CN111226500B - 用于涡轮发动机中部件的组装或拆卸的感应加热 - Google Patents

Abstract

通过使用缠绕在毂的外圆周表面（18）周围的柔性加热护套（40）来感应加热，燃气涡轮发动机（2）的诸如毂（10）的第一部件从诸如轴（12）的第二部件组装或拆卸。护套（40）包括具有多个环（44）的导电的柔性电缆（42）。所述护套利用被联接到电缆的每个相应环的多个电连接器（54）选择性地打开和闭合。电源（64）使电流通过相应的电缆环，这加热了毂。感应加热施加到发动机中的配合部件以便产生足够的温差，其允许毂和轴的组装或拆卸。控制器（30）调节被施加到毂和轴的功率，并且利用温度传感器（15、16）监测它们的温度。

Description

用于涡轮发动机中部件的组装或拆卸的感应加热

本申请要求在2017年10月10日提交的序列号为62/570,265的美国专利申请的优先权，并且是所述美国专利申请的部分继续申请，所述专利申请的内容通过引用并入本文中。

技术领域

所公开的实施例涉及涡轮发动机部件的组装和拆卸。更具体地，一些公开的实施例涉及涡轮发动机的毂（包括动力输出毂）和配合轴的组装和拆卸。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括用于容纳压缩机区段、燃烧区段和涡轮机区段的壳体或气缸。空气供应在压缩机区段中被压缩，并且被引导到燃烧区段中。经压缩的空气进入燃烧入口并且与燃料混合。然后空气/燃料混合物被燃烧以产生高温和高压（工作）气体。然后，该工作气体行进穿过过渡段，并且进入涡轮机的涡轮机区段。

涡轮机区段通常包括多排叶片，所述多排叶片将工作气体引导至涡轮机叶片的翼型部分。工作气体行进穿过涡轮机区段，引起涡轮机叶片旋转，从而转动被附接到其上的转子。转子也附接到压缩机区段，从而转动压缩机，并且可以可操作地连接到发电机以用于产生电力。通过将流过燃烧区段的气体加热到尽可能高的温度，提高了燃气涡轮机的高效率。

燃气涡轮机所经历的极端条件要求对各种部件进行维护和检查，以防止燃气涡轮发动机的故障。使用传统方法来组装和拆卸这些部件，维护这些部件会很耗时。改进部件的组装和拆卸在节省成本方面是重要的。

发明内容

简而言之，本公开的方面涉及燃气涡轮发动机内的部件的组装和/或拆卸，所述部件是诸如毂和配合轴。配合的毂和轴以及其他类似的配合部件通过在毂周围缠绕柔性加热护套而被组装或拆卸。加热护套中电缆环的端部通过可选择性分离的电连接器被接合。电缆环的分离端部缠绕在毂周围，并且通过联接相应的电连接器而被重新接合。通过利用电源供应通过护套的电缆环的电流来加热毂，使毂的相对温差增加到高于轴的相对温差。经加热的毂膨胀；这有利于组装或拆卸配合的毂和轴。在一些实施例中，通过改变在单独线圈环之间的节距间距、或者通过改变施加到单独线圈环的功率，来选择性地修改配合的毂和轴的局部加热。在一些实施例中，控制器调节由电源施加到线圈环的功率。在一些实施例中，控制器至少部分地基于配合部件的温度来调节施加到线圈环的功率。在一些实施例中，控制器利用与配合部件联接的毂和/或轴传感器来确定配合部件的温度。

本文中所描述的示例性实施例的特征在于感应加热装置，以用于从燃气涡轮发动机的第二部件（诸如轴）拆卸或组装第一部件，诸如毂。该示例性装置包括用于缠绕在第一部件的外圆周表面周围的柔性加热护套。加热护套包括具有多个环的导电柔性电缆。所述环利用在相邻环之间被限定的相对节距取向而共同限定三维轮廓。三维轮廓被选择性地定尺寸为当第一部件被护套缠绕时抵靠并且包封第一部件。一对第一线圈架和第二线圈架分别联接到电缆的每个相应的环，以用于维持在多个环的相邻环之间的相应的相对节距取向。多个导电电连接器插设在第一线圈架与第二线圈架之间。每个电连接器都具有可选择性分离的第一连接器部分和第二连接器部分，所述第一连接器部分和第二连接器部分分别在电缆的对应环内串联地导电联接。所述装置包括被联接到加热护套的电缆的电源，以用于当多个电连接器的第一连接器部分和第二连接器部分分别彼此联接时加热电缆环。电源使电流通过相应的环，使得第一部件被加热到比第二部件更高的温度。

本文中所描述的其它示例性实施例的特征在于一种用于从第二部件（诸如燃气涡轮发动机的轴）的配合外表面拆卸或组装第一部件（诸如毂）的内表面的方法。提供了一种柔性加热护套（40、70、80、90）。所述护套包括具有多个环的导电柔性电缆。分别具有可选择性分离的第一连接器部分和第二连接器部分的多个导电电连接器在电缆的对应环内串联地导电联接。每个电连接器的相应的第一连接器部分和第二连接器部分中的每一个彼此分离。通过使第一部件在每个电连接器的分离的第一连接器部分与第二连接器部分之间通过，第一部件的外表面被插入护套内。每个电连接器的相应的第一连接器部分和第二连接器部分彼此联接；这包封了与环进行抵接接触的第一部件的外圆周表面。通过如下来来加热第一部件：利用电源向加热护套的柔性电缆供应电流、将第一部件的相对温度增加到高于第二部件的相对温度、以及将第一部件的内表面膨胀到大于第二部件的外表面。然后，第一部件的经加热的内表面以及第二部件的配合外表面被分离或接合。

本文中所描述的本发明的示例性实施例的相应特征可以以任何组合或子组合而被共同或分别地应用。

附图说明

在结合附图的以下具体实施方式中进一步描述了本发明的示例性实施例，在附图中：

图1是配合的毂和轴的截面示意图；

图2是包括温度传感器阵列的配合的动力输出毂和轴的自顶向下平面图；

图3是航改式燃气涡轮发动机内的图2的毂和轴的正视截面视图；

图4是图示燃气涡轮发动机的示例性配合的毂和轴的感应加热的时间-温度曲线图；

图5是感应加热装置内的毂的透视图；

图6是感应加热装置内的航改式燃气涡轮发动机的毂和轴的透视图；

图7是感应加热装置的实施例的透视图，所述感应加热装置包括带有螺旋缠绕的电缆的处于闭合位置中的柔性加热护套；

图8是图7的感应加热装置的柔性护套的俯视平面图；

图9是图7和图8的电连接器的联接的第一连接器部分和第二电连接器部分及其配合电缆端部的详细视图；

图10是图7的感应加热装置的柔性护套在电连接器闭合之后的示意图，所述柔性护套缠绕在毂和配合轴的圆周周围；

图11是感应加热装置的柔性护套的另一实施例在电连接器闭合之后的示意图，所述柔性护套缠绕在毂和配合轴的圆周周围，其中柔性电缆的每个分立的、单独的环被独立地加热；

图12是感应加热装置的柔性护套的另一实施例在电连接器闭合之后的示意图，所述柔性护套缠绕在毂和配合轴的圆周周围，其中柔性电缆的每个分立的、单独的环与其他分立的环并行地被加热；和

图13是感应加热装置的柔性护套的另一实施例在电连接器闭合之后的示意图，所述柔性护套缠绕在毂和配合轴的圆周周围，其中柔性电缆的每个分立的、单独的环与其他分立的环串联地被加热。

为了有利于理解，在可能的情况下，已经使用相同的附图标记来表示对于这些图来说是共用的相同元件。这些图不是按比例绘制的。

具体实施方式

为了有利于理解本公开的实施例、原理和特征，在下文中参考说明性实施例中的实现方式来公开所述实施例、原理和特征。然而，本公开的实施例不限于在所描述的系统或方法中使用，并且可以在如本领域技术人员将理解的其他系统和方法中被利用。

下文中描述的作为组成各种实施例的部件旨在是说明性的而非限制性的。将执行与本文中所描述的部件相同或类似的功能的许多合适的部件旨在包含在本公开的实施例的范围内。

虽然下面描述了多个实施例，但是应当理解到，基本构思和发明适用于燃气涡轮发动机内的其他部件的感应加热和类似的工业应用。

在诸如航改式发动机的燃气涡轮发动机内，动力输出（PTO）毂从其配合轴中的抽出是难以执行的。当前过程采用热毯和液氮来克服在部件中设计的过盈。

图1图示了包括毂10（例如，PTO毂）和轴12的燃气涡轮机部件5的示意图。毂10经由过盈配合被固定在轴12上。为了克服在毂10与轴12之间的过盈配合，在毂10与轴12之间产生温差。

可以通过使用加热垫来使毂10的外圆周表面18升温，经由传导、辐射和/或对流将热能传递到毂10来实现所述温差。液氮可以用于冷却轴12。每个相应零件的冷却和加热在毂10与轴12之间产生温差。温差的产生允许使用利用10000磅压力的压力工具将毂10移除或安置在轴12上。

上述过程可能不在毂10与轴12之间产生充足的温差以充分消除毂10与轴12之间的过盈。除了毂10与轴12之间过盈处的温差之外，重要的是确保毂10的顶部凸缘13被充分且均匀地加热以允许毂10的内径膨胀。使用常规方法对毂10和轴12进行加热和冷却可能不均匀地发生。由于由诸如Jethete^TM的材料制成的配合零件之间的显著过盈，轴12的抽出经常是不可能的。此外，整个过程可能花费8-10个小时。另外，部件的组合有窄的公差和来自维修合作的粘着摩擦磨损的尺寸使得几乎不可能在没有困难的情况下膨胀和实现移除。从毂10移除轴12通常在具有一定程度的困难的情况下发生；很少存在对燃气涡轮机部件5没有某种形式的损害的移除，所述损害会影响发动机的性能和成本。

为了解决上面讨论的过程的问题，已经认识到经由使用电感应加热可以实现更加可控和有利的移除过程。为了该目的，感应加热的应用和使用将在下面更详细地讨论。虽然下面的示例讨论了从PTO毂10中抽出轴12，但是应当理解到，本文中所描述和阐述的感应加热方法也可以用于将需要温差的其他部件的组装和/或拆卸。

可能需要在PTO毂10与轴12之间的温差为70℃来实现毂10与轴12之间的期望过盈膨胀，以便将轴12从毂10移除。70℃的温差考虑了在毂10的顶部凸缘13的中间区段处的平均温度。然而，毂10的顶部凸缘13具有相当大的质量；还需要其膨胀以允许毂10的较小内径打开。毂10的温度均匀性的缺乏会在毂10的抵抗内部过盈直径膨胀的部分中引起内部应力。应当理解到，虽然提出了70℃的温差，但是更小或更大的温差也可以足够或超过用于抽出所需要的温差。理想地，对于本文中所讨论的示例，在55-85℃范围内的温差对于从毂10移除轴12而言是优选的。

图2是毂10和轴12的自顶向下的示意图，而图3是在燃气涡轮发动机2内它们对应的正视截面图。为了确定毂10和轴12的温度，PTO毂10和轴12装配有八个N型热电偶。存在四个毂热电偶15和四个轴热电偶16。虽然图中示出了八个热电偶，但是应当理解到，更少或更多的热电偶可以用于确定毂10和轴12的温度。实际上，在其中已经确定了对所施加的感应的控制遵循规定的模式（例如，规定的所施加功率强度和时间）的那些情形中，可能不需要热电偶。

毂热电偶15和轴热电偶16施加到毂10和轴12的区域的内表面。选择毂热电偶15和轴热电偶16的位置，以最小化通过由电缆26引起的感应而将在毂热电偶15和轴热电偶16的引线中生成的电流感应。由于电缆26所致的引线中的电流感应将引入噪声或电压。噪声或电压的引入将影响由热电偶获得的温度读数，并且可能地损害在对毂热电偶15和轴热电偶16的控制和监测中使用的任何装备。

通过使用感应加热，毂10的温度可以迅速增加，而同时轴12的温度保持稳定。轴12的温度以线性方式增加。

在一些实施例中，在施加感应加热的两分钟内，可以在毂10和轴12的界面处实现75℃的有利ΔT。界面表面由毂10的内圆周表面和轴12的外圆周表面限定。当使用感应装置25时，所施加的感应热从毂外表面18向内朝向毂内表面17辐射（下面关于图4详细地讨论）。毂10的平均温度实际上高于由毂热电偶15和轴热电偶16测量的平均温度。这意味着毂10的膨胀大于根据简单地考虑来自毂热电偶15和轴热电偶16的读数将解释的膨胀。类似地，因为在轴12上测量的温度位于轴外表面19上，所以轴12的实际平均温度实际上低于轴热电偶16的读数。此外，实际温差（ΔT）通常比基于来自毂热电偶15和轴热电偶16的读数的解释更有利。

通过使用从毂热电偶15和轴热电偶16收集的数据，可以确定至毂10的感应能量定时和施加。所述数据可以用于建立对毂10的感应能量的预定施加，使得其可以高效且均匀地建立温差，所述温差将允许轴12从毂10移除而不损害相应的部件。

图3是毂10和轴12的示意性侧视图。毂热电偶15和轴热电偶16被示出为位于毂内表面17处。毂热电偶15和轴热电偶16用于测量毂10和轴12的温度。使用温度的测量以便准确地控制毂10的加热。毂热电偶15和轴热电偶16向控制器30（下面关于图6被示出）提供数据。控制器30取得被供应给它的数据，以便控制对毂10的加热，以用于移除或安装轴12。控制器30取得数据，并且响应于接收到的数据调节对加热电缆的电流功率的施加。控制器30还可以具有用于控制感应加热的预定时间表，以用于高效地提供感应加热。

虽然毂热电偶15和轴热电偶16被示出为位于毂内表面17和轴外表面19处，但是它们也可以位于毂10和轴12上的其他位置处。然而，由于因为感应过程而可能发生的潜在过盈，图示的位置是优选的。当位于其他位置处时，可以考虑它们的位置，以便高效地控制感应加热的施加。此外，虽然当下本发明被示出为具有八个热电偶，但是取决于需要和后续期望的准确性，可以存在更多或更少的热电偶。另外，虽然示出了热电偶，但是这里不需要是热电偶。热电偶使得能够实现对热量的测量，以更准确地控制感应加热的施加。

图4是图示由感应加热引起的温度增加和后续的温差的曲线图。线101表示示例性轴12的顶部部分的温度增加。线102表示示例性轴12的底部部分。线103表示示例性的、对应的配合毂10的底部部分。线104表示示例性毂10的顶部部分。该曲线图图示了毂10的温度如何以比轴12的温度更迅速的方式增加。该温差使毂10比轴12膨胀得多，这允许轴12从毂10平滑地移除，因为克服了过盈配合。图4的曲线图仅仅具有示例性性质；针对不同的部件结构、材料成分、感应加热器装置的结构以及所述装置的功耗率，配合部件的特定时间和温度曲线变化。

图5和图6分别是感应装置25的透视侧视图以及图示了感应装置在航改式燃气涡轮发动机的毂10和轴12上使用的示意图。感应装置25包括框架24，框架24具有电缆26，电缆26被附接到框架24使得电缆在框架24内形成感应线圈。如图6的示意图中所示，控制器30可操作地连接到框架24和电缆26。电缆26缠绕并且附接到框架24，使得当由控制器30调节的电流流过电缆26时，在毂10中发生感应加热。

框架24被成形和定尺寸成装配在毂10周围并且容纳电缆26。在一些实施例中，框架24由玻璃纤维复合板或被设计用于电绝缘和热绝缘的其他材料制成。在一些实施例中，优选地，框架24具有手柄，因此它可以容易地被定位在毂10周围。框架24和电缆26在配合的毂10和轴12的外圆周周围被固定就位。

在一些实施例中，电缆26优选地是干式绝缘电缆。用于电缆的绝缘体优选地是织物/玻璃。在一些实施例中，电缆26优选地在框架24周围缠绕十次。电缆26以这种方式被缠绕，以便向毂10提供感应加热。然而，应当理解的是，电缆26可以更多或更少地被缠绕起来，这取决于所期望的感应热传递速率和对毂10或其他发动机部件结构的局部施加。

感应装置25的控制器30从毂热电偶15和轴热电偶16接收温度数据，以控制被施加到毂10的感应热的速率。控制器30可以通过按照需要减小或增加通过电缆26的电流施加的功率强度和时间来改变所述功率强度和时间，以实现在配合毂10与轴12之间的期望的温差加热。在图6中，控制器30还包含有用于向电缆26施加电流的电源。

控制器30可以包括处理器和存储器，以处理和存储用于控制感应装置25的逻辑。控制器30可以被预编程为以恰当的功率和速率将电流传输通过电缆26，以将毂10加热到适当的温差。

参考所有图1至图6，所提出的感应过程向燃气涡轮机部件5提供迅速且均匀的加热。在这种特定情形中，该过程为从毂10（在这种情形中是M08毂）抽出轴12提供了最佳条件。与所述过程相关联的益处是不需要液氮，这节省了附加的成本。另一益处是由于不需要执行复杂的加热和冷却过程而节省时间。仍另一益处是由于不需要执行不必要的修理而节省时间，因为将不存在对PTO毂10和轴12的损害。因此，不需要报废或修理，并且不需要复制品/实验室分析。

利用本文中所描述的感应过程的感应加热装置不限于本文中到目前为止所讨论的应用。燃气涡轮发动机中附加配合部件的移除/拆卸和/或安置/组装可以以相同的方式完成。例如，其他感应加热装置和方法实施例利用柔性的感应加热护套，其中功率由电源施加到其中的电缆环。在一些实施例中，控制器调节被施加到柔性的感应加热护套的功率。

图7至图10示出了感应加热装置，所述感应加热装置用于从图1至图3的第二部件轴12或燃气涡轮发动机内的任何其他配合部件对拆卸或组装第一部件毂10。参考图1以及图7至图10中的所有图，所述装置包括柔性加热护套40，柔性加热护套40用于选择性地缠绕在燃气涡轮发动机2的毂10的外圆周表面18周围。

加热护套40包括导电的柔性电缆42，其具有多个螺旋缠绕的环44；所述环利用在相邻环之间的相对节距取向或间距P而共同限定三维轮廓。这里，节距间距P沿着毂10和轴12的轴向中心轴线。如将在下面描述的，在一些实施例中，在相邻环之间的节距间距P被选择性地改变，以改变被施加到毂10的局部感应加热。一般而言，具有较小节距的间隔较近的环在毂中诱发更多的局部化加热。相反，在相同的电流功率下，较大的节距在毂中诱发更少的局部化加热。当护套处于图7、图8和图10的闭合位置中时，螺旋缠绕的电缆42及其电缆环44的三维轮廓被选择性地定尺寸为在毂被护套缠绕时抵靠并且包封毂10的外圆周表面18，类似于在图5的固定装置25中所示的那样。护套40的柔性性质允许其缠绕在毂10和轴16的界面周围，而同时那些部件保持在被部分地组装或拆卸的发动机内的原位。

加热护套40具有被分别地联接到电缆42的每个相应环44的一对第一线圈架46和第二线圈架48以及可选的附加线圈架50，以用于维持在多个环的相邻环之间相应的相对节距取向P。线圈架的数量和取向在不同的实施例中不同。在一些实施例中，如图7中所示，线圈架包含有手柄52，以用于围绕毂或其他部件操纵护套40。

多个导电电连接器54插设在第一线圈架46和第二线圈架48之间。每个相应的电连接器54具有可选择性分离的第一连接器部分56和第二连接器部分58。第一连接器部分56和第二连接器部分58分别与电缆42的其对应电缆环44的端接端44A、44B串联地导电联接。如图9中所示，第一连接器部分56具有凹形的凹入端，并且第二连接器部分58具有配合的凸出的凸形端。其他实施例使第一配合连接器部分56和第二配合连接器部分58的凸形和凹形轮廓颠倒或交替。其他实施例并入配合的第一连接器部分56和第二连接器部分58的其他配合轮廓。在图7至图9的实施例中，相应第一连接器部分56中的每一个联接到第一线圈架46，与所有的其他电连接器54电隔离。相应第二连接器部分58中的每一个联接到第二线圈架48，也与所有的其他电连接器54电隔离。第一配合连接器部分f56和第二配合连接器部分f58通过第一线圈架46和第二线圈架48保持在对准的联接位置中。那些线圈架46、48进而通过多个对准销60和紧固件62保持在对准中。

电源64串联联接到加热护套40的螺旋缠绕的电缆42，以用于当多个电连接器54的第一连接器部分56和第二连接器部分58分别彼此联接时加热电缆环44，如图7至图10中所示。如在图6的感应加热器25和控制器30的实施例中所做的，图7至图10的实施例的电源64使电流通过相应的环44，使得毂10被加热到比轴12更高的温度。当在毂10与轴12之间建立足够的温差时，所述部件被配合/组装或分离/拆卸。在一些实施例中，电源64在控制器30的监督之下以一个或多个预定的速率和持续时间向电缆42施加功率，如先前关于图6的装置25和控制器30所述。

在其他实施例中，控制器30至少部分地根据毂10和/或轴12的监测温度来调节由电源64供应的功率，如先前关于图6的装置25和控制器30所述。在一些实施例中，至少一个温度传感器15联接到毂10并且与控制器30进行通信，以用于监测毂温度。在一些实施例中，至少一个温度传感器16联接到轴12并且与控制器30进行通信，以用于监测轴温度。一些实施例包含有分别与控制器30进行通信的毂温度传感器15和轴温度传感器16二者中的一个或多个。参考图7和图10的实施例，多个温度传感器15的阵列围绕毂10取向，并且多个温度传感器16的阵列围绕轴10取向，诸如在图2和图3中所示的相应阵列取向中的那样。

参考图10，控制器30以与图2和图3的对应传感器阵列相同的方式或类似的方式联接到毂温度传感器15和轴温度传感器16的阵列。为了简化示意图，传感器15、16的连接点（小写字母a、b、c…）与控制器的传感器输入连接点（标记为a…x）进行通信。控制器30联接到反馈环中的所有温度传感器15、16，以用于调节由电源64通过电缆环44的电流，使得由所有温度传感器感测的温度保持低于预定的最高温度。在一些实施例中，控制器30根据预定的调节计划调节当前功率强度流持续时间，但是如果由至少一个温度传感器15或16感测的温度超过一个或多个预定温度，则控制器30改变调节计划。在一些实施例中，当由所有第一传感器15测量的相应温度超过由所有第二传感器16测量的相应温度一预定温差（例如，55-85℃）时，执行经加热的毂10和轴12界面的分离或接合。

控制器30包含有处理器32，处理器32访问并且执行被存储在非易失性存储器34中的指令。被存储在存储器34中并且由处理器32执行的指令使得控制器30能够执行温度监测和电源64控制功能。虽然参考了示例性控制器平台架构和由处理器执行的软件模块的实现方式，但是还将理解的是，可以以各种形式的硬件、软件、固件、专用处理器或其组合来实现本公开的示例性实施例。优选地，本发明实施例的方面在软件方面实现为有形地实施在程序存储设备上的程序。所述程序可以被上载到包括任何合适架构的机器并且由所述机器执行。优选地，所述机器在具有硬件的计算机平台上实现，所述硬件是诸如一个或多个中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和（一个或多个）输入/输出（I/O）接口。计算机平台还包括操作系统和微指令代码。本文中所描述的各种过程和功能可以是经由操作系统执行的微指令代码的部分或程序的部分（或其组合）。此外，各种其他外围设备可以连接到计算机/控制器平台。

将理解的是，因为附图中所描绘的一些组成系统部件和方法步骤优选地以软件实现，所以系统部件（或过程步骤）之间的实际连接可以根据示例性实施例被编程所用的方式而不同。具体地，任何计算机平台或设备都可以使用任何现有的或以后发现的联网技术而被互连。所有这些都可以通过更大的网络系统被连接，所述更大的网络系统是诸如公司网络、城域网或诸如因特网的全球网络。

图10的柔性加热护套40内的加热电路包含有具有多个环44的单根螺旋电缆42。通过选择性地改变电缆环44的节距P来实现对毂10的感应加热的局部变化。图11至图13的柔性加热护套实施例分别具有加热护套，所述加热护套具有包括分立闭合环阵列的加热电路。通过选择性地改变施加到每个单独环的功率来实现对毂10和轴12的感应加热到一个或多个期望的温差的局部变化。在图11中，每个环72独立地联接到电源64。在图12中，每个环82并联联接到电源64。在图13中，每个环92串联联接到电源64。图11至图13的示意图的内容集中在每个实施例的感应加热电路。从那些图中删除了支撑电缆环的护套结构，并且那些图中所示的温度传感器电路仅具有与控制器30进行通信的单个毂15和轴16传感器。可以利用在图7至图10的实施例中所示的护套结构和/或在图2至图10中所示的实施例的温度传感器电路来构造图11至图13的任何实施例。

在图11中，柔性加热护套70包含有电缆束71，电缆束71包括多个电隔离的电缆环72。每个环72包含有电连接器74，电连接器74具有第一连接器部分76和第二连接器部分78。电缆束71内的每个环72单独地联接到其电源64。电源64包括多通道电源或单独的专用电源，以用于向每个环72提供由控制器64调节的功率。通过改变被供应给每个单独环72的功率和/或通过选择性地改变环之间的节距P来改变毂10和轴12周围的局部加热。

在图12中，柔性加热护套80包含有电缆束81，电缆束81包括多个电隔离的电缆环82。每个环82包含有电连接器84，电连接器84具有第一连接器部分84A和第二连接器部分84B。电缆束81内的每个环82经由功率电缆86和88与其他环并联地联接到其电源64。通过改变被供应给每个单独环82的功率和/或通过选择性地改变环之间的节距P来改变毂10和轴12周围的局部加热。鉴于环82与共用电源64的并联连接，供应给任何单独环的功率通过改变其电阻率（R1-R6）而被选择性地改变。

在图13中，柔性加热护套90包含有电缆束91，电缆束91包括多个串行联接的电缆环92。每个环92包含有电连接器94，电连接器94具有第一连接器部分96和第二连接器部分98。电缆束91内的每个环92与其他环串联地联接到其电源64。通过改变至每个下游单独环92的级联功率降和/或通过选择性地改变环之间的节距P，来改变毂10和轴12周围的局部加热。鉴于环92与共用电源64的串联连接，通过改变其电阻率（R7、R8和R9）选择性地改变被供应给任何单独环的功率。供应给每个下游环92的功率的级联降导致在毂10的上端部处、在其中存在较厚毂套环的局部区域中施加较高的热感应，以及在毂的较低、较薄的端部处施加相对较低的热感应。

尽管本文中已经详细地示出和描述了包含有本发明的各种实施例，但是其他人可以容易地设想出仍然包含有所要求保护的发明的许多其他不同的实施例。本发明在其应用方面不限于在说明书中所阐述或在附图中所图示的示例性实施例的结构细节和部件布置。本发明能够有其他实施例，并且能够以各种方式被实践或执行。此外，将理解的是，本文中所使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应当被认为是限制性的。本文中使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变型意味着包含其后列出的项及其等同物以及附加项。除非另有指定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型将被宽泛地解释；它们包含直接和间接安装、连接、支撑和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理、机械或电连接或联接。虽然已经以示例性的形式公开了本公开的实施例，但是对于本领域的技术人员而言将清楚的是，在不脱离如在以下权利要求书中所阐述的本发明及其等同物的精神和范围的情况下，可以在其中做出许多修改、添加和删除。

Claims (13)

1.一种用于从燃气涡轮发动机的第二部件拆卸或组装第一部件的感应加热装置，包括：

柔性加热护套（40、70、80、90），其用于缠绕在燃气涡轮发动机（2）的第一部件（10）的外圆周表面（18）周围，所述柔性加热护套具有：

具有多个环（44、72、82、92）的导电柔性电缆（42、71、81、91），所述多个环被设计成盘绕环（44）或分立闭合环（72、82、92），所述多个环（44、72、82、92）共同限定三维轮廓，所述三维轮廓限定相邻环之间的相对节距取向（P），所述三维轮廓被选择性地定尺寸为在所述第一部件被护套缠绕时抵靠并且包封所述第一部件；

一对第一线圈架（46）和第二线圈架（48），其分别联接到所述导电柔性电缆（42、71、81、91）的每个相应的环（44、72、82、92），以用于维持所述多个环（44、72、82、92）的相邻环之间的相应的相对节距取向（P）；和

插设在所述第一线圈架（46）与第二线圈架（48）之间的多个导电的电连接器（54、74、84、94），所述导电柔性电缆的相应环中的每个电连接器具有分离的第一连接器部分（56、76A、86A、96）和第二连接器部分（58、78B、88B、98），所述第一连接器部分（56、76A、86A、96）和第二连接器部分（58、78B、88B、98）分别在所述导电柔性电缆的所述相应环（44、72、82、92）内串联导电联接；和

电源（64），其联接到所述柔性加热护套（40、70、80、90）的导电柔性电缆（42、71、81、91），以用于当多个电连接器（54、74、84、94）中的所述第一连接器部分（56、76A、86A、96）和第二连接器部分（58、78B、88B、98）分别彼此联接时加热电缆环，其中所述加热是通过使电流通过相应的环来实现的，使得所述第一部件（10）被加热到比所述第二部件（12）更高的温度；

其特征在于，所述感应加热装置还包括相邻环（44、72、82、92）之间的局部变化的节距间距（P）取向，以用于选择性地局部改变至所述第一部件（10）的热传递速率，

其中针对围绕所述第一部件（10）和所述第二部件（12）的局部加热，当所述环（44、72、82、92）设计为所述盘绕环（44）或所述分立闭合环（72、82、92）时，选择性地改变所述环（44、72、82、92）之间的节距间距（P），和/或当所述环（44、72、82、92）被设计为所述分立闭合环（72、82、92）时，所述电源（64）被实施为改变所施加的功率。

2.根据权利要求1所述的感应加热装置，所述导电柔性电缆（42、71、81、91）被设计为具有所述多个盘绕环（44）的单个螺旋缠绕的电缆（42）。

3.根据权利要求1所述的感应加热装置，所述导电柔性电缆还包括多个分立闭合环（72、82、92）的阵列，所述多个分立闭合环分别独立地（72）或者以串联（91）或并联（86、88）电路电联接到它们对应的电源（64）。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的感应加热装置，还包括：

联接到所述第一线圈架（46）的至少一个电连接器（54、74、84、94）的第一连接器部分（56、76A、86A、96）或第二连接器部分（58、78B、88B、98）中的一者，其与所有的其他电连接器（54、74、84、94）电隔离，而同时与其对应的电缆环串联导电联接；

联接到所述第二线圈架（48）的所述至少一个电连接器（54、74、84、94）的第一连接器部分（56、76A、86A、96）或第二连接器部分（58、78B、88B、98）中的另一者，其与所有的其他电连接器（54、74、84、94）电隔离，而同时与其对应的电缆环串联导电联接，

所述第一连接器部分（56、76A、86A、96）和所述第二连接器部分（58、78B、88B、98）中的至少一者分别包括配合的可插入的凸形部分和凹形部分，所述凸形部分和凹形部分在所述第一线圈架（46）和第二线圈架（48）彼此相互联接时选择性地保持在插入位置中。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的感应加热装置，还包括：

至少一个温度传感器（15），其联接到所述第一部件（10），以用于感测第一部件温度；

控制器（30），其联接到所述电源（64）和所述至少一个温度传感器（15），以用于至少部分地基于由所述温度传感器（15）感测的第一部件（10）温度来调节由所述电源通过环（44、72、82、92）的电流，

所述控制器（30）根据预定的调节计划调节电流功率强度和施加时间，但是如果由所述至少一个温度传感器（15）感测的温度超过一个或多个预定温度，则改变所述调节计划。

6.根据权利要求1所述的感应加热装置，所述第一部件和所述第二部件分别包括轮毂（10）和轴（12）。

7.一种用于从燃气涡轮发动机的第二部件的配合外表面拆卸或组装第一部件的内表面的方法，包括：

提供柔性加热护套（40、70、80、90），其具有：导电柔性电缆（42、71、81、91），所述导电柔性电缆具有多个环（44、72、82、92），所述多个环被设计成盘绕环（44）或分立闭合环（72、82、92）；以及多个导电的电连接器，其分别具有可选择性分离的第一连接器部分（56、76A、86A、96）和第二连接器部分（58、78B、88B、98），所述第一连接器部分（56、76A、86A、96）和第二连接器部分（58、78B、88B、98）分别在所述导电柔性电缆的对应环内串联导电联接；

将每个电连接器的相应的第一连接器部分（56、76A、86A、96）和第二连接器部分（58、78B、88B、98）中的每一者彼此分离；

通过在每个电连接器的分离的第一连接器部分（56、76A、86A、96）与第二连接器部分（58、78B、88B、98）之间穿过所述第一部件，将所述第一部件（10）的外表面（18）插入所述柔性加热护套（40、70、80、90）内；

将每个电连接器的相应的第一连接器部分和第二连接器部分彼此联接，包封与所述环（44、72、82、92）进行抵接接触的所述第一部件的外圆周表面；

通过以下来加热所述第一部件：利用电源（64）向所述柔性加热护套的导电柔性电缆（42、71、81、91）供应电流、将所述第一部件的相对温度增加到高于所述第二部件的相对温度、以及将所述第一部件的内表面膨胀到大于所述第二部件的外表面；和

分离或接合所述第一部件的经加热的内表面和所述第二部件的配合外表面；

其特征在于，所述方法还包括：通过选择性地改变在所述柔性加热护套（40、70、80、90）中相邻环（44、72、82、92）之间的相对节距间距（P）取向，选择性地改变所述第一部件（10）周围的热感应率，

其中当所述环（44、72、82、92）设计为所述盘绕环（44）或所述分立闭合环（72、82、92）时，通过选择性地改变所述环（44、72、82、92）之间的节距间距（P），改变围绕所述第一部件（10）和所述第二部件（12）的局部加热，和/或当所述环（44、72、82、92）被设计为所述分立闭合环（72、82、92）时，通过改变所施加的功率，改变围绕所述第一部件（10）和所述第二部件（12）的局部加热。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在所述第一部件的在所述第一部件（10）与第二部件（12）的相应外表面之间（13）具有较大热质量的区域中减小相邻环（44、72、82、92）之间的相对节距间距（P）取向，并且在所述第一部件的在其间具有较小热质量（13A）的区域中增加相邻环之间的相对节距间距。

9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括：利用被联接到所述电源的控制器（30）调节由所述电源（64）通过所述环（44、72、82、92）的电流，所述控制器（30）根据预定的调节计划调节电流功率强度和施加时间，所述调节计划将整个第一部件（10）周围的局部温度维持在预定最高温度以下。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

利用在反馈环中联接到所述控制器（30）的相应温度传感器（15）感测在第一部件（10）的一个或多个位置处的第一部件（10）温度；和

至少部分地基于由所述温度传感器中的一个或多个感测的第一部件温度，利用所述控制器调节由所述电源（64）通过所述环（44、72、82）的电流。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

利用以阵列形式联接到所述第一部件的多个温度传感器（15）感测第一部件（10）温度；

根据预定的调节计划利用所述控制器（30）调节电流功率强度和施加时间，但是如果由任何温度传感器（15）感测的温度超过一个或多个预定温度，则改变所述调节计划。

12.根据权利要求10或11所述的方法，还包括：

利用以阵列形式联接到所述第一部件的多个第一温度传感器（15）感测第一部件（10）温度；

利用以阵列形式联接到所述第二部件的多个第二温度传感器（16）感测第二部件（12）温度；

根据预定的调节计划利用所述控制器（30）调节电流功率强度和施加时间，但是如果由所述第一温度传感器（15）或第二温度传感器（16）中的任一者感测到的温度超过一个或多个预定温度，则改变所述调节计划。

13.根据权利要求10或11所述的方法，还包括：当由所有第一传感器（15）测量的相应温度超过由所有第二传感器（16）测量的相应温度一预定温差时，分离或接合经加热的第一部件（10）和所述第二部件（12）。

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