是，第一镂空区201包括环形壁，即圆柱状的本体镂空中心孔部分，环形壁由多个具有周向间隙2012的环形壁构件2011构成，如此设置的有益效果在于，可以使得从冷态至热态的变温过程中高温合金的连接件2与陶瓷基复合材料的第一连接孔12之间的径向热变形失配转化为环形壁构件2011的径向移动，以释放两者之间的热应力。第二镂空区202包括连接第一部21至第二部22的多个轴向肋条2021，而其余圆柱状的区域完全镂空，即第一部21与第二部22之间仅通过轴向肋条2021连接，轴向肋条2021的布置可以如图6所示的四个周向均匀分布的轴向肋条2021。如此设置的有益效果在于，将第二部镂空至仅具备轴向肋条的结构，在保证基本的连接刚度的前提下，第三部23更易于发生的弯曲弹性变形，进而优化缓解第一部21与陶瓷基复合材料的第一连接孔12之间的热变形失配问题的效果。第二部22的具体形态可以是具有第三镂空区203，其镂空程度小于第一镂空区201，例如与第一镂空区相比，仅是将圆柱状的本体镂空中心孔部分形成整环，而无需进一步镂空形成周向间隙2012，可以理解到，第二部22也可以无需镂空，在满足连接件2的整体的连接刚度要求的前提下，第二部22的径向刚度，即径向变形刚度和抗弯刚度大于第一部21以及第三部23即可。
参考图1以及图2，在一实施例中，第一凸缘组件1以及第二凸缘组件3的具体结构可以是，第一凸缘组件1包括多个轴向相邻的第一安装凸缘11，相邻的第一安装凸缘11之间限定第二轴向空间13；而第二凸缘组件3的多个第二安装凸缘31中至少一个第二安装凸缘31位于第二轴向空间13。本领域技术人员可以理解到，安装凸缘的具体数量不以图1以及图2所示的为限。设置多个第一安装凸缘11可以使得安装组件的安装更为稳固。设置至少一个第二安装凸缘31位于第二轴向空间13的有益效果在于，可以在第二轴向空间13中设置连接件2的第二部22，承上所述可知，由于第二部22可以是镂空程度最小的第三镂空区203或者无镂空，第二部22的刚度最大，如此可以避免第三部23的长度过长而影响连接件2的整体的连接刚度。继续参考图1以及图2，在一个或多个实施例中，安装组件10还可以包括限位凸起33，其位于第一轴向空间30内，紧贴设置于第一凸缘组件1在轴向的两端面，以实现对第一凸缘组件1进行轴向限位。
承上所述，当一第一筒形件采用第一材料，第二筒形件采用第二材料，第一材料的热膨胀系数小于第二材料的热膨胀系数，例如第一筒形件为涡轮外环，采用陶瓷基复合材料，第二筒形件为中间机匣，采用高温合金材料，将第一筒形件安装于与其同轴的第二筒形件的安装方法可以是：
在第一筒形件设置第一凸缘组件，在第二筒形件设置第二凸缘组件，将所述第一凸缘组件设置于所述第二凸缘组件限定的轴向空间中，采用第二材料的连接件在轴向连接第一凸缘组件以及第二凸缘组件；
所述连接件位于所述第一凸缘组件为第一部，将所述第一部的径向刚度设置为第一径向刚度，所述第一部与所述第一凸缘组件之间可发生径向位移；所述连接件位于所述第二凸缘组件为第二部，将所述第二部的径向刚度设置为第二径向刚度，所述第二径向刚度大等于所述第一径向刚度；所述连接件位于所述第一部与第二部之间为第三部，将所述第三部的径向刚度设置为第三径向刚度，所述第三径向刚度小于所述第一径向刚度。例如图1、图2以及图5所示的，将连接件的第一部21设置为具有第一镂空区201，第二部设置为第三镂空区203，第三部设置为第二镂空区202，三者的镂空程度为，第二镂空区>第一镂空区>第三镂空区。
具体地，可以在周向设置多个连接件连接第一凸缘组件与第二凸缘组件，设置所述多个连接件与所述第一凸缘组件紧密配合，设置所述多个连接件中的一个连接件与所述第二凸缘组件紧密配合，其余连接件与所述第二凸缘组件存在周向移动间隙。而在燃气轮机中，所述第一筒形件为涡轮外环，所述第二筒形件为中间机匣，将所述第一凸缘组件设置为与所述涡轮外环一体，经所述第二凸缘组件设置为与所述中间机匣一体，所述涡轮外环以及第一凸缘组件为陶瓷基复合材料，所述第二凸缘组件、中间机匣以及连接件为高温合金材料。
综上，采用上述实施例的安装组件、涡轮外环件、连接件、燃气轮机以及安装方法的有益效果包括但不限于，通过设计具有特定结构形式的安装组件，实现了陶瓷基复合材料涡轮外环构件与高温合金中间机匣间的精准安装定位，并可避免振动磕碰的发生。在冷态至热态的温度变化过程中，缓解了陶瓷基复合材料的第一凸缘组件与高温合金材料的连接件及第二凸缘组件之间的热变形失配问题，避免了安装结构因为热失配接触应力过高而发生结构强度失效，或者是因为结构松弛而发生功能失效，同时也保证了陶瓷基复合材料涡轮外环构件具有足够的安装刚度以满足设计需要。安装组件的特点有利于显著降低陶瓷基复合材料外环构件在制备成型、后续加工和安装实施方面的技术和操作难度。有利于金属连接件远离服役高温区，使得该结构具备较高的连接强度和可靠性以及使用温度上限。另外，对于燃气涡轮发动机而言，采用上述连接装置，除了运行更为可靠之外，由于构件的温度上限提高，也减少了对构件的冷却气体量，将提高发动机的热效率，提升发动机的整体性能。
本发明虽然以上述实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种安装组件，用于将涡轮外环安装于支承件，其特征在于，包括：
第一凸缘组件，可连接所述涡轮外环；每个所述第一凸缘组件包括至少一个第一安装凸缘，所述第一安装凸缘具有轴向贯穿所述第一安装凸缘的第一连接孔；
第二凸缘组件，可连接所述支承件；第二凸缘组件对应所述第一凸缘组件设置，包括轴向相邻的至少两个第二安装凸缘，两者之间限定一第一轴向空间，所述第一凸缘组件位于所述第一轴向空间内，所述第二安装凸缘具有与所述第一连接孔的轴向对齐的第二连接孔；
连接件，所述连接件通过所述第二连接孔、第一连接孔轴向地连接所述第一凸缘组件以及第二凸缘组件，所述连接件与所述第一连接孔紧密配合，所述连接件在轴向包括第一部、第二部、第三部，所述第一部位于所述第一凸缘组件的第一连接孔，所述第二部位于所述第二凸缘组件的第二连接孔，所述第三部位于所述第一部与第二部之间连接两者，所述第一部包括第一镂空区，所述第三部包括第二镂空区，所述第一镂空区的镂空程度小于所述第二镂空区的镂空程度；
其中，所述第一凸缘组件的材料为第一材料，所述第二凸缘组件以及连接件为第二材料，所述第一材料的热膨胀系数小于第二材料。
2.如权利要求1所述的安装组件，其特征在于，所述第一安装凸缘包括多个第一连接孔，所述第二安装凸缘包括多个第二连接孔；其中，一个第二连接孔与所述第一连接孔的尺寸相同，其余第二连接孔与所述第一连接孔的尺寸存在周向间隙；所述连接件的数量为多个，对应所述多个第一连接孔、第二连接孔设置。
3.如权利要求2所述的安装组件，其特征在于，所述第一连接孔的形状为圆形孔，与所述第一连接孔的尺寸存在周向间隙的孔为腰形孔；所述连接件为圆柱状。
4.如权利要求3所述的安装组件，其特征在于，所述连接件包括本体以及帽部，所述本体包括所述第一部、第二部以及第三部，所述帽部位于所述本体的一端，用于紧贴于所述第二凸缘组件的一端面。
5.如权利要求3所述的安装组件，其特征在于，所述第一镂空区包括环形壁，所述环形壁由多个具有周向间隙的环形壁构件构成；所述第二镂空区包括连接所述第一部至第二部的多个轴向肋条。
6.如权利要求1所述的安装组件，其特征在于，
所述第一凸缘组件包括多个轴向相邻的第一安装凸缘，相邻的所述第一安装凸缘之间限定一第二轴向空间；
所述第二凸缘组件的多个所述第二安装凸缘的其中至少一个位于所述第二轴向空间。
7.如权利要求1所述的安装组件，其特征在于，所述安装组件还包括限位凸起，位于所述第一轴向空间内，紧贴设置于第一凸缘组件在轴向的两端面，对所述第一凸缘组件进行轴向限位。
8.如权利要求1所述的安装组件，其特征在于，所述第一材料为陶瓷基复合材料，所述第二材料为高温合金材料。
9.一种涡轮外环件，其特征在于，包括涡轮外环以及如权利要求1-8任意一项所述的第一凸缘组件。
10.一种燃气轮机，其特征在于，包括涡轮外环、支承件以及如权利要求1-8任意一项所述的安装组件，所述涡轮外环通过所述安装组件固定安装于所述支承件，所述涡轮外环为所述第一材料，支承件为所述第二材料。
11.一种连接件，其特征在于，在所述连接件的轴向包括第一部、第二部、第三部，所述第三部位于所述第一部与第二部之间连接两者，所述第一部包括第一镂空区，所述第三部包括第二镂空区，所述第一镂空区的镂空程度小于所述第二镂空区的镂空程度。
12.一种安装方法，用于将第一筒形件安装于与其同轴的第二筒形件，所述第一筒形件采用第一材料，所述第二筒形件采用第二材料，所述第一材料的热膨胀系数小于所述第二材料的热膨胀系数，其特征在于，包括：
在第一筒形件设置第一凸缘组件，在第二筒形件设置第二凸缘组件，将所述第一凸缘组件设置于所述第二凸缘组件限定的轴向空间中，采用第二材料的连接件在轴向连接第一凸缘组件以及第二凸缘组件；
所述连接件位于所述第一凸缘组件为第一部，将所述第一部的径向刚度设置为第一径向刚度，所述第一部与所述第一凸缘组件之间可发生径向位移；所述连接件位于所述第二凸缘组件为第二部，将所述第二部的径向刚度设置为第二径向刚度，所述第二径向刚度大等于所述第一径向刚度；所述连接件位于所述第一部与第二部之间为第三部，将所述第三部的径向刚度设置为第三径向刚度，所述第三径向刚度小于所述第一径向刚度。
13.如权利要求12所述的安装方法，其特征在于，在周向设置多个连接件连接第一凸缘组件与第二凸缘组件，设置所述多个连接件与所述第一凸缘组件紧密配合，设置所述多个连接件中的一个连接件与所述第二凸缘组件紧密配合，其余连接件与所述第二凸缘组件存在周向移动间隙。
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