ES2240665T3 - Sistemas de retencion de alabes del tipo combinado o en cascada. - Google Patents

Abstract

Rotor de soplante de turborreactor, que comprende una pluralidad de álabes (18) de soplante amovibles fijados en una llanta (12) de un disco (10), incluyendo dichos álabes (18) de soplante, cada uno, un pie (16) de álabe que está montado en una ranura (14), sensiblemente axial y de forma correspondiente, dispuesta en la llanta (12) del disco (10), incluyendo el disco (10), en su cara de aguas arriba, una pluralidad de protuberancias radiales (26) que alternan con las ranuras (14), siendo mantenido cada uno de los álabes (18) de soplante en la ranura (14) mediante una cuña (20) situada debajo de cada pie (16) de álabe, y medios para retener axialmente las cuñas (20) y los pies (16) de los álabes en las ranuras (14), incluyendo dichos medios un plato (24) apoyado contra la cara de aguas arriba del disco (10) y fijado a dicho disco (10) con medios de fijación dispuestos en la parte radialmente interior del plato, incluyendo las cuñas (20), en uno de sus extremos, una prominencia (22), caracterizado porque dicha prominencia está interpuesta entre los pies (16) de álabe y el plato (24), y porque el plato (24) comprende, en su cara de aguas abajo, una pluralidad de dientes radiales (28) dispuestos frente a las protuberancias radiales (26) del disco (10), y aguas abajo de ellas.

Description

Sistema de retención de álabes del tipo combinado o en cascada.

La presente invención se refiere a un sistema de retención semicolectivo de álabes móviles de turborreactor.

Se refiere, más concretamente, a un rotor de soplante de turborreactor que comprende una pluralidad de álabes de soplante amovibles fijados en una llanta de un disco, incluyendo cada uno de dichos álabes de soplante un pie de álabe que está montado en una ranura, sensiblemente axial y de forma correspondiente, dispuesta en la llanta del disco, siendo mantenido cada uno de los álabes de soplante en la ranura mediante una cuña situada debajo de cada pie de álabe, y medios para retener axialmente las cuñas y los pies de los álabes en las ranuras, incluyendo dichos medios, en particular, un plato apoyado contra la cara de aguas arriba del disco y fijado a dicho disco con medios de fijación.

En lo que sigue, la cara de aguas arriba designa la cara dirigida hacia la parte delantera del motor, y la cara de aguas abajo, la dirigida hacia la parte trasera. De igual modo, una parte radialmente interior designa una zona próxima al eje de rotación del disco, y una parte radialmente exterior, una que esté alejada de él.

El documento FR A 2 561 307 muestra una cuña que comprende un saliente que se apoya en el pie de álabe. La retención axial del pie de álabe se asegura mediante un anillo colocado entre la cuña y los dientes del disco, estando el anillo en contacto con la cuña y los dientes del disco y siendo mantenido radialmente en posición mediante un plato.

El documento FR A 2 681 374 describe una fijación de álabes de soplante de turborreactor que recurre a bridas festoneadas dispuestas, aguas arriba y aguas abajo, en la periferia del disco y provistas de orificios, destinadas a la fijación de dos anillos previstos, respectivamente, en una cubierta delantera y un tambor de compresor, que cooperan con los extremos de los pies de los álabes, a fin de inmovilizarlos axial y radialmente. Los álabes de soplante presentan, en la parte de aguas abajo de su pie, dos salientes que se aplican, respectivamente, con las caras radiales interna y externa de un primer anillo, y presentan, también, en la parte de aguas arriba de sus pies, dos salientes que se aplican, respectivamente, con las caras radiales interna y externa de un segundo anillo. Este dispositivo de enclavamiento complica la mecanización de los álabes de soplante que presenten dos salientes en sus dos extremos, y hace difícil y largo la sustitución de un álabe deteriorado, pues es necesario desatornillar todas las espigas de fijación de un anillo, estando alojadas estas espigas en los orificios de una brida festoneada y siendo de acceso difícil.

El objeto de la invención es proponer un rotor de soplante tal como se describe en la introducción, cuyos álabes sean retenidos en cascada en caso de desplazamiento axial.

Este objeto se logra, según la invención, porque les cuñas comprenden una prominencia en uno de sus extremos, estando interpuesta dicha prominencia entre los pies de los álabes y el plato, porque el disco comprende, en su cara de aguas arriba, una pluralidad de protuberancias radiales que alternan con las ranuras, porque el plato comprende, en su cara de aguas abajo, una pluralidad de dientes radiales dispuestos frente a las protuberancias radiales (26) del disco (10), y aguas abajo de ellas, y porque los medios de fijación del plato en el disco están dispuestos en la parte radialmente interior del plato.

Gracias a este sistema de retención, la fiabilidad de la retención de los álabes de soplante se aumenta de modo muy claro. Los álabes de soplante son detenidos en cascada de la manera siguiente: el álabe de soplante se apoya, en primer lugar, en la cuña y, después, al menos un diente radial del plato coopera parcialmente con una protuberancia del disco, a fin de inmovilizar el álabe de soplante. Los medios de fijación del plato contribuyen a la parada definitiva del álabe de soplante.

En caso de desplazamiento axial de un álabe, los esfuerzos son absorbidos, a la vez, por las protuberancias radiales del disco y los medios de fijación del plato en el disco. Dichos medios de fijación, por tanto, solamente absorben parte de los esfuerzos. En caso de que los medios de fijación del plato en el disco incluyan espigas, éstas pueden existir en número inferior al de la técnica anterior, divulgada por el documento FR A 2 681 374. Por último, al carecer las protuberancias radiales del disco de orificios para la fijación del plato, dichas protuberancias permiten absorber esfuerzos axiales superiores, en relación con las bridas festoneadas del documento FR A 2 681 374.

Ventajosamente, las protuberancias radiales del disco se extienden hacia el exterior, y los dientes radiales del plato se extienden hacia el interior. Podría preverse, también, que dichas protuberancias radiales del disco se extiendan hacia el interior y dichos dientes radiales del plato hacia el exterior.

Ventajosamente, hay previsto un juego axial entre las protuberancias radiales del disco y los dientes radiales del plato.

Este juego permite disipar parte de la energía cuando el álabe de soplante, retenido por la cuña, se desplace axialmente.

Según un modo de realización, los medios de fijación del plato en el disco comprenden una pluralidad de espigas paralelas al eje de rotación del disco.

Estas espigas existen en número suficiente para retener el plato en el disco en caso de desplazamiento axial de un álabe de soplante. Ventajosamente, dichas espigas comprenden un conjunto tornillo-tuerca que absorbe los esfuerzos axiales y los esfuerzos de
corte.

La invención se comprenderá perfectamente y sus ventajas se manifestarán mejor a partir de la lectura de la descripción detallada que sigue de modos de realización, representados a título de ejemplos no limitativos. La descripción se refiere a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es un corte del sistema de retención axial de álabes de soplante de tipo combinado o en cascada según la invención, representando la flecha F, orientada de aguas arriba hacia aguas abajo, además, el sentido de flujo del aire;

- la figura 2 es un corte por la línea II-II de la figura, con el plato retirado;

- la figura 3 es una perspectiva isométrica parcial, de aguas abajo hacia aguas arriba, de la parte exterior del disco, con una única cuña para mayor claridad, que muestra el plato en posición desenclavada;

- la figura 4 es idéntica a la figura 3, con el plato en posición enclavada;

- la figura 5 es un corte del sistema de retención axial de álabes de soplante de tipo combinado o en cascada según la invención; y

- la figura 6 es una vista, de aguas arriba hacia aguas abajo, del disco sin el plato.

Las figuras 1 y 2 muestran un disco 10 de rotor de soplante que comprende una llanta 12 que presenta, en su periferia, una pluralidad de ranuras 14 sensiblemente axiales y separadas regularmente en torno al eje de rotación del disco 10.

En cada ranura 14 hay montado, a deslizamiento en dirección axial, un pie 16 de un álabe 18 de soplante. Entre el pie 16 del álabe y el fondo de la ranura 14 hay aplicada una cuña 20, que mantiene el pie 16 del álabe apoyado contra las paredes de la ranura 14 correspondiente.

Cada cuña 20 presenta una prominencia 22 en uno de sus extremos. Ventajosamente, esta prominencia 22 está situada en el extremo de aguas arriba de la cuña 20, entre la cara de aguas arriba del pie 16 del álabe y un plato 24 apoyado contra la cara de aguas arriba del disco 10. El plato 24 está formado por una pared interna de una virola que delimita interiormente el canal de flujo del aire a través del soplante.

El disco 10 comprende, en su cara de aguas arriba y en alternancia con las ranuras 14, una pluralidad de protuberancias radiales 26 dirigidas hacia el exterior. El plato 24 comprende, en su cara de aguas abajo, una pluralidad de dientes radiales 28 dirigidos hacia el interior, susceptibles de apoyarse contra las protuberancias radiales 26 del disco 10.

Ello constituye una variante ventajosa, pero podría preverse, también, que las protuberancias radiales 26 del disco 10 estén dirigidas hacia el interior y los dientes radiales 28 del plato 24 estén dirigidos hacia el exterior.

La figura 3 muestra que para montar el plato 24 en el disco 10 (posición desenclavada), se hacen pasar los dientes radiales 28 del plato 24 por las muescas 30 interpuestas entre las protuberancias radiales 26 del disco 10 y situadas encima de los fondos de las ranuras 14.

La rotación del plato 24 en relación con el disco 10, en torno al eje de rotación de los álabes 18 de soplante, en un ángulo igual a la mitad del ángulo que separe dos ranuras consecutivas, permite a los dientes radiales 28, entonces, situarse frente a las protuberancias radiales 26, aguas abajo de éstas.

La figura 4 muestra el plato 24 en posición enclavada. La anchura de los dientes radiales 28 del plato 24 puede ser superior a la de las protuberancias radiales 26 del disco 10, a fin de que una parte de cada uno de los dientes radiales 28 permita acuñar axialmente una parte de cada álabe 18 de soplante.

El plato es mantenido en posición mediante un conjunto tornillo/tuerca simple.

Los medios de fijación del plato 24 comprenden medios de enclavamiento constituidos por espigas que incluyen tornillos 44 y tuercas 46. La figura 5 muestra una brida 42 empernada con dichos tornillos 44 y dichas tuercas 46 recalcadas en el disco 10. El disco 10, que no cambia en su parte radialmente exterior (protuberancias radiales 26), tiene así una forma más simple en su parte radialmente interior. Lo mismo ocurre en lo que se refiere al plato 24.

Este sistema de brida 42 empernada sirve, a la vez, al mantenimiento en rotación del plato 24 con respecto al disco 10 y a su mantenimiento axial, lo que requiere un número de espigas en consecuencia. La figura 6 muestra que el disco 10 presenta, en la parte radialmente interior, una pluralidad de orificios destinados a mantener el plato 24 en el disco 10. La fijación del plato 24 en el disco 10 se hace, por ejemplo, por medio de una pluralidad de tornillos 44 y tuercas 46, a fin de mantener el plato 24 perfectamente sujeto contra el disco 10, incluso en caso de conato de pérdida de un álabe.

La retención axial semicolectiva de los álabes móviles de soplante se hace de la siguiente manera. En caso de desplazamiento de un álabe 18 de soplante, dicho álabe apoya contra la prominencia 22 de la cuña 20. Una parte de los dientes radiales 28 del plato 24 detiene el álabe 18 de soplante. Hay un juego 48 previsto entre dichos dientes radiales 28 del plato 24 y las protuberancias radiales del disco 10, a fin de disipar parte de la energía durante un conato de pérdida de un álabe 18 de soplante, pudiendo deformarse el plato 24, entonces, antes de que estos dientes radiales 28 apoyen contra las protuberancias radiales del disco 10.

En la parte radialmente interior, es la brida 42 lo que detiene el álabe 18 de soplante. El conjunto tornillo-tuerca 44, 46 enclava el plato 24 en el disco 10.

Claims (4)

1. Rotor de soplante de turborreactor, que comprende una pluralidad de álabes (18) de soplante amovibles fijados en una llanta (12) de un disco (10), incluyendo dichos álabes (18) de soplante, cada uno, un pie (16) de álabe que está montado en una ranura (14), sensiblemente axial y de forma correspondiente, dispuesta en la llanta (12) del disco (10), incluyendo el disco (10), en su cara de aguas arriba, una pluralidad de protuberancias radiales (26) que alternan con las ranuras (14), siendo mantenido cada uno de los álabes (18) de soplante en la ranura (14) mediante una cuña (20) situada debajo de cada pie (16) de álabe, y medios para retener axialmente las cuñas (20) y los pies (16) de los álabes en las ranuras (14), incluyendo dichos medios un plato (24) apoyado contra la cara de aguas arriba del disco (10) y fijado a dicho disco (10) con medios de fijación dispuestos en la parte radialmente interior del plato, incluyendo las cuñas (20), en uno de sus extremos, una prominencia (22), caracterizado porque dicha prominencia está interpuesta entre los pies (16) de álabe y el plato (24), y porque el plato (24) comprende, en su cara de aguas abajo, una pluralidad de dientes radiales (28) dispuestos frente a las protuberancias radiales (26) del disco (10), y aguas abajo de ellas.

2. Rotor de soplante según la reivindicación 1, caracterizado porque las protuberancias radiales (26) del disco (10) se extienden hacia el exterior o el interior, y los dientes radiales (28) del plato (24) se extienden hacia el interior o el exterior.

3. Rotor de soplante según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque hay previsto un juego axial (48) entre las protuberancias radiales (26) del disco (10) y los dientes radiales (28) del plato (24).

4. Rotor de soplante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los medios de fijación del plato (24) en el disco (10) comprenden una pluralidad de espigas (42, 44, 46) paralelas al eje de rotación del disco (10).