DISPOSITIVO DE GUIADO DE UN FLUJO DE AIRE PARA TURBOMAQUINA, Y TURBOMAQUINA Y DIFUSOR ASOCIADOS.

Dispositivo de guiado de un flujo de aire a la entrada de una cámara de combustión en una turbomáquina,

que comprende un enderezador (14) seguido de un difusor (16), comprendiendo el enderezador dos virolas coaxiales (38, 40), entre las que se extienden álabes (42) sensiblemente radiales, y comprendiendo el difusor dos paredes de revolución coaxiales (32, 34), unidas una con otra mediante tabiques radiales (36), caracterizado porque una de las virolas (40) del enderezador está hecha de una sola pieza con una pared de revolución (34) del difusor, estando asociada la otra de las virolas (38) del enderezador con la otra pared de revolución (32) del difusor, fijada en ella, y estando unidos los álabes del enderezador, por un extremo, con una virola del enderezador, separados de la otra virola, por su otro extremo, en una distancia (46) pequeña

Dispositivo de guiado de un flujo de aire para turbomáquina, y turbomáquina y difusor asociados.

La presente invención se refiere a un dispositivo de guiado de un flujo de aire a la entrada de una cámara de combustión en una turbomáquina tal como un turborreactor o un turbopropulsor de avión.

Un dispositivo de este tipo se dispone a la salida de un compresor y comprende un enderezador seguido de un difusor, comprendiendo el difusor dos paredes de revolución coaxiales unidas una con otra mediante tabiques radiales, y comprendiendo el enderezador dos virolas coaxiales alineadas axialmente con las dos paredes de revolución del difusor, respectivamente, y entre las cuales se extienden álabes sensiblemente radiales.

En la técnica actual, es conocido hacer el enderezador y el difusor independientemente uno de otro con el fin de optimizar mejor sus formas, sus dimensiones y sus funciones, y, después, fijar, merced a medios apropiados, el extremo de aguas abajo del enderezador en el extremo de aguas arriba del difusor. Pero los medios de fijación utilizados son pesados y voluminosos, y pueden generar pérdidas de carga del flujo de aire en el dispositivo.

Es conocido, también, hacer el enderezador y el difusor de una sola pieza. Pero esta técnica es muy limitativa, ya que no permite optimizar las funciones ni fabricar enderezadores complejos, especialmente, enderezadores que comprendan un gran número de álabes de pequeña dimensión radial (por ejemplo, un enderezador que disponga de más de 100 álabes). En particular, resulta extremadamente complejo fabricar un enderezador y un difusor de una sola pieza de fundición, pues los machos de fundición previstos entre los álabes del enderezador y los tabiques radiales del difusor son poco accesibles, y, por tanto, su retirada es muy difícil, o imposible.

Los documentos EP-1378631 y US 5211003 ilustran el estado de la técnica.

La invención tiene por objeto, en particular, ofrecer una solución simple, económica y eficaz a estos problemas de la técnica anterior.

Para este fin, la invención ofrece un dispositivo de guiado de un flujo de aire a la entrada de una cámara de combustión en una turbomáquina, que comprende un enderezador seguido de un difusor, comprendiendo el enderezador dos virolas coaxiales entre las que se extienden álabes sensiblemente radiales, y comprendiendo el difusor dos paredes de revolución coaxiales unidas una con otra mediante tabiques radiales, caracterizado porque una de las virolas del enderezador está hecha de una sola pieza con una pared de revolución del difusor, estando dispuesta la otra de las virolas del enderezador en la otra pared de revolución del difusor, fijada en ella, y estando unidos los álabes del enderezador, por un extremo, con una virola del enderezador y separados de la otra virola, por su otro extremo, en una distancia pequeña.

De acuerdo con la invención, una sola de las virolas del enderezador se hace de una pieza con el difusor, y la otra virola del enderezador se asocia con el difusor, fijándola en él, por ejemplo, mediante soldadura, de manera que el dispositivo sea monobloque. En consecuencia, el dispositivo de la invención no requiere medios de fijación particulares pesados ni voluminosos, lo que permite reducir la masa del dispositivo sin limitar la función aerodinámica de guiado del flujo de aire del dispositivo.

Por tanto, la invención supone un compromiso entre las técnicas de fabricación utilizadas hasta ahora y permite optimizar las funciones conservando, al mismo tiempo, cierta comodidad de fabricación. En particular, las formas y dimensiones del enderezador pueden ser optimizadas independientemente de las del difusor sin ser limitadas por el procedimiento de realización del dispositivo, por lo que el enderezador puede ser complejo y presentar una dimensión radial reducida y un gran número de álabes. Por ejemplo, cuando una de las virolas del enderezador y el difusor se hagan de una sola pieza de fundición con los álabes del enderezador y con los tabiques radiales del difusor, se podrá acceder a los machos de fundición fácilmente, para su retirada, por efecto de la ausencia de la otra de las virolas del enderezador.

De manera general, la invención permite la economía de la fabricación de una virola del enderezador, puesto que esta virola se hace de fundición con el difusor. Permite, también, la economía de la fabricación de los álabes del enderezador, cuando éstos se fabriquen, por fundición, con el difusor.

Por otro lado, la invención permite una fabricación y una puesta en práctica más sencillas, así como una reducción de masa no despreciable, en relación con las técnicas actuales. Igualmente, reduce los riesgos de no conformidad, disminuye los tiempos de fabricación y mejora la fiabilidad, puesto que el conjunto enderezador-difusor final es monobloque.

De acuerdo con otra característica de la invención, la virola externa del enderezador y la pared de revolución externa del difusor se hacen de una sola pieza, y el extremo de la virola interna del enderezador se fija, por ejemplo, mediante soldadura, en el extremo de aguas arriba de la pared de revolución interna del difusor.

De acuerdo con un modo de realización de la invención, los álabes del enderezador están unidos, por su extremo radialmente externo, con la virola externa del enderezador, y están separados, en una distancia radial pequeña, de la virola interna del enderezador.

De acuerdo con una variante, los álabes del enderezador están unidos, por su extremo radialmente interno, con la virola interna del enderezador, y están separados, en una distancia radial pequeña, de la virola externa del enderezador.

En funcionamiento, la distancia entre los álabes y la virola del enderezador está comprendida, por ejemplo, entre 0,1 y 0,5 mm, aproximadamente.

Los álabes se unen con la virola del enderezador por encaje y fijación, por ejemplo, mediante soldadura fuerte, de uno de los extremos de los álabes en una hendidura correspondiente prevista en esta virola. De ese modo, los álabes pueden optimizarse y hacerse independientemente de la virola en la que se fijen.

De acuerdo con una variante, los álabes se hacen de una sola pieza con la virola del enderezador. Cuando esta virola sea la virola externa del enderezador, los álabes se hacen al mismo tiempo que el difusor.

Ventajosamente, la virola interna del enderezador comprende un reborde anular axial que coopera con la pared de revolución interna del difusor, con el fin de facilitar el posicionamiento y la fijación de la virola en el difusor.

La invención se refiere, también, a un difusor de turbomáquina que comprende dos paredes de revolución coaxiales, unidas una con otra mediante tabiques radiales, caracterizado porque una de las paredes de revolución del difusor se prolonga axialmente aguas arriba, más allá de las otra de las paredes de revolución del difusor, con el fin de formar una virola de un enderezador destinado a estar situado, axialmente, aguas arriba del difusor.

De acuerdo con un modo de realización, la prolongación hacia aguas arriba de la pared del difusor comprende una pluralidad de hendiduras radiales, pasantes, repartidas regularmente en torno al eje del difusor. El número de estas hendiduras puede ser, por ejemplo, superior a 100.

De acuerdo con una variante, la prolongación hacia aguas arriba de la pared del difusor se hace de una sola pieza con álabes radiales repartidos regularmente en torno al eje del difusor. El número de estos álabes puede ser, por ejemplo, superior a 100.

La invención se refiere, también, a una virola de enderezador de turbomáquina, caracterizada porque se hace de una pieza con álabes que se extienden radialmente a partir de una superficie cilíndrica de la virola y repartidos regularmente en torno al eje de la virola.

La invención se refiere, además, a una virola de enderezador de turbomáquina, caracterizada porque comprende una pluralidad de hendiduras radiales, pasantes, repartidas regularmente en torno al eje de la virola.

La invención se refiere, igualmente, a un álabe de enderezador de turbomáquina, que comprende un borde de ataque y un borde de fuga de gas, caracterizado porque comprende, en unos de sus extremos longitudinales, medios de encaje en una hendidura correspondiente de una virola de enderezador, en una dirección sensiblemente paralela al eje longitudinal del álabe.

Por último, la invención se refiere a una turbomáquina,...

1. Dispositivo de guiado de un flujo de aire a la entrada de una cámara de combustión en una turbomáquina, que comprende un enderezador (14) seguido de un difusor (16), comprendiendo el enderezador dos virolas coaxiales (38, 40), entre las que se extienden álabes (42) sensiblemente radiales, y comprendiendo el difusor dos paredes de revolución coaxiales (32, 34), unidas una con otra mediante tabiques radiales (36), caracterizado porque una de las virolas (40) del enderezador está hecha de una sola pieza con una pared de revolución (34) del difusor, estando asociada la otra de las virolas (38) del enderezador con la otra pared de revolución (32) del difusor, fijada en ella, y estando unidos los álabes del enderezador, por un extremo, con una virola del enderezador, separados de la otra virola, por su otro extremo, en una distancia (46) pequeña.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la virola externa (40) del enderezador y la pared de revolución externa (34) del difusor están hechos de una sola pieza, y el extremo de la virola interna (38) del enderezador está fijado en el extremo de aguas arriba de la pared de revolución interna (32) del difusor.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la virola externa (40) del enderezador está hecha de una sola pieza de fundición con el difusor.

4. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque el extremo de aguas abajo de la virola interna (38) del enderezador está fijado, mediante soldadura, en el extremo de aguas arriba de la pared de revolución interna (32) del difusor.

5. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque los álabes (42) del enderezador están unidos, por su extremo radialmente externo, con la virola externa (40) del enderezador, y están separados, en una distancia radial (46) pequeña, de la virola interna (38) del enderezador.

6. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque los álabes (42) del enderezador están unidos, por su extremo radialmente externo, con la virola interna (38) del enderezador, y están separados, en una distancia radial pequeña, de la virola externa (40) del enderezador.

7. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado porque los álabes (42) están unidos con la virola externa (38, 40) del enderezador por encaje y fijación, por ejemplo, por soldadura fuerte, de uno de los extremos de los álabes en una hendidura (64, 60) correspondiente prevista en esta virola.

8. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado porque los álabes (42) están hechos de una sola pieza con la virola (38, 40) del enderezador.

9. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque la virola interna (38) del enderezador comprende un reborde anular axial (62) aplicado radialmente con el interior de la pared de revolución interna (32) del difusor.

10. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, en funcionamiento, la distancia entre los álabes (42) y la virola (38, 40) del enderezador está comprendida entre 0,1 y 0,5 mm, aproximadamente.

11. Turbomáquina, tal como un turborreactor o un turbopropulsor de avión, caracterizada porque comprende un dispositivo (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

12. Difusor de turbomáquina, que comprende dos paredes de revolución coaxiales (32, 34) unidas una con otra mediante tabiques radiales (36), caracterizado porque una de las paredes de revolución (34) del difusor se prolonga axialmente aguas arriba, más allá de la otra de las paredes de revolución del difusor, con el fin de formar una virola de un enderezador destinado a estar situado, axialmente, aguas arriba del difusor.

13. Difusor de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque la prolongación hacia aguas arriba de la pared del difusor comprende una pluralidad de hendiduras radiales pasantes (60), repartidas regularmente en torno al eje del difusor.

14. Difusor de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque la prolongación hacia aguas arriba de la pared del difusor está hecha de una sola pieza con álabes radiales (42) repartidos regularmente en torno al eje del difusor.

15. Difusor de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque la prolongación hacia aguas arriba de la pared del difusor comprende más de 100 hendiduras o álabes radiales.