DISPOSICION DE PALETAS.

Disposición de paletas (1), con un rotor y varias paletas (17) dispuestas en una corona en la periferia del rotor,

en la que entre dos paletas (17) inmediatamente adyacentes están dispuestos al menos dos elementos de amortiguación (5, 7) uno detrás de otro en la dirección circunferencial del rotor, y en la que a través de una fuerza centrífuga que actúa en dirección radial, durante una rotación del rotor alrededor de un eje de rotor, los elementos de amortiguación (5, 7) adyacentes entran en contacto entre sí y uno de los dos elementos de amortiguación (5, 7) entra en contacto con una de las dos paletas (17) y el otro de los dos elementos de amortiguación (7, 5) entra en contacto con la otra de las dos paletas (17), caracterizada porque dos de los tres contactos son superficiales y uno de los tres contactos es lineal

Disposición de paletas.

La invención se refiere a una disposición de paletas, con un rotor y varias paletas dispuestas en una corona en la periferia del rotor, en la que entre dos paletas inmediatamente adyacentes están dispuestos al menos dos elementos de amortiguación uno detrás de otro en la dirección circunferencial del rotor, y en la que a través de una fuerza centrífuga que actúa en dirección radial, durante una rotación del rotor alrededor de un eje de rotor, los elementos de amortiguación adyacentes entran en contacto entre sí y uno de los dos elementos de amortiguación entra en contacto con una de las dos paletas y el otro de los dos elementos de amortiguación entra en contacto con la otra de las dos paletas.

Se conoce proveer las disposiciones de paletas, que se utilizan en turbinas, como por ejemplo turbinas de gas, con elementos de amortiguación. Éstos sirven para amortiguar vibraciones de flexión y de torsión no deseadas, que se producen en la turbina a través de excitaciones no deseadas. De esta manera, se pueden evitar daños por HCF (abreviatura de daños para "High Cycle Fatigue") condicionados por altas amplitudes de vibraciones, que pueden conducir a una fatiga precoz del material u, por lo tanto, a una duración de vida útil más reducida de las paletas. Los elementos de amortiguación se disponen en este caso entre las paletas individuales. Como elementos de amortiguación se utilizan, en general, cuerpos sueltos, que en el estado de reposo descansan en primer lugar entre las patas de las paletas en el rotor y sobre estructuras de soporte correspondientes y durante el funcionamiento del rotor son presionados en virtud de la fuerza centrífuga, que actúa en dirección radial, contra el lado inferior de las plataformas de las paletas. Cada elemento de amortiguación está en contacto en cada caso al mismo tiempo con las dos plataformas de aletas adyacentes. De esta manera, se puede convertir la energía cinética de un movimiento relativo, provocado en virtud de vibraciones, entre las paletas en energía térmica, debido a la fricción entre las plataformas de las paletas respectivas y el elemento de amortiguación adyacente, esto amortigua las vibraciones y conduce, en general, a una carga reducida de vibraciones de la disposición de paletas.

Se conoce a partir de la publicación EP 1 154 125 A2, que representa el estado más próximo de la técnica, una disposición de paletas, en la que al menos dos elementos de amortiguación están dispuestos uno detrás del otro entre paletas adyacentes en la dirección circunferencial del rotor, para conseguir una amortiguación efectiva de toda la disposición de paletas. Los elementos de amortiguación publicados en esta publicación están realizados en forma diferente entre sí, para poder amortiguar posiblemente una pluralidad de modos de vibraciones diferentes. Sobre las zonas de contacto que se configuran entre los elementos de amortiguación y las paletas y, además, sobre las zonas de contacto que se configuran entre los elementos de amortiguación individuales, para la amortiguación de las vibraciones a través de acción de fricción, la energía de vibración se puede convertir en energía térmica. No obstante, las zonas de contacto, que se configuran entre los elementos de amortiguación individuales solamente presentan la forma de un contacto lineal, con el que está implicada una acción de amortiguación característica sólo insignificante.

La invención tiene el cometido de indicare una disposición de paletas con elementos de amortiguación, con la que se pueden amortiguar todavía más eficazmente las vibraciones no deseadas.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención con la disposición de paletas mencionada al principio, en la que los elementos de amortiguación están configurados y están dispuestos unos detrás de otros en la dirección circunferencial del rotor, de tal forma que dos de los tres contactos entre los elementos de amortiguación y las paletas son superficiales y uno de los tres contactos es lineal. A través de esta combinación de dos elementos de amortiguación de acción diferente se pueden amortiguar de manera efectiva una pluralidad de estados de vibración diferentes, de manera que además de los estados de vibración de fase opuesta, también se amortiguan las vibraciones de la misma fase, puesto que a través de los contactos superficiales del elemento de amortiguación en forma de cuña se impide una rodadura del elemento de forma circular en el contacto lineal con la plataforma. A través de la combinación de estos elementos de amortiguación con un contacto superficial en una plataforma de paletas y un contacto lineal (contacto de Hertz) en la otra plataforma de la pareja de paletas se crea una disposición estable cinemáticamente, que impide una inclinación lateral y una elevación local de todas las superficies de contacto.

En la configuración de acuerdo con la invención de una disposición de paletas, la posición de los elementos de amortiguación no está ni infra determinada ni super determinada. De esta manera se puede conseguir una amortiguación óptima posible con un amortiguador dividido. Con preferencia, las zonas de contacto de los elementos de amortiguación adyacentes que se configuran durante la rotación del rotor están en forma de un contacto superficial. De esta manera, se eleva claramente toda la superficie de fricción preparada entre los elementos de amortiguación frente a las disposiciones de paletas conocidas, en las que los elementos de amortiguación solamente entran en contacto entre sí en forma de un contacto lineal. La elevación de acuerdo con la invención de la superficie de fricción provoca una amortiguación muy efectiva de las vibraciones de toda la disposición de paletas. De esta manera se pueden amortiguar también eficazmente diferentes modos de vibración. Considerada en general, la disposición de paletas de acuerdo con la invención posibilita una reducción de las amplitudes de las vibraciones y de las tensiones a través de la amortiguación adicional de la fricción.

En otra configuración, el contacto entre uno de los dos elementos de amortiguación y una de las dos paletas es un contacto superficial y el contacto del otro elemento de amortiguación y de las otras paletas es un contacto lineal. De manera alternativa, podría estar previsto evidentemente el único contacto lineal también entre los elementos de amortiguación.

En un desarrollo ventajoso, los elementos de amortiguación se diferencian en su forma geométrica. De acuerdo con la invención, de esta manera, con elementos de amortiguación configurados de forma adecuada se pueden amortiguar eficazmente también modos de vibraciones que no se puede amortiguar de forma efectiva manteniendo igual la configuración de todos los elementos de amortiguación. Con preferencia, los elementos de amortiguación se pueden distinguir también en sus masas, para amortiguar de manera eficaz a través de la combinación con formas geométricas adecuadas el mayor número posible de modos de vibración diferentes. Además, a través de la utilización de elementos de amortiguación de diferentes materiales, se puede ejercer una influencia sobre las relaciones de fricción (coeficiente de fricción, rugosidad) en las zonas de contacto, para posibilitar de esta manera también una amortiguación selectiva de varios modos, también en gamas de frecuencia elevadas.

Para poder disponer los elementos de amortiguación adecuadamente entre paletas adyacentes, éstos están configurados de manera preferida en forma de barra.

En un desarrollo concreto de la disposición de paletas de acuerdo con la invención, dos elementos de amortiguación están dispuestos uno detrás del otro en la dirección circunferencial del rotor, de manera que los elementos de amortiguación están configurados de manera preferida en forma de barra y un elemento de amortiguación presenta una sección transversal de la forma de una cuña y el otro elemento de amortiguación presenta una sección transversal de la forma de un cuarto de círculo. Especialmente a través de tales formas de la sección transversal adaptadas entre sí de los elementos de amortiguación se pueden conseguir las ventajas de acuerdo con la invención.

En un desarrollo ventajoso alternativo, tres elementos de amortiguación están dispuestos unos detrás de los otros en la dirección circunferencial del rotor. A través de otro elemento de amortiguación, que presenta con preferencia una forma geométrica distinta que los restantes elementos de amortiguación, se pueden amortiguar eficazmente, dado el caso, otros modos de vibración perturbadores. Con...

1. Disposición de paletas (1), con un rotor y varias paletas (17) dispuestas en una corona en la periferia del rotor, en la que entre dos paletas (17) inmediatamente adyacentes están dispuestos al menos dos elementos de amortiguación (5, 7) uno detrás de otro en la dirección circunferencial del rotor, y en la que a través de una fuerza centrífuga que actúa en dirección radial, durante una rotación del rotor alrededor de un eje de rotor, los elementos de amortiguación (5, 7) adyacentes entran en contacto entre sí y uno de los dos elementos de amortiguación (5, 7) entra en contacto con una de las dos paletas (17) y el otro de los dos elementos de amortiguación (7, 5) entra en contacto con la otra de las dos paletas (17), caracterizada porque dos de los tres contactos son superficiales y uno de los tres contactos es lineal.

2. Disposición de paletas (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que los elementos de amortiguación (5, 7) están configurados y están dispuestos unos detrás de otros en la dirección circunferencial del rotor, de tal forma que el contacto entre ellos es un contacto superficial (15) y porque el contacto entre uno de los dos elementos de amortiguación (5) y una de las dos paletas (17) es un contacto lineal y porque el contacto entre el otro de los dos elementos de amortiguación (7) y la otra de las dos paletas (17) es un contacto lineal.

3. Disposición de paletas (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que los elementos de amortiguación (5, 7) son diferentes en su forma geométrica.

4. Disposición de paletas (1) de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en la que los elementos de amortiguación (5, 7) se diferencian en sus masas.

5. Disposición de paletas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de amortiguación (5, 7) están configurados en forma de barra.

6. Disposición de paletas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de amortiguación (5, 7) están configurados en forma de barra, de manera que un elemento de amortiguación (5) presenta una sección transversal de la forma de una cuña y el otro elemento de amortiguación (7) presenta una sección transversal de la forma de un cuarto de círculo.

7. Disposición de paletas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que tres elementos de amortiguación están dispuestos unos detrás de los otros en la dirección circunferencial del rotor.

8. Disposición de paletas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de amortiguación (5, 7) están fabricados de acero o de cerámica.