本文公开的主题的实施例对应于用于将喷嘴环组装在涡轮、特别是燃气涡轮的轮叶之间的方法和设备。
背景技术：
在涡轮、特别是燃气涡轮的领域，一直觉得需要以尽可能最精确的方式组装涡轮构件，因为组装阶段中的误差(例如不对准或同心度误差)总是存在涡轮性能的损失或机器本身的机械损坏。
在下文中，其中用语“喷嘴”将意指一个或多个定子叶片，且“喷嘴环”由多个相邻的喷嘴形成。
其中该需要强烈地存在的特定情况是在喷嘴(特别是包括压缩机、第一高压涡轮和第二低压涡轮的涡轮发动机中的高压涡轮的喷嘴)将安装在涡轮转子的两个连续的轮叶排之间时。
由于喷嘴(和环)组件为涡轮的定子的部分，且由于它们延伸且占据两个连续的轮叶之间的可用空间的至少部分，因此应提供适合的组装方法。
在已知技术中，由于外部壳体和内部护罩壳体至少分成两半，目前大多数喷嘴环组装到涡轮中，然而两半壳体生成不对称性且需要尽可能避免。
优选整环壳体以减少间隙，且避免在操作期间变形以用于较好的性能；然而，关于整环壳体，为了将中间喷嘴环组装在两个涡轮级之间，需要卸下转子叶轮或拆卸至少一个轮叶级，以允许轴向组装。
必须考虑的是，涡轮轮叶一旦安装在转子叶轮上则是平衡的，包括所有轮叶。
因此，除了可能的转子不平衡之外，使转子叶轮从彼此拆卸或从叶轮拆卸至少一个轮叶排以用于允许喷嘴和环安装，可使组装操作变得困难和昂贵。
此外，在组装操作期间，重要的是避免转子与定子之间的接触，这可损坏那些构件。
技术实现要素：
因此，存在对用于将喷嘴组装在涡轮(特别是燃气涡轮)的轮叶之间的改进方法和设备的大体需要。
重要的构思在于，在组装期间将喷嘴临时固定于轮叶。
因此，典型地，本文公开的构思的实施例为一种用于将喷嘴环组装在涡轮(特别是燃气涡轮)的轮叶之间的方法和设备。
特别地，一种用于将喷嘴组装在涡轮(特别是燃气涡轮)的轮叶之间的方法包括以下步骤：
a.提供转子，其具有彼此间隔的至少两个轮叶排，其中喷嘴将安装在组装位置的操作空间设在轮叶之间；
b.提供将彼此联接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体适于一旦彼此联接就闭合所述操作空间；
c.在轮叶之间的操作空间中在所述组装位置将喷嘴临时支撑至转子；
d.将所述第一壳体和第二壳体彼此联接；
e.除去喷嘴的临时支撑。
对应地，用于将喷嘴组装在涡轮的轮叶之间的设备包括：
主基座；
框架，其从所述基座大致竖直地延伸，所述框架按其次序包括：
支撑基部，优选地环形可移动基部，
至少两个臂，其可相对于所述基部移动，
转子支撑件，
所述基部可沿第一方向(x)移动，第一方向(x)大致竖直，且所述弓形臂可在第一位置与第二位置之间移动，其中在第一位置，弓形臂远离基部，且在第二位置，弓形臂靠近基部。
以该方式，可能的是，实现涡轮转子和定子组合件的预安装，其一旦实现就可安装在涡轮内，而没有对进一步平衡动作的需要。
这允许整个涡轮发动机的更精确组装和快速操作。
这也防止了在涡轮发动机的安装操作期间定子(喷嘴)与轮叶(转子)之间的接触。
附图说明
并入本文中且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的示例性实施例，且连同详细描述阐释这些实施例。
在附图中：
图1示出涡轮转子和相关的喷嘴及其放大细节；
图2示出用于将喷嘴环组装在涡轮(特别是燃气涡轮)的轮叶之间的设备；
图3、4、7、11、14、17、20、23、26、29、32示出了用于使用根据图2的设备将喷嘴环组装在涡轮(特别是燃气涡轮)的轮叶之间的方法的不同步骤；
图5和图6分别为图4的局部截面视图和图4的细节的放大视图；
图8、9和10分别为图7的两个局部截面视图和图7的细节的放大视图；
图12和图13为图11的局部截面视图；
图15和图16为图14的局部截面视图；
图18和图19为图17的局部截面视图；
图21和图22为图20的局部截面视图；
图24和图25为图23的局部截面视图；
图27和图28为图26的局部截面视图；
图30和图31为图29的局部截面视图；
图33和图34为图32的局部截面视图。
具体实施方式
示例性实施例的以下描述涉及附图。
以下描述不限制本发明。相反，本发明的范围由所附权利要求限定。
遍及说明书对“一个实施例”或“实施例”的参照意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在公开的主题的至少一个实施例中。因此，遍及说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指代相同的实施例。此外，特定特征、结构或特性可以以任何适合的方式组合在一个或多个实施例中。
参照图1，涡轮(特别是燃气涡轮)转子4和喷嘴31以组装状态示出。
多个喷嘴31一旦组装成邻近于彼此就将形成整环，其在组装状态下在轮叶41、42之间的操作空间中延伸；在所述操作空间中，喷嘴将安装在组装位置。
还提供两个整环壳体2、22(第一级环形壳体2和第二级环形壳体22)，其收纳或包封转子4和喷嘴31两者；必须注意的是，壳体2、22不是所谓的“外部壳体”，因为在操作中它们通常从外部为不可见的，而是将它们连同涡轮发动机的其他构件按其次序包封在外部涡轮壳体(未示出)中。
在图1中，为了清楚起见，仅喷嘴31的一部分被示出。
如可看见的那样，转子4包括两个叶轮，各自设有其轮叶排41和42；两个叶轮以及对应的轮叶排彼此间隔，且包括喷嘴31的定子喷嘴(在操作状态下)将收纳在转子叶轮之间的空间中，且因此收纳在轮叶排41和42之间。
此类两个壳体2和22将利用专用固定装置(例如，螺栓或类似物)组装在一起；当联接时，两个壳体2和22从外部闭合操作空间。
参照图2，示出了对执行组装方法有用的设备1；在3-34中，相同的设备1以操作状态且更详细地示出。
用于将喷嘴组装在涡轮(特别是燃气涡轮)的轮叶之间的设备1包括主基座18和从所述基座18大致竖直地延伸的框架12。
框架12至少设有：
支撑基部，优选地环形可移动基部11，
至少两个弓形臂51、52，其可相对于基部11移动，
转子支撑件16。
基部11可优选地沿图1中示出的第一方向x移动，第一方向x大致竖直(相对于设备1的操作状态)且在操作中与转子自身的旋转轴线一致。
弓形臂51和52可在第一位置与第二位置之间移动：在第一或开启位置，它们远离基部11，且在第二或闭合位置，它们靠近基部11。
因此，弓形臂51和52可在水平平面上(相对于设备1的操作状态)朝基部11移动和远离基部11移动；参照x轴线，后者正交于所述水平平面。
在优选实施例中，弓形臂51和52可借助于旋转-平移移动在第一位置与第二位置之间移动，而在另一实施例中，它们可由旋转移动而移动，且在还有其他实施例中，仅以平移移动来移动。
因此，在附图的非限制性示例中，旋转-平移铰链(例如，呈四连杆机构的形式)设在框架12的立柱14和各个臂51、52之间。
必须注意的是，两个弓形臂整体由参照51、52表示；现在参照详细的图6(其中仅臂52被示出，臂51大致上相同)，在优选实施例中，各个臂52(和51)包括：
第一支撑托架521，
弓形节段522，
第二支撑托架523。
第一支撑托架521和第二支撑托架523各自在一侧上借助于旋转铰链524和525分别铰接于框架12(优选地铰接于立柱14的末端t形部分)；各个铰链524、525的旋转轴线平行于x轴线。
在相对侧，各个第一支撑托架521和第二支撑托架523借助于铰链526和527铰接于弓形节段522；各个铰链526、527的旋转轴线平行于x轴线。
以该方式，弓形臂51、52在水平平面上作为四连杆机构移动，特别地，弓形节段522在第一位置与第二位置(如例如图5中示出的开启的弓形臂的第一位置，以及如例如图17中示出的闭合的弓形臂的第二位置)之间执行旋转-平移移动。
各个臂51、52设有固定装置，以用于在预组装位置固定各个喷嘴31。
如图6和图10中示出的固定装置包括：
-阻挡塞54，其用于相对于轴线x角度地固定喷嘴31的位置，
-径向邻接部545，
-轴向阻挡杆55，其用以特别地通过将喷嘴31固定抵靠径向邻接部545来防止对应的喷嘴31的轴向(相对于转子轴线x)移动。
优选地，阻挡塞54、杆55以及邻接部545都设在弓形节段522上。
径向邻接部545还用于从下方支撑喷嘴31。
这里呈支撑盘的形式的转子支撑件16与基部11同心，且为转子4提供支撑和固定。
在其大体方面，本文中描述的方法包括以下步骤：
a.提供转子4，其具有彼此间隔的至少两个轮叶41、42排，其中喷嘴31将安装在组装位置的操作空间设在轮叶41、42之间；
b.提供将彼此联接的第一壳体2和第二壳体22，所述第一壳体2和第二壳体22适于一旦彼此联接就闭合所述操作空间；
c.在轮叶之间的操作空间中在所述组装位置将喷嘴31临时支撑至转子4；
d.将所述第一壳体2和第二壳体22彼此联接；
e.除去喷嘴31的临时支撑。
有利地，在方法的步骤a处，转子4已经处于组装和平衡状态，且其经过全部方法步骤而保持在所述状态。
可选地，如本文描述的实施例中，方法还提供了步骤b1，其在远离操作空间的预组装位置相对于所述转子沿轴向和径向定位喷嘴31的至少部分，所述步骤b1在步骤c之前执行。
可选地，如在本文描述的实施例中，方法还在步骤b1之后提供步骤b2，其将喷嘴31插入轮叶41、42之间的操作空间中，以便在操作空间中在所述组装位置形成喷嘴环。
优选地，所述步骤b2包括，根据在旋转-平移轨迹、旋转轨迹或平移轨迹之间选择的轨迹、更进一步优选地旋转-平移轨迹，将喷嘴朝轮叶之间的所述操作空间移动。
优选地，在步骤c中，其提供，借助于临时支撑装置(优选束线带)将喷嘴环临时支撑在所述转子4上。
转子4已经组装和平衡且其经过全部方法步骤而保持在此状态的事实允许避免转子4的拆卸以及用于进一步平衡转子4的必要性，因此避免了以上指示的现有技术的限制。
在优选的实施例中，人们可查看图3-34以用于更好地理解已经描述的方法步骤。
在那些图3-34中，使用设备1(如以上描述的那样)，但必须理解的是，更大体上，可使用不同的设备。
在图3中，提供环形壳体2；特别地，保持如以上描述的设备1的使用，涡轮第一级环形壳体2支撑在大致水平的位置，使得其位于大致上平行于地面的水平平面上，如图4可看见的那样，其中环形壳体2支撑在组装设备1的基部11上。
如人们可注意的那样，在该方法步骤中，弓形臂51、52保持在第一开启位置，且支撑件11处于降低位置。
在图11-13中，提供转子4；如已经说明的那样，在该阶段中，转子4(包括两排间隔的轮叶41、42)优选地已经组装和平衡；转子平衡通过已知的方法在该步骤之前发生，其在这里将不详细地描述。
参照设备1，转子由中央支撑装置16支撑在与环形壳体2的高度不同的高度处的位置，使得轮叶41、42之间的操作空间保持自由且可从径向(参照x轴线)方向接近。
在图7-10中，喷嘴(相对于所述转子)的轴向和径向定位发生在如示出的预组装位置。
各个喷嘴31适当地定位在预组装位置且在那里固定：在预组装位置，喷嘴31还没插入轮叶之间的操作空间中，而是远离该空间(在远离操作空间的“安装”空间中)；在此类预组装位置，喷嘴至少适当地相对于转子旋转轴线角度地和轴向地设置。
喷嘴31然后在此预组装位置固定，使得由相同的弓形臂51或52支撑的喷嘴31之间的相互定向在以下方法步骤中不改变。
在两个臂51、52处于第一开启位置时，喷嘴31在操作空间中固定在预组装位置，如附图7-10中示出的那样。
特别地，参照设备1，发生了第一和第二组喷嘴31分别支撑在设备的至少第一支撑弓形臂51和第二支撑弓形臂52上。
由臂51(或52)支撑的第一(或第二)组相邻的喷嘴31在该实施例中形成半喷嘴环；在这种情形下，第一组或第二组中的各个喷嘴31邻近于相同组中的至少一个喷嘴，使得各个臂51或52承载相同组(第一组或第二组)的所有喷嘴31。
人们可注意的是，在此预组装位置，弓形臂51、52远离转子4(开启位置)，使得第一组和第二组喷嘴(每个臂一组)仍不在轮叶之间的操作空间中，而当自身移动到操作空间中时，已经角度地定位以用于适当的安装；这允许两组中的喷嘴31的正确的简单安装。
为了将喷嘴固定在预组装位置，可使用如以上描述的各个臂51、52的固定装置。
特别地，阻挡塞54用于相对于转子旋转轴线(与图2的轴线x一致)角度地固定喷嘴31的位置，而臂51、52自身提供各个喷嘴的径向邻接部545(防止相对于转子旋转轴线的径向位移)，且轴向阻挡杆55以及邻接部545防止对应喷嘴31的轴向(相对于转子旋转轴线x)移动。
一旦固定在预组装位置，喷嘴31就移动且插入轮叶之间的操作空间中，以便在组装位置形成喷嘴环，如图17-19中示出的那样。
在这种情形下，当使用设备1时，两个臂51、52从第一(开启)位置移动至第二(闭合)位置，由此使第一和第二组喷嘴在转子4的轮叶之间的操作空间中移动。
如已经指定的那样，可根据情况通过不同的轨迹来实现此类移动：在弓形臂51、52的第一和第二位置之间的旋转-平移移动、旋转移动或平移移动。
以该方式，两个喷嘴组连结在一起，且喷嘴环在轮叶41、42之间且跨过转子(在操作空间中)形成在组装位置；环的形成对允许第二级壳体22插入到由如此形成的喷嘴环生成的直径中而言为重要的。
为了使如此形成的喷嘴31环保持就位(对允许臂51、52的随后除去为必要的)，其提供成借助于临时支撑装置(未示出)将喷嘴环临时支撑在转子4上，该临时支撑装置至少在转子4与喷嘴31之间起作用，以便联接两者。
临时支撑装置可为不同类型的，例如束线带、线或类似物；临时支撑在该示例中通过将已经在操作空间中的喷嘴环悬挂至转子4来实现，转子4按其次序由设备1的转子支撑件16支撑。
一旦临时支撑就位，喷嘴31就从弓形臂51、52释放，如图20-22中示出的那样；臂51和52然后在第一开启位置再次移动，使如此形成的喷嘴31环固定在轮叶之间的操作空间中。
参照图23-25，第一级环形壳体2朝转子4移动，直到第一级环形壳体2到达组装位置：使用设备1，其可通过将基部11朝转子4移动来获得。
必须注意的是，如果臂51、52仍处于闭合位置，第一级环形壳体2在组装位置的移动将被阻止：在这种情形下，更清楚地显现临时支撑喷嘴31的优点(由于其允许除去臂51、52，故释放壳体2的移动)。
在该点处，提供第二级环形壳体22，如图26-28中示出的那样，且在组装位置如图29-31中示出的那样朝转子4适当地移动，直到其邻接抵靠第一级环形壳体2。
再次，必须注意的是，由喷嘴31的临时支撑实现的优点在于，其允许具有联接两个壳体2、22所需的间隙，两个壳体2、22闭合其中安装喷嘴31的操作空间。
第二级环形壳体22通过本身已知类型的固化装置90固定至转子4(且因此由转子支撑)。
联接第一环形壳体2和第二环形壳体22的步骤(g)然后执行；此类联接可通过螺栓或类似适合的联接件进行。
临时支撑装置的除去现在可实现，且如此组装的转子-定子组合件可从设备1除去且安装在涡轮发动机中，而不需要平衡转子。
必须强调的是，上文描述的方法可利用相对于设备1不同的设备来执行。
即使使用设备1，也可发生一些修改，例如必须注意的是，在方法(和对应设备)的其他实施例中，代替支撑两组喷嘴的两个弓形臂51、52，根据情况提供三个、四个或更多个弓形臂和成组喷嘴。
然而，仅具有两个弓形臂和两组喷嘴表示优选的实施例，因为以该方式实现上述优点为可能的，而不会增加设备1的整体复杂性。