ES2277662T3 - Plataforma interalabes aligerada para un disco de soporte de alabes de turborreactor. - Google Patents
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Abstract
Plataforma interálabes (3) para un disco (1) de soporte de álabes (2) de un soplante de turborreactor, que comprende una parte deflectora (4) que tiene una cara inferior (5) provista de una primera pata de fijación (6) dotada de un primer orificio (7), y de una segunda pata de fijación (9) dotada de un segundo orificio (10), caracterizada porque la segunda pata de fijación (9) además está dotada de un tercer (11) orificio, siendo dichos orificios (7, 10, 11) apropiados para cooperar con pasadores de fijación para solidarizar dichas patas de fijación (6, 9) con dicho disco de soporte (1).
Description
Plataforma interálabes aligerada, para un disco
de soporte de álabes de turborreactor.
La invención concierne al sector de los
turborreactores, y más particularmente al de las plataformas
interálabes para los discos de soporte de álabes de los soplantes
de turborreactor.
Los soplantes (o "fan") de turborreactor,
cuyos álabes presentan un pie curvilíneo, generalmente comprenden
discos de soporte de álabes equipados con plataformas interálabes
añadidas, destinadas a optimizar el flujo de aire entre los álabes,
y más precisamente a reconstituir el perfil aerodinámico de la
"vena" interna a la altura de los álabes.
Esas plataformas añadidas comprenden una parte
deflectora cuya cara inferior suele tener tres patas de fijación
(una aguas arriba, una central y una aguas abajo) destinadas a
permitir su solidarización, de manera isostática, con un disco de
soporte. Normalmente se encuentran dos modos de realización. El
primer modo consiste en disponer las tres patas de fijación en
forma de bridas dotadas con un orificio para el paso de un pasador
de fijación. El segundo modo consiste en disponer dos de las tres
patas de fijación en forma de bridas dotadas con un orificio para
el paso de un pasador de fijación, y en dotar con un dispositivo de
fijación de tipo bayoneta a la tercera pata de
fijación.
fijación.
El documento US 5.277.548 describe una
plataforma que tiene una parte deflectora cuya cara inferior incluye
dos patas de fijación que están perforadas por un orificio cada una
para el paso de un pasador de fijación.
Al ser generalmente metálicas o compuestas las
plataformas añadidas, sus tres patas de fijación se realizan por
mecanización de un bloque macizo. Ahora bien, debido a la presencia
de las patas de fijación aguas arriba y aguas abajo, la
accesibilidad a la pata de fijación central es difícil, lo que hace
su mecanización particularmente delicada. Además, debido a la
presencia de tres patas de fijación el peso de las plataformas es
relativamente importante, lo que contribuye a hacer pesados los
turborreactores que equipan.
Además, cuando sobreviene un incidente en un
álabe, por ejemplo a causa de la ingestión de un cuerpo extraño por
el turborreactor, el álabe puede desplazarse (o doblarse) e
interferir con el borde lateral de una de las plataformas vecinas.
Ahora bien, debido al modo de solidarización de las plataformas,
durante ese tipo de interferencia dichas plataformas se deforman
permaneciendo sensiblemente en su lugar, lo que puede provocar
daños importantes al nivel del álabe e incluso en la parte del motor
del turborreactor situada aguas abajo de los álabes, y/o causar una
perdida de eficacia del turborreactor e incluso su puesta fuera de
servicio.
En consecuencia, la invención tiene por
finalidad mejorar la situación.
Con este fin, la invención propone una
plataforma interálabes, para un disco de soporte de álabes de un
soplante de turborreactor, que comprende una parte deflectora que
tiene una cara inferior provista de una primera pata de fijación
dotada de un primer orificio para el paso de un primer pasador de
fijación, y de una segunda pata de fijación dotada de segundo y
tercer orificios para el paso de segundo y tercer pasadores de
fijación, estando destinados estos pasadores de fijación a
solidarizar al disco de soporte las dos patas de fijación (o bridas)
entre dos álabes adyacentes.
De este modo, utilizando sólo dos patas de
fijación, por una parte se facilitan notablemente las operaciones
de mecanización y por otra parte se reduce sensiblemente el peso de
las plataformas. Sin embargo, el isostatismo se conserva debido a
la solidarización de la plataforma mediante tres pasadores de
fijación.
En un modo de realización particularmente
ventajoso, los primer y segundo orificios pueden colocarse en las
primera y segunda patas de fijación, sensiblemente enfrente uno de
otro, de tal modo que los primer y segundo pasadores de fijación
estén sensiblemente alineados según un mismo eje.
De este modo, en caso de rotura del tercer
pasador de fijación, por el impacto de un álabe (o por cualquier
otro esfuerzo, centrífugo especialmente), la plataforma puede ser
arrastrada en rotación alrededor del eje definido por los otros dos
pasadores de fijación. Esto permite dejar sitio para el álabe
forzado y evitar que la plataforma sea objeto de una deformación
perjudicial, tanto para los álabes vecinos como para el
rendimiento.
Por otra parte, a fin de favorecer la rotura del
tercer pasador de fijación en caso de incidente, el tercer pasador
de fijación puede presentar una resistencia a los esfuerzos inferior
a la de los primer y segundo pasadores de fijación. Para hacer
esto, las secciones de los primer y segundo pasadores de fijación
pueden ser superiores a la del tercer pasador de fijación y/o sus
materiales pueden ser diferentes.
Una plataforma de este tipo puede hacerse de un
material metálico o compuesto.
La invención concierne igualmente a un disco de
soporte de álabes que tiene una multiplicidad de plataformas
interálabes del tipo antes presentado e intercaladas respectivamente
entre pares de álabes adyacentes.
Otras características y ventajas de la invención
resultarán evidentes tras el examen de la descripción detallada que
sigue y de los dibujos anejos, en los que:
- la figura 1 ilustra de manera esquemática una
parte de un disco de soporte de álabes, en una vista de frente,
- la figura 2 ilustra de manera esquemática, en
una vista en sección transversal desplazada, un modo de realización
de una plataforma interálabes según la invención, y
- la figura 3 es una vista en sección, según el
eje III-III de la figura 2, de una plataforma
interálabes según la invención, que ilustra un ejemplo de
realización de una pata de fijación con dos orificios.
Los dibujos anejos no solo podrán servir para
completar la invención, sino también para contribuir a su
definición, llegado el caso.
La invención trata de una plataforma interálabes
destinada a equipar un disco de soporte de álabes para un soplante
(o "fan") de turborreactor equipado con álabes de pie
curvilíneo (también llamados álabes de "cuerda ancha").
Como se ilustra parcialmente en la figura 1, un
disco de soporte de álabes 1 es un elemento de un soplante (no
representado), montado sobre un árbol de rotor y sobre el que están
fijadas una multiplicidad de álabes 2 de pie curvilíneo y una
multiplicidad de plataformas interálabes 3 añadidas, con preferencia
metálicas (por ejemplo de aluminio). Más precisamente, cada
plataforma añadida 3 está instalada sobre el disco de soporte 1,
entre dos álabes 2 adyacentes, de manera que reconstituya el perfil
aerodinámico de la "vena" interna a la altura de los
álabes.
Como se ilustra en las figuras 2 y 3, cada
plataforma 3, según la invención, comprende una parte deflectora 4
que tiene una cara inferior 5 provista de una primera pata de
fijación (o brida) 6 dotada de un primer orificio 7 para el paso de
un primer pasador de fijación 8, y de una segunda pata de fijación
(o brida) 9 dotada de segundo 10 y tercer 11 orificios para el paso
de segundo 12 y tercer 13 pasadores de fijación.
Preferentemente, y como se ilustra, los segundo
10 y tercer 11 orificios están colocados uno al lado del otro,
sensiblemente al mismo nivel, a fin de que el tercer pasador 13
soporte el mínimo esfuerzo posible. Pero también podrían estar
superpuestos o desplazados lateralmente y en altura.
Los pasadores de fijación 8, 12 y 13
preferentemente son de tipo resaltado y fileteado. Cada uno de ellos
comprende un vástago en el que un extremo está provisto de una
cabeza resaltada y el otro extremo está provisto de un roscado que
coopera con una tuerca 14, 15 ó 16, de manera que se inmovilice la
pata de fijación correspondiente 6 ó 9 sobre una de las patas de
fijación 17 ó 18 de un elemento 19 del disco de soporte 1. En otros
términos, el primer pasador de fijación 8 está destinado a
inmovilizar la primera pata dé fijación 6 sobre la pata de fijación
17 del elemento 19, y los segundo 12 y tercer 13 pasadores de
fijación están destinados a inmovilizar la segunda pata de fijación
9 sobre la pata de fijación 18 de dicho elemento 19.
De este modo, utilizando dos patas de fijación 6
y 9 y tres pasadores de fijación 8, 12 y 13 se respeta el
isostatismo.
En un modo de realización particularmente
ventajoso, ilustrado en la figura 2, el primer orificio 7 y el
segundo orificio 10 están colocados en las primera 6 y segunda 9
patas de fijación, sensiblemente enfrente uno de otro, de tal modo
que los primer 8 y segundo 12 pasadores de fijación estén
sensiblemente alineados según un mismo eje X.
Gracias a esta disposición particular, cuando se
rompe el tercer pasador de fijación 13, por ejemplo a causa de un
esfuerzo centrífugo o por el impacto de un álabe 2 que sea objeto de
un esfuerzo, la plataforma 3 puede pivotar alrededor del eje X
definido por la alineación de los dos pasadores de fijación 8 y 12.
La plataforma 3 liberada puede seguir a continuación los
movimientos de los álabes forzados (o abatidos) por los
acontecimientos, de tal manera que el conjunto recobre una nueva
posición de equilibrio, pudiendo la plataforma 3 apoyarse
efectivamente sobre un flanco de álabe 2 hasta un cierto punto (en
efecto, más allá de cierto desplazamiento hay rotura de la
plataforma y de los pasadores).
De este modo la plataforma 3 se deforma poco o
no se deforma nada, lo que garantiza el mantenimiento de un flujo
aerodinámico poco modificado, pero sobre todo permanece
integralmente en su lugar, lo que evita que sea ingerida por el
motor del turborreactor. Además, el tercer pasador de fijación 13
roto se queda prisionero en el "cajón" que delimita la
plataforma 3, de manera que no hay riesgo de que dañe los elementos
situados detrás del soplante. Además, esta rotación de la
plataforma 3 deja sitio para el álabe 2 que se desplaza por efecto
del esfuerzo, lo que permite evitar que se dañe gravemente.
A fin de favorecer la rotura del tercer pasador
de fijación 13 en caso de incidente, éste puede presentar
dimensiones idénticas a las de los primer 8 y segundo 12 pasadores
de fijación, pero una resistencia a los esfuerzos inferior a la
suya, o bien presentar una sección transversal inferior a la de los
primer 8 y segundo 12 pasadores de fijación. Esta última solución
está ilustrada en la figura 2.
Más precisamente, en el ejemplo ilustrado en la
figura 2, los primer 7 y segundo 10 orificios presentan dimensiones
sensiblemente idénticas, pero superiores a las del tercer orificio
11, a fin de recibir unos primer 8 y segundo 12 pasadores de
fijación cuya sección transversal es superior a la del tercer
pasador de fijación 13.
También se puede prever la utilización de un
tercer pasador de fijación 13 que presente a la vez una resistencia
y una sección transversal inferiores a las de los primer 8 y segundo
12 pasadores de fijación.
En esas variantes de realización con tercer
pasador de fijación 13 "seccionable", los primer 8 y segundo 12
pasadores de fijación soportan pues los esfuerzo centrífugos,
mientras que dicho tercer pasador de fijación 13 sirve en
funcionamiento normal para asegurar el isostatismo de la plataforma
3 y en funcionamiento anormal para provocar, en caso de rotura, el
pivotamiento de dicha plataforma 3.
La invención no se limita a los modos de
realización de la plataforma interálabes y del disco de soporte de
álabes descritos anteriormente, sólo a título de ejemplo, sino que
engloba todas las variantes que pueda considerar un experto en la
técnica dentro del marco de las reivindicaciones que siguen.
Así pues, se ha descrito una plataforma en la
que la primera pata de fijación, la menos alta y que tiene un solo
orificio destinado a recibir un pasador, estaba colocada aguas
arriba de la segunda pata de fijación, la más alta y que tiene dos
orificios destinados a recibir un pasador cada uno. Pero, a la
inversa, se puede considerar que la más alta sea la primera pata,
que siempre tiene un solo orificio destinado a recibir un pasador,
y que esté colocada aguas abajo de la segunda pata de fijación, la
menos alta y que siempre tiene dos orificios destinados a recibir
un pasador cada uno.
Claims (11)
1. Plataforma interálabes (3) para un disco (1)
de soporte de álabes (2) de un soplante de turborreactor, que
comprende una parte deflectora (4) que tiene una cara inferior (5)
provista de una primera pata de fijación (6) dotada de un primer
orificio (7), y de una segunda pata de fijación (9) dotada de un
segundo orificio (10), caracterizada porque la segunda pata
de fijación (9) además está dotada de un tercer (11) orificio,
siendo dichos orificios (7, 10, 11) apropiados para cooperar con
pasadores de fijación para solidarizar dichas patas de fijación (6,
9) con dicho disco de soporte (1).
2. Plataforma según la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos primer (7) y segundo (10)
orificios están colocados en dichas primera (6) y segunda (9) patas
de fijación sensiblemente enfrente uno de otro, de tal modo que
unos pasadores de fijación que penetran en dichos primer (7) y
segundo (10) orificios están sensiblemente alineados según un mismo
eje (X).
3. Plataforma según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque dichos primer (7) y segundo (10)
orificios presentan dimensiones sensiblemente idénticas, y porque
dicho tercer orificio (11) presenta dimensiones sensiblemente
inferiores a las de dichos primer (7) y segundo (10) orificios.
4. Plataforma interálabes según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque tiene unos
primer (8), segundo (12) y tercer (13) pasadores de fijación (8)
que penetran respectivamente en dichos primer (7), segundo (10) y
tercer (11) orificios y que son apropiados para cooperar con dichos
orificios (7, 10, 11) para solidarizar dichas patas de fijación (6,
9) con dicho disco de soporte (1).
5. Plataforma según la reivindicación 4,
caracterizada porque dicho tercer pasador de fijación (13)
presenta una resistencia a los esfuerzos inferior a la de dichos
primer (8) y segundo (12) pasadores de fijación.
6. Plataforma según una de las reivindicaciones
4 y 5, caracterizada porque los primer (8) y segundo (12)
pasadores de fijación presentan una primera sección elegida, y
porque el tercer pasador de fijación (13) presenta una segunda
sección inferior a dicha primera sección.
7. Plataforma según una de las reivindicaciones
4 a 6, caracterizada porque dicho tercer pasador de fijación
(13) está hecho de un material cuya resistencia a los esfuerzos es
inferior a la de los materiales que constituyen dichos primer (8) y
segundo (12) pasadores de fijación.
8. Plataforma según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizada porque dichos segundo (10) y tercer (11)
orificios de la segunda pata de fijación (9) están colocados uno al
lado del otro, sensiblemente al mismo nivel.
9. Plataforma según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizada porque está hecha de un material
metálico.
10. Disco de soporte de álabes (1),
caracterizado porque incluye una multiplicidad de plataformas
interálabes (3) según una de las reivindicaciones precedentes,
intercaladas respectivamente entre pares de álabes (2)
adyacentes.
11. Turborreactor, caracterizado porque
tiene un disco de soporte de álabes (1) según la reivindicación 10
y una multiplicidad de álabes (2) fijados sobre dicho disco de
soporte de álabes (1).
Applications Claiming Priority (2)
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