SISTEMA DE EQUILIBRADO PARA ROTOR DE TURBOMÁQUINA.

La presente invención se refiere de forma general a un sistema de equilibrado de rotor de turbomáquina, así como a un módulo de turbomáquina que comprende por lo menos un sistema de equilibrado como tal. Un sistema de equilibrado como tal es conocido, por ejemplo, a partir del documento EP 4 879 792. La invención concierne igualmente a una turbomáquina equipada de por lo menos un módulo como tal, tomando la turbomáquina, con preferencia, la forma de un turborreactor para aeronave. Estado de la técnica anterior En los módulos de turbomáquina existentes, tales como compresores o turbinas, está previsto habitualmente un sistema de equilibrado del rotor que comprende una brida anular de equilibrado sobre la cual se montan unas masas de equilibrado, con la ayuda de pernos alojados en unas aberturas pasantes de la brida anular. Así, las masas pueden repartirse alrededor de la brida en la forma deseada, asegurando un buen equilibrado del módulo de 15 turbomáquina asociado. Por este hecho, este tipo de sistema de equilibrado del rotor es calificado, generalmente, de modular.   Más precisamente, la brida anular de equilibrado comprende habitualmente un alma anular delimitada radialmente, en un primer sentido, por una zona de unión a partir de la cual se extiende radialmente, en este primer sentido, una pluralidad de aberturas pasantes, hacia una extremidad radial libre de la brida, presentando cada abertura pasante una cima radial, según un segundo sentido opuesto al primer sentido, perteneciente a dicha zona de unión. De forma general, el primer sentido es el que va radialmente hacia el interior, y el segundo sentido opuesto es el que va radialmente hacia el exterior. Además, el sistema comprende, por lo tanto, una pluralidad de masas de equilibrado montadas fijamente sobre la brida anular de equilibrado por medio de, por lo menos, un conjunto tornillo / tuerca que atraviesa una de las aberturas, estando la cabeza del tornillo apoyada contra una primera cara de la brida anular de equilibrado y estando la masa de equilibrado apoyada contra una segunda cara de la brida anular de equilibrado, opuesta a la primera cara. Durante estudios realizados en el marco de la determinación de los esfuerzos sufridos por la brida de equilibrado, se ha remarcado que los esfuerzos tangenciales más grandes estaban localizados a la altura de la cima radial de cada abertura pasante, por lo tanto, sobre y en la proximidad de la zona de unión citada anteriormente. A título indicativo, se precisa que los esfuerzos tangenciales están ligados esencialmente a los efectos centrífugo y térmico. Además, se hace notar que las porciones de la brida de equilibrado muy solicitadas tangencialmente están igualmente sometidas a esfuerzos axiales por el ajuste del conjunto tornillo / tuerca. Así, la combinación de estos esfuerzos tangenciales y axiales puede conducir a una vida útil muy escasa de la brida de equilibrado, y generar, por otra parte, riesgos importantes de deterioro de esta brida. Exposición de la invención Por lo tanto, la invención tiene como objetivo proponer un sistema de equilibrado de rotor de turbomáquina así como un módulo de turbomáquina que resuelven los inconvenientes mencionados anteriormente, relativos a las realizaciones de la técnica anterior. Para lograrlo, la invención tiene como objeto, en primer lugar, un sistema de equilibrado de rotor de turbomáquina que comprende una brida anular de equilibrado provista de un alma anular delimitada radialmente, en un primer sentido, por una zona de unión a partir de la cual se extiende radialmente, en el primer sentido, una pluralidad de aberturas pasantes, hacia una extremidad radial libre de la brida, presentando cada abertura pasante una cima radial, según un segundo sentido opuesto al primer sentido, perteneciente a la zona de unión, comprendiendo además el sistema, una pluralidad de masas de equilibrado montadas fijamente sobre la brida anular de equilibrado por medio de, por lo menos, un conjunto tornillo / tuerca que atraviesa una de las aberturas, estando apoyado uno de los elementos tomado entre la tuerca y la cabeza del tornillo, contra una primera cara de la brida anular de equilibrado y estando apoyada la masa de equilibrado contra una segunda cara de la brida anular de equilibrado, opuesta a la primera cara. Según la invención, para cada una de las aberturas pasantes, la brida anular de equilibrado presenta sobre su primera cara, un primer hueco que pasa por la cima radial y que se extiende a uno y otro lado de la zona de unión, estando desprovisto este primer hueco de contacto con el elemento tomado entre la tuerca y la cabeza del tornillo, 2 E07118971 03-11-2011   presentando la brida de equilibrado, sobre su segunda cara, un segundo hueco que pasa por la cima radial y que se extiende hacia uno y otro lado de la zona de unión, estando este segundo hueco desprovisto de contacto con la masa de equilibrado. Así, la invención propone una solución astuta que permite desviar los esfuerzos axiales derivados del ajuste del conjunto tornillo / tuerca fuera de la zona de la brida anular de equilibrado fuertemente solicitada, por otra parte, por los esfuerzos tangenciales, estando esta zona, como se mencionó anteriormente, centrada sobre la cima radial de la abertura pasante respectiva. En efecto, los huecos previstos están, por lo tanto, realizados de forma tal de desembocar justo en las aberturas pasantes asociadas, realizándose estos huecos a uno y otro lado de dicha zona de unión, a saber, conjuntamente sobre el alma anular de la brida y sobre una porción denominada agujereada, igualmente anular y que integra las diferentes aberturas pasantes. De este modo, para cada una de las aberturas pasantes, dicho elemento tomado entre la tuerca y la cabeza de tornillo ya no está apoyado contra la cima radial de la cual éste está alejada una distancia igual a la profundidad del primer hueco, lo que hace que no se genere casi ningún esfuerzo axial sobre esta cima, muy solicitada tangencialmente por los efectos centrífugo y térmico. En consecuencia, el desacoplamiento de los esfuerzos tangenciales y axiales operado en la presente invención, conduce ventajosamente a aumentar la vida útil de las bridas de equilibrado, e igualmente limita en gran medida los riesgos de deterioro de las mismas. Se indica que la invención prevé que cada hueco se sitúe alrededor de la abertura pasante asociada, sobre y en la proximidad de la cima radial. Naturalmente, el hueco correspondiente, igualmente asimilable a una escotadura o a un destalonamiento, podría extenderse de forma más importante alrededor de la abertura, incluso todo alrededor de esta última, sin salir del alcance de la invención. Finalmente, la brida anular de equilibrado puede, de forma indiferente, estar prevista para ser añadida de forma fija sobre un disco de rotor, en particular sobre su porción radial interna ensanchada de definición del orificio, igualmente denominado cubo del disco o puerro, o bien, para ser confundida con una brida de unión cualquiera que forme parte integrante del módulo de turbomáquina asociada. Con preferencia, en la sección transversal de la brida que pasa por las aberturas pasantes, la zona de unión toma la forma de un círculo centrado sobre un eje de la brida anular. Además, siempre en la sección transversal de la brida anular que pasa por las aberturas pasantes, la cima radial de cada abertura pasante toma, con preferencia, la forma de un punto perteneciente al círculo centrado sobre el eje de la brida anular. Preferentemente, los primeros huecos están constituidos por una única ranura circular practicada sobre la primera cara, de forma centrada sobre el eje de la brida anular, y los segundos huecos están constituidos por una única ranura circular practicada sobre la segunda cara, igualmente de forma centrada sobre el eje de la brida anular. Esta solución es ventajosa en el sentido en que permite, con la ayuda de una simple y única operación de mecanizado de una de las caras de la brida anular de equilibrado, obtener la totalidad de los huecos de esta cara. Siempre de manera preferente, cada masa de equilibrado está montada sobre la brida de equilibrado por medio de dos conjuntos tornillo / tuerca que atraviesan respectivamente dos aberturas directamente consecutivas. Además, se prevé, con preferencia, para cada abertura pasante, que la cabeza del tornillo apoye contra la primera cara de la brida de equilibrado, estando entonces la tuerca apoyada contra la masa de equilibrado. Naturalmente, sería posible prever una situación inversa en la que la tuerca esté apoyada contra la primera cara de la brida de equilibrado y la cabeza del tornillo apoyada contra la masa de equilibrado, sin salir del alcance de la invención. Finalmente, cada abertura pasante toma la forma de un festón o de un agujero. A título indicativo, el festón es,... [Seguir leyendo]

1. Sistema de equilibrado de rotor de turbomáquina (61) que comprende una brida de equilibrado (52) provista de un alma anular (64) delimitada radialmente, en un primer sentido (70), por una zona de unión (74) a partir de la cual se extiende radialmente, en dicho primer sentido (70), una pluralidad de aberturas pasantes (78) hacia una extremidad radial libre de la brida (76), presentando cada abertura pasante (78) una cima radial (80), según un segundo sentido (72) opuesto a dicho primer sentido (70), perteneciente a dicha zona de unión (74), comprendiendo dicho sistema, además, una pluralidad de masas de equilibrado (54) montadas fijamente sobre dicha brida de equilibrado (52) por medio de, por lo menos, un conjunto tornillo / tuerca (56) que atraviesa una de dichas aberturas (78), estando uno de dichos elementos tomado entre la tuerca (88) y la cabeza de tornillo (86) apoyado contra una primera cara (90) de dicha brida de equilibrado (52) y estando dicha masa de equilibrado (54) apoyada contra una segunda cara (92) de dicha brida de equilibrado, opuesta a la primera cara (90), caracterizado porque para cada una de dichas aberturas pasantes (78), dicha brida de equilibrado (52) presenta sobre su primera cara (90), un primer hueco (94) que pasa por dicha cima radial (80) y que se extiende hacia uno y otro lado de dicha zona de unión (74), estando desprovisto este primer hueco (94) de contacto con dicho elemento tomado entre la tuerca (88) y la cabeza del tornillo (86), presentando dicha brida de equilibrado (52), sobre su segunda cara (92), un segundo hueco (98) que pasa por dicha cima radial (80) y que se extiende hacia uno y otro lado de dicha zona de unión (74), estando este segundo hueco (98) desprovisto de contacto con dicha masa de equilibrado (54). 2. Sistema de equilibrado (61) según la reivindicación 1, caracterizado porque, en la sección transversal de la brida que pasa por dichas aberturas pasantes (78), dicha zona de unión (74) toma la forma de un círculo centrado sobre un eje de la brida anular (6). 3. Sistema de equilibrado (61) según la reivindicación 2, caracterizado porque, en la sección transversal de la brida que pasa por dichas aberturas pasantes (78), dicha cima radial (80) de cada abertura pasante toma la forma de un punto perteneciente a dicho círculo (74) centrado sobre el eje de la brida anular (6). 4. Sistema de equilibrado (61) según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizado porque dichos primeros huecos (94) están constituidos por una única ranura circular (96) practicada sobre dicha primera cara (90), de forma centrada sobre el eje de la brida anular (6), y porque los segundos huecos (98) están constituidos por una única ranura circular (99) practicada sobre dicha segunda cara (92), de forma centrada sobre el eje de la brida anular (6). 5. Sistema de equilibrado (61) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada masa de equilibrado (54) está montada sobre dicha brida de equilibrado (52) por medio de dos conjuntos tornillo / tuerca (56) que atraviesan, respectivamente, dos de dichas aberturas (78) directamente consecutivas. 6. Sistema de equilibrado (61) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para cada abertura pasante (78) dicha cabeza de tornillo (86) apoya contra la primera cara (90) de dicha brida de equilibrado (52), y porque dicha tuerca (88) está apoyada contra dicha masa de equilibrado (54). 7. Sistema de equilibrado (61) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada abertura pasante (78) toma la forma de un festón o de un agujero. 8. Disco de rotor de turbomáquina que comprende un sistema de equilibrado (61), según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, siendo llevada dicha brida de equilibrado (52) por un cubo de dicho disco. 9. Módulo (1) de turbomáquina caracterizado porque comprende por lo menos un sistema de equilibrado (61) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7. 10. Módulo (1) de turbomáquina según la reivindicación 9, caracterizado porque éste es una turbina o un compresor de turbomáquina. 11. Turbomáquina que comprende por lo menos un módulo (1) según la reivindicación 9 o la reivindicación 10. 9 E07118971 03-11-2011   E07118971 03-11-2011   11 E07118971 03-11-2011   12 E07118971 03-11-2011   13 E07118971 03-11-2011   14 E07118971 03-11-2011