TURBORREACTOR CUYO ARBOL DE ACCIONAMIENTO DEL SOPLANTE ESTA SOPORTADO POR DOS COJINETES.

Turborreactor, que comprende una estructura fija, un rotor de soplante (2), solidario con un árbol de accionamiento

(5) soportado por un primer cojinete (6) y un segundo cojinete (7), que comprende unos medios (28) que forman una retención axial del rotor de la soplante (2) y/o un cojinete de emergencia, que cooperan con unos medios (32, 33) de la estructura fija, caracterizado porque los medios (28) que forman retención axial del rotor de la soplante y/o cojinete de emergencia están montados solidarios con el árbol de accionamiento (5)

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05300073.

Solicitante: SNECMA MOTEURS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 2, BOULEVARD DU GENERAL MARTIAL VALIN,75015 PARIS.

Inventor/es: LAPERGUE GUY, SERVANT, REGIS, BOUCHY, GAEL.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 28 de Enero de 2005.

Fecha Concesión Europea: 6 de Enero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F01D21/04B

Clasificación PCT:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO,... > Parada de las máquinas o motores, p. ej. en caso... > F01D21/04 (sensibles a una posición incorrecta del rotor con relación al estator, p. ej. indicando esa posición)

Clasificación antigua:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > CERRADURAS; LLAVES; ACCESORIOS DE PUERTAS O VENTANAS;... > CERRADURAS; SUS ACCESORIOS; ESPOSAS > Otros detalles constitutivos de las cerraduras; Elementos... > E05B15/02 (Armellas; Chapas de los cerrojos; Grapas-cerrojo; Escudos de cerraduras)

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

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TURBORREACTOR CUYO ARBOL DE ACCIONAMIENTO DEL SOPLANTE ESTA SOPORTADO POR DOS COJINETES.

Fragmento de la descripción:

Turborreactor cuyo árbol de accionamiento del soplante está soportado por dos cojinetes.

La invención se refiere al ámbito de los turborreactores y en particular de los motores con soplante solidario con un árbol de accionamiento que está soportado por un primer cojinete y un segundo cojinete.

Un turborreactor de este tipo incluye, de aguas arriba a aguas abajo en el sentido del flujo de los gases, una soplante, una o varias etapas de compresores, una o varias etapas de turbinas y un conducto de escape de los gases. La soplante incluye un rotor provisto de álabes en su periferia que, cuando se ponen en rotación, impulsan el aire al interior del turborreactor. El rotor de soplante está soportado por el árbol del rotor de baja presión del motor. Está centrado en el eje del turborreactor por un primer cojinete que está aguas arriba de un segundo cojinete conectado a la estructura fija, en particular, al cárter intermedio.

En la continuación de la descripción, en la medida en la que la soplante está montada solidaria con el árbol del compresor, que es el árbol del rotor de baja presión en un motor de doble cuerpo, se designa este árbol por el término único árbol del compresor.

El primer cojinete está soportado por una pieza de soporte, que forma una envolvente alrededor del árbol del compresor, orientada hacia aguas abajo del primer cojinete y fijada a una estructura fija del turborreactor. El segundo cojinete está soportado por una pieza de soporte fijada también a una estructura fija del turborreactor.

Accidentalmente, puede producirse la pérdida de un álabe de soplante. Como consecuencia de ella, se produce un desequilibrio grande en el árbol del compresor, que provoca cargas y vibraciones en los cojinetes, transmitidas por sus piezas de soporte a las estructuras fijas del turborreactor, que pueden dañarse por tanto.

Para prevenir un riesgo de deterioro demasiado grande del turborreactor, se puede sobredimensionar la estructura, o como en la patente FR 2.752.024 proponer un sistema de desacoplamiento del primer cojinete. La pieza de soporte del primer cojinete, está fijada a la estructura del turborreactor por unos tornillos llamados fusibles, que incluyen una porción debilitada que da lugar a su ruptura en caso de esfuerzos demasiado grandes. Así pues, en caso de aparición del desequilibrio en el árbol del compresor, los esfuerzos inducidos sobre el primer cojinete se transmiten a los tornillos fusibles que se rompen, desacoplando la pieza de soporte del primer cojinete de la estructura del turborreactor. Según un modo de realización, el soporte del segundo cojinete está asociado al del primer cojinete para acompañarlo en caso de desacoplamiento. Los esfuerzos provocados por el desequilibrio ya no se transmiten a la estructura fija del turborreactor por estas piezas de soporte.

No obstante, después del desacoplamiento de los cojinetes, la soplante sigue girando y el árbol del compresor ya no puede girar sobre su eje y sufrir desplazamientos importantes que puedan dañar la estructura fija del turborreactor. La patente FR 2.752.024 propone en este caso prever, sobre la estructura fija del turborreactor, una nervadura que rodee la pieza de soporte de los dos cojinetes y ejerzan una función de parada axial y de cojinete de emergencia.

Sin embargo, en ese caso el cojinete de emergencia está muy distante radialmente de los cojinetes de origen. lo cual modifica completamente la distribución de las tensiones sobre los diversos elementos del motor.

La solución propuesta por la patente US 6.009.701 permite controlar parcialmente los desplazamientos radiales en caso de desacoplamiento.

Finalmente, pudiendo asegurar el segundo cojinete, en ciertos casos, el mantenimiento del árbol del compresor después del desacoplamiento del primer cojinete, no es necesario que los dos cojinetes se desacoplen simultáneamente de manera sistemática, ya que siempre es preferible conservar el turborreactor en unas configuraciones lo más próximas a la normal.

La presente invención tiene por objeto atenuar estos inconvenientes.

A tal efecto, la invención se refiere a un turborreactor, que comprende una estructura fija, un rotor de soplante, solidario con un árbol de accionamiento soportado por un primer cojinete y un segundo cojinete. caracterizado porque comprende unos medios que forman una retención axial del rotor de la soplante y/o un cojinete de emergencia, cooperando con unos medios de la estructura fija, y montados solidarios con el árbol de accionamiento.

Preferiblemente, el turborreactor que comprende una placa estructural a la que se fija el segundo cojinete, formando los medios una retención axial de la soplante y/o un cojinete de emergencia que incluye un disco de retención, montado sobre el árbol de accionamiento y que coopera con un disco de parada de la placa para la retención axial de la soplante y un manguito longitudinal de la placa para formar el cojinete de emergencia.

Preferiblemente también, los medios que forman la retención axial de la soplante y/o del cojinete de emergencia están dispuestos para transmitir los esfuerzos axiales directamente al árbol de accionamiento. En efecto, si no fuera éste el caso, durante una retención axial de la soplante los esfuerzos generados sobre las piezas de soporte de los cojinetes podrían propagarse a lo largo de la pieza de soporte del segundo cojinete e provocar la ruptura de la tuerca de bloqueo del segundo cojinete sobre el árbol del compresor. Esta ruptura anularía la retención axial del segundo cojinete sobre el árbol del compresor. Al seguir girando la soplante, accionaría el árbol del compresor hacia adelante, pudiendo éste deslizarse en el segundo cojinete no retenido axialmente, así como en los otros elementos enmanguitados a este nivel. Como consecuencia de ello se produciría una expulsión de la soplante fuera del turborreactor, que tendría consecuencias desastrosas.

Ventajosamente, el segundo cojinete comprende un anillo interno, un anillo externo y unos rodillos montados entre dichos anillos, el disco de retención incluye dientes radiales, que se poyan axialmente sobre unos dientes del árbol de accionamiento y bloqueados en rotación por unos dientes longitudinales del anillo interno del segundo cojinete.

Se comprenderá mejor la invención gracias a la descripción siguiente de la forma de realización preferida del turborreactor de la invención, haciendo referencia a los dibujos anexos, en los cuales:

- la figura 1 representa una vista en corte axial, de perfil, de la forma de realización preferida de la invención;

- la figura 2 representa una vista ampliada de la zona de la figura 1 contenida dentro del marco C;

- la figura 3 representa una vista por detrás en perspectiva del árbol del compresor y de la placa estructural de la forma de realización preferida de la invención;

- la figura 4 representa una vista por detrás en perspectiva con despiece ordenado del árbol del compresor, de la placa estructural y del anillo de retención de la forma de realización preferida de la invención;

- la figura 5 representa una vista por detrás en perspectiva con despiece ordenado del árbol del compresor, de la placa estructural, del anillo de retención y del anillo interno del segundo cojinete de la forma de realización preferida de la invención;

- la figura 6 representa una vista por detrás en perspectiva con despiece ordenado del árbol del compresor, de la placa estructural, del anillo de retención, del anillo interno del segundo cojinete y del...

 


Reivindicaciones:

1. Turborreactor, que comprende una estructura fija, un rotor de soplante (2), solidario con un árbol de accionamiento (5) soportado por un primer cojinete (6) y un segundo cojinete (7), que comprende unos medios (28) que forman una retención axial del rotor de la soplante (2) y/o un cojinete de emergencia, que cooperan con unos medios (32, 33) de la estructura fija, caracterizado porque los medios (28) que forman retención axial del rotor de la soplante y/o cojinete de emergencia están montados solidarios con el árbol de accionamiento (5).

2. Turborreactor según la reivindicación 1, que comprende una placa estructural (18) sobre la que se fija el segundo cojinete (7), en el cual los medios que forman la retención axial de la soplante (2) y/o el cojinete de emergencia incluyen un disco de retención (28), montado sobre el árbol de accionamiento (5) y que coopera con un disco de tope (33) de la placa (18) para la retención axial de la soplante (2) y un manguito longitudinal (32) de la placa (18) para formar un cojinete de emergencia.

3. Turborreactor según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual los medios que forman la retención axial de la soplante (2) y/o el cojinete de emergencia están dispuestos para transmitir los esfuerzos axiales directamente al árbol de accionamiento (5).

4. Turborreactor según la reivindicación 3, en el cual, el segundo cojinete comprende un anillo interno (14), un anillo externo (15) y unos rodillos (16) montados entre dichos anillos (14, 15), el disco de retención (28) incluye unos dientes radiales (28), que se apoyan axialmente en unos dientes (26'') del árbol de accionamiento (5) y están bloqueados en rotación por unos dientes Longitudinales (14'') del anillo interno (14) del segundo cojinete (7).