TURBORREACTOR.

Turborreactor de doble flujo que comprende un cárter intermedio (119) y un árbol (125) de accionamiento de caja de engranajes de las máquinas auxiliares montado en un brazo radial (119c) del cárter intermedio (119),

estando el citado árbol unido en una primera extremidad, a un medio de transmisión mecánica (126) a un árbol motor del turborreactor, en una segunda extremidad, a un medio de transmisión mecánica con la citada caja, y que entre las dos extremidades comprende un piñón cónico (125a1) que permite asegurar una transmisión mecánica con un equipo auxiliar suplementario (128), caracterizado por el hecho de que el árbol está contenido, junto con el citado piñón (125a1), en una envuelta (131) que dispone un circuito de aceite estanco con respecto al citado brazo (119c)

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07118424.

Solicitante: SNECMA.

Nacionalidad solicitante: Francia.

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

Inventor/es: CHARIER, GILLES ALAIN, MOREL,PATRICK,CHARLES,GEORGES, SERVANT,REGIS,EUGENE,HENRI.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 12 de Octubre de 2007.

Fecha Concesión Europea: 5 de Mayo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F01D25/18B
  • F02C7/32 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02C PLANTAS MOTRICES DE TURBINAS DE GAS; TOMAS DE AIRE PARA PLANTAS DE PROPULSION A REACCION; CONTROL DE LA ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE EN PLANTAS DE PROPULSION A REACCION QUE CONSUMEN AIRE (estructura de turbinas F01D; plantas de propulsión a reacción F02K; estructura de compresores o ventiladores F04; aparatos de combustión en los que la combustión tiene lugar en un lecho fluidizado de combustible u otras partículas F23C 10/00; elaboración de productos de combustión a alta presión o gran velocidad F23R; utilización de turbinas de gas en plantas de refrigeración por compresión F25B 11/00; utilización de turbinas de gas en vehículos, véanse las clases apropiadas relativas a vehículos). › F02C 7/00 Características, partes constitutivas, detalles o accesorios, no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F02C 1/00 - F02C 6/00; Tomas de aire para plantas motrices de propulsión a reacción (control F02C 9/00). › Disposición, montaje, o accionamiento de dispositivos auxiliares.
  • F02C7/36 F02C 7/00 […] › Transmisión de potencia entre los diferentes ejes principales de la planta motriz de turbina de gas, o entre la planta motriz de turbina de gas y el utilizador de la potencia (F02C 7/32 tiene prioridad; acoplamientos en general F16D; transmisiones en general F16H).
  • F02K3/06 F02 […] › F02K PLANTAS MOTRICES DE PROPULSION A REACCION (disposición o montaje de instalaciones de propulsión a reacción sobre vehículos de tierra o vehículos en general B60K; disposición o montaje de instalaciones de propulsión a reacción en buques B63H; control de la posición de aeronaves, dirección del vuelo o de la altitud, por propulsión a reacción B64C; disposición o montaje de instalaciones de propulsión a reacción en aeronaves B64D; instalaciones caracterizadas porque la potencia del fluido energético se divide entre propulsión a reacción y otra forma de propulsión, p. ej. a hélice, F02B, F02C; características de las instalaciones de propulsión a reacción comunes a las plantas de turbinas de gas o control de la alimentación de combustible en las instalaciones de propulsión a reacción que consumen aire F02C). › F02K 3/00 Plantas o instalaciones que implican una turbina de gas accionando un compresor o un ventilador de flujo guiado. › con ventilador frontal.

Clasificación PCT:

  • F01D25/18 F […] › F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR.F01D MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO, p. ej., TURBINAS DE VAPOR (motores de combustión F02; máquinas o motores de líquidos F03, F04; bombas de desplazamiento no positivo F04D). › F01D 25/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios no cubiertos en los otros grupos o de un interés no tratado en los mismos. › Sistemas de lubrificación (de las máquinas o motores en general F01M).
  • F02C7/32 F02C 7/00 […] › Disposición, montaje, o accionamiento de dispositivos auxiliares.
  • F02C7/36 F02C 7/00 […] › Transmisión de potencia entre los diferentes ejes principales de la planta motriz de turbina de gas, o entre la planta motriz de turbina de gas y el utilizador de la potencia (F02C 7/32 tiene prioridad; acoplamientos en general F16D; transmisiones en general F16H).
  • F02K3/06 F02K 3/00 […] › con ventilador frontal.

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.

Fragmento de la descripción:

Turborreactor.

La presente invención concierne al ámbito de los turborreactores multicuerpo y mulltiflujo, especialmente a los turborreactores de doble cuerpo y doble flujo. Ésta se refiere al montaje de un equipo auxiliar y a la transmisión mecánica entre éste y un árbol del motor.

Para al accionamiento de las máquinas auxiliares montadas en el motor, tales como los generadores eléctricos, las bombas de aceite o de carburante, necesarias para su funcionamiento o para el funcionamiento de la aeronave en la cual aquél está montado, se toma generalmente la potencia requerida del árbol principal. Un turborreactor de doble cuerpo comprende dos árboles coaxiales, uno, denominado de baja presión o BP, que une el compresor de baja presión a la turbina de baja presión y que forman conjuntamente el cuerpo BP, el otro, denominado de alta presión o HP, que une el compresor de alta presión a la turbina de alta presión y que forman conjuntamente el cuerpo HP. En el caso de un motor de este tipo, la transmisión de potencia a los auxiliares está asegurada generalmente por un árbol radial, alojado en un brazo del cárter intermedio, una de cuyas extremidades comprende un piñón cónico que coopera con un piñón solidario del cuerpo de alta presión. La otra extremidad está unida mecánicamente a una caja que comprende una pluralidad de engranajes y que forma soporte de las máquinas auxiliares al tiempo que asegura su accionamiento. Cuando el motor es de doble flujo, el árbol de transmisión radial atraviesa las dos venas de flujo primario y de flujo secundario respectivamente porque la caja de engranajes de accionamiento de los accesorios, denominada también AGB de "accessory gear box", está montada en el cárter de la soplante que genera el flujo secundario.

En razón de la evolución de los motores y de las condiciones de su utilización, se ha propuesto montar equipos suplementarios en el cárter del flujo primario en cooperación con el árbol radial de accionamiento de las máquinas accesorias entre las dos extremidades de éste. Un equipo de este tipo puede estar constituido, por ejemplo, por un motor que permite arrastrar el árbol de transmisión radial, en apoyo del cuerpo HP. En efecto, un apoyo de este tipo es útil en el caso en que la disposición del motor implique una demanda importante de potencia en el régimen de ralentí de este último, para asegurar el accionamiento de ciertas máquinas auxiliares tales como generadores eléctricos. En régimen de ralentí, el cuerpo HP no puede facilitar de manera satisfactoria toda la potencia requerida en el marco de una concepción de este tipo.

La presente invención concierne, por tanto, al montaje de una máquina o equipo auxiliar en el cárter del motor, en una posición intermedia entre las dos extremidades del árbol de transmisión radial así como a las disposiciones relativas al árbol de transmisión radial.

De acuerdo con la invención, un turborreactor que tiene las características de la reivindicación 1 y que comprende un cárter intermedio con un árbol de accionamiento de una caja de engranajes de las máquinas auxiliares montado en un brazo radial del cárter intermedio, estando el citado árbol unido en una primera extremidad, a un medio de transmisión mecánica con un árbol motor del turborreactor, en una segunda extremidad, a un medio de transmisión mecánica con la citada caja, y que comprende un piñón cónico entre las dos extremidades que permite asegurar una transmisión mecánica con un equipo auxiliar suplementario, está caracterizado por el hecho de que el árbol con el citado piñón está contenido en una envuelta que dispone un circuito de aceite estanco con respecto al citado brazo.

La estructura de árbol de accionamiento de acuerdo con la invención presenta la ventaja de evitar las fugas de aceite y de limitar así las zonas de incendio. Esto es particularmente ventajoso en el caso en que la estructura del cárter intermedio comprenda una virola externa añadida, al aumentar generalmente el riesgo de fugas de aceite con el número de piezas sujetas con pernos.

De acuerdo con un modo de realización preferido, la envuelta comprende un cárter para el piñón y dos manguitos para las partes del árbol situadas a una y otra parte del piñón.

La invención se aplica en particular al caso en que el árbol de transmisión es en tres partes cilíndricas que se acoplan una en otra, con un primer elemento cilíndrico en el cual está montado el piñón y dos elementos cilíndricos de árbol que prolongan a una y otra parte el primer elemento cilíndrico.

De acuerdo con otra característica de la invención, el equipo auxiliar que comprende un eje de accionamiento coopera con el citado piñón del árbol y está dispuesto de manera que forma con éste un conjunto modular de acuerdo con la reivindicación 8. Esta disposición es particularmente ventajosa porque simplifica el montaje del equipo en fábrica, así como su mantenimiento, y permite tener un equipo intercambiable. De esta manera, el montaje y la regulación delicados del par cónico pueden ser efectuados de modo preciso fuera del turborreactor cuyo espacio es reducido y que generalmente está muy ocupado. Para el montaje en éste, falta solamente acoplar los diferentes elementos cilíndricos del árbol de transmisión radial. Una operación de este tipo no requiere el empleo de herramientas de precisión.

El equipo auxiliar modular comprende un soporte en el cual está montado el piñón.

Se describe ahora un modo de realización no limitativo de la invención, refiriéndose a los dibujos anejos, en los cuales:

la figura 1 muestra, en corte axial, una vista general de un turborreactor de doble flujo y doble cuerpo al cual es susceptible de aplicarse la invención,

la figura 2 muestra, en corte axial, una vista a través de un brazo radial del cárter intermedio en el cual está alojado un árbol de accionamiento de la caja AGB con un equipo auxiliar suplementario de acuerdo con la invención,

las figuras 3 a 6 muestran una secuencia de montaje del árbol de acuerdo con la invención que comprende un equipo auxiliar suplementario.

La figura 1 representa esquemáticamente un turborreactor de doble flujo y doble cuerpo con sus diferentes componentes principales. Éste comprende un primer árbol 3 que une, a la izquierda de la figura, un rotor de soplante 5 y las primeras etapas 7 del compresor a la turbina de baja presión 9; el conjunto forma el cuerpo de baja presión BP. Coaxial con el primer árbol, un segundo árbol 11 en forma de tambor, une las etapas 13 de alta presión del compresor a la turbina 15 de alta presión; el conjunto forma el cuerpo de alta presión HP con la cámara de combustión 17. El árbol 3 está soportado, aguas arriba, por el cojinete 3a montado en el cárter 19 que se le designa cárter intermedio y, aguas abajo, por el cojinete 3c montado en el cárter de escape 21. El árbol HP está soportado en este caso por el cojinete 3b del cárter intermedio 19 y en el la parte trasera por el árbol 3 por intermedio del cojinete interárboles 3d.

El cárter intermedio está compuesto por un cubo 19a que soporta los cojinetes 3a y 3b, por una virola 19b, exterior, provista de medios de fijación delanteros a la aeronave y que soporta el cárter de soplante, así como brazos radiales 19c que unen el cubo 19a a la virola 19b. Este cárter intermedio está constituido al menos en parte por una pieza obtenida en fundición a la cual se han añadido eventualmente brazos radiales. Las máquinas auxiliares, tales como generadores y bombas de carburante o de aceite, están montadas en una caja de engranajes 23, como es conocido, que en este ámbito se designa AGB. Esta caja está montada al exterior en el cárter de soplante en un emplazamiento que permite su acceso para el mantenimiento. Los engranajes están unidos mecánicamente a un árbol del motor por intermedio de un árbol de accionamiento radial 25 que está alojado en un brazo radial 19c del cárter intermedio. Este árbol de accionamiento está unido a un primer piñón cónico en su extremidad radial interior. Este piñón coopera con un piñón cónico solidario del cuerpo HP. El árbol 25 está unido igualmente a un segundo piñón en su extremidad radial exterior que coopera con un árbol de entrada del conjunto de engranajes de la AGB.

En funcionamiento, un motor de este tipo aspira el aire por la soplante que le comprime en un flujo primario que atraviesa las etapas de compresión, la cámara de combustión y las etapas de turbina y un flujo secundario que es eyectado a la atmósfera contorneando...

 


Reivindicaciones:

1. Turborreactor de doble flujo que comprende un cárter intermedio (119) y un árbol (125) de accionamiento de caja de engranajes de las máquinas auxiliares montado en un brazo radial (119c) del cárter intermedio (119), estando el citado árbol unido en una primera extremidad, a un medio de transmisión mecánica (126) a un árbol motor del turborreactor, en una segunda extremidad, a un medio de transmisión mecánica con la citada caja, y que entre las dos extremidades comprende un piñón cónico (125a1) que permite asegurar una transmisión mecánica con un equipo auxiliar suplementario (128), caracterizado por el hecho de que el árbol está contenido, junto con el citado piñón (125a1), en una envuelta (131) que dispone un circuito de aceite estanco con respecto al citado brazo (119c).

2. Turborreactor de acuerdo con la reivindicación 1 cuya envuelta (131) comprende un cárter (131a) para el piñón (125a1) y dos manguitos (131b, 131c) para las partes (125b, 125c) del árbol (125) situadas a una y otra parte del piñón (125a1).

3. Turborreactor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2 que comprende un elemento cilíndrico (125a) solidario del piñón (125a1) y dos elementos de árbol (125b, 125c), que prolongan, a una y otra parte, el elemento cilíndrico (125a).

4. Turborreactor de acuerdo con la reivindicación 3 cuya envuelta auxiliar (128) comprende un eje de accionamiento (128a) que coopera con el piñón (125a1) del árbol de transmisión (125) de acuerdo con la reivindicación 3 y que forma con el citado piñón (125a1) un conjunto modular (130).

5. Turborreactor de acuerdo con la reivindicación precedente cuyo equipo auxiliar comprende un soporte (128b) en el cual el piñón (125a1) está montado por intermedio de cojinetes (128b1, 128b2).

6. Turborreactor de doble flujo y cárter intermedio (119) de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 y 5, en el cual el citado piñón (125a1) está alojado en un espacio del brazo radial (119c) que forma separación del flujo primario con el flujo secundario.

7. Turborreactor de acuerdo con la reivindicación precedente cuya envuelta (131) comprende un cárter (131a) para el piñón (125a1), alojado en el citado espacio del brazo radial y dos manguitos (131b, 131c) para los elementos (125b, 125c) del árbol (125) situados a una y otra parte del piñón (125a1).

8. Conjunto modular para turborreactor de doble flujo que comprende un equipo auxiliar (128) en el interior de una envuelta estanca dispuesta para estar montada en un árbol (125) de accionamiento de caja de engranajes del turborreactor, comprendiendo el citado árbol (125) dos elementos de árbol (125b, 125c) y comprendiendo el citado equipo auxiliar un eje de accionamiento (128a), comprendiendo el citado conjunto modular un piñón cónico (125a1) con el cual el citado eje de accionamiento (128a) coopera, comprendiendo el citado piñón cónico (125a1) un elemento cilíndrico (125a) solidario del piñón (125a1) y en el cual los citados dos elementos de árbol (125b, 125c) están destinados a ser acoplados prolongando a una y otra parte el elemento cilíndrico (125a) y un soporte (128b) en el cual el citado piñón cónico (125a1) está montado por intermedio de cojinetes (128b1, 128b2).


 

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