TUBO DE DESGASIFICACIÓN PARA ÁRBOL DE BAJA PRESIÓN DE UNA TURBOMÁQUINA.

Tubo de desgasificación (18) destinado a ser montado coaxialmente en el interior de un árbol de baja presión (2) de una turbomáquina,

que comprende una parte tubular hueca metálica que tiene una longitud sensiblemente idéntica a la del árbol en el interior del cual el citado tubo está destinado a ser montado, caracterizado porque la superficie externa de la parte metálica del tubo está recubierta al menos en una parte de su longitud por un material compuesto a base de fibras (20) orientadas según una dirección sensiblemente longitudinal, con objeto de conferir al tubo una resistencia a la flexión

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere al ámbito general de los tubos de desgasificación destinados a ser montados en el interior del árbol de baja presión de una turbomáquina.

En una turbomáquina, el árbol del cuerpo de baja presión, denominado en lo sucesivo árbol de 5 baja presión, arrastra en rotación, en su extremidad aguas arriba, al árbol de la soplante. Este árbol de la soplante está soportado en rotación por un cojinete de rodamiento que es necesario lubricar y enfriar. Con este fin, se inyecta aceite entre los anillos del cojinete de rodamiento por un circuito de alimentación. El aceite queda confinado en un recinto en el cual se mezcla con el aire antes de ser evacuado hacia el cárter de escape de la turbomáquina fluyendo al interior del árbol de baja presión. 10

Con el fin de evitar que el aceite que fluye al interior del árbol de baja presión dañe al árbol de baja presión, especialmente coquizándose sobre éste, es conocido montar de modo concéntrico en el interior del árbol un tubo hueco de evacuación del aceite, denominado tubo de desgasificación. Los tubos de desgasificación deben responder a ciertos criterios: especialmente, deben ser ligeros, estancos al aceite y presentar una buena capacidad de deformación a la flexión con el fin de evitar su rotura franca en caso de 15 avería.

Para responder a estos criterios, se ha previsto realizar los tubos de desgasificación de metal, por ejemplo de titanio o de níquel. Tales tubos presentan una buena capacidad de pandeo que permite evitar una rotura franca en caso de avería. Su problema principal es la relación módulo / masa volúmica del metal que impone la colocación de soportes intermedios de fijación entre el árbol de baja presión y el tubo 20 con el fin de evitar cualquier desplazamiento radial del tubo en el interior del árbol durante la rotación de este último. Tales soportes hacen difícil el montaje y el desmontaje del tubo en el interior del árbol, que son realizados a ciegas y, en caso de mala colocación del tubo en el interior del árbol, aparecen grietas en este último.

Objeto y resumen de la invención 25

Así pues, la presente invención tiene por objetivo principal paliar tales inconvenientes, proponiendo un tubo de desgasificación que permita suprimir los soportes intermedios al tiempo que conserve la estanqueidad al aceite y una buena capacidad de deformación a la flexión.

A tal efecto, está previsto un tubo de desgasificación destinado a ser montado coaxialmente en el interior de un árbol de baja presión de una turbomáquina, que comprende una parte tubular hueca 30 metálica que tiene una longitud sensiblemente idéntica a la del árbol en el interior del cual el citado tubo está destinado a ser montado, caracterizado porque la superficie externa de la parte metálica del tubo está recubierta al menos en una parte de su longitud por un material compuesto a base de fibras orientadas según una dirección sensiblemente longitudinal con el objeto de conferir al tubo una resistencia a la flexión. 35

La presencia de fibras de material compuesto orientadas según la dirección longitudinal del tubo le confiere una buena capacidad de deformación a la flexión durante la rotación del árbol al aumentar de modo significativo el módulo. El tubo de desgasificación queda, así, desprovisto de soportes intermedios de fijación con el árbol, lo que facilita su montaje y su desmontaje del árbol. Por otra parte, se conserva la estanqueidad del tubo. 40

Preferentemente, el material compuesto que recubre la superficie externa de la parte metálica comprende además fibras trenzadas destinadas a asegurar el mantenimiento de las fibras longitudinales.

La parte metálica puede estar provista en una extremidad aguas arriba de un adaptador de fijación a una extremidad aguas arriba del árbol en el interior del cual el tubo está destinado a ser montado. En este caso, el adaptador de fijación puede comprender un dispositivo de antirrotación con el árbol. Este 45 adaptador puede comprender igualmente al menos una junta de estanqueidad con el árbol con el fin de evitar que el aceite se propague entre el árbol y el tubo de desgasificación.

Preferentemente, la parte metálica del tubo de desgasificación es de titanio y el material compuesto está compuesto por fibras de carbono impregnadas de una resina. Tales fibras de carbono pueden recubrir, para las fibras longitudinales, entre el 50 % y el 75 % de la superficie externa de la parte 50 metálica.

La presente invención tiene por objeto igualmente un árbol de baja presión de turbomáquina que comprende un tubo de desgasificación tal como el definido anteriormente.

Breve descripción de los dibujos

Otras características y ventajas de la presente invención se deducirán de la descripción que seguidamente se hace, refiriéndose a los dibujos anejos que ilustran un ejemplo de realización de ésta 5 desprovisto de cualquier carácter limitativo. En las figuras:

- la figura 1 es una vista en corte longitudinal de la parte aguas arriba de un tubo de desgasificación de acuerdo con la invención montada en el interior de un árbol de baja presión de turbomáquina; y

- la figura 2 es una vista parcial en corte longitudinal de la parte aguas abajo del tubo de desgasificación de la figura 1. 10

Descripción detallada de un modo de realización

En relación con la figura 1, la referencia 2 representa parcialmente un árbol de baja presión de una turbomáquina. Este árbol 2, de eje longitudinal XX', es hueco y se extiende prácticamente en toda la longitud de la turbomáquina. Éste arrastra en rotación, en su extremidad aguas arriba 2a, el árbol de soplante 4 por intermedio de acanaladuras 6. El árbol de soplante 4 está dispuesto coaxialmente 15 alrededor del árbol de baja presión 2.

Álabes móviles de soplante (no representados) están fijados a nivel de la extremidad aguas arriba del árbol de soplante 4. Por otra parte, el árbol de soplante 4 está soportado en rotación por un cojinete de rodamiento 8. Este cojinete 8 se compone por ejemplo de bolas 8a insertadas entre un anillo interior 8b montado en el árbol de soplante 4 y un anillo exterior 8c montado en un árbol 10. 20

Un circuito de alimentación de aceite (no representado) permite encaminar e inyectar aceite entre los anillos 8b, 8c del cojinete de rodamiento 8 con el fin de lubricar y enfriar este último. El aceite de lubricación y de enfriamiento queda confinado en un recinto de aceite 12 delimitado especialmente por el árbol de soplante 4 y el árbol 10 en el cual está montado el anillo exterior 8c del cojinete 8.

A nivel del recinto de aceite 12, el árbol de soplante está atravesado por una pluralidad de 25 casquillos huecos 14 (o chimeneas) que permiten evacuar el aceite de lubricación y de enfriamiento hacia el exterior del recinto 12. Una pluralidad de agujeros 16 están practicados enfrente de los casquillos huecos 14 en la extremidad aguas arriba 2a del árbol de baja presión 2 con el fin de encaminar el aceite de lubricación y de enfriamiento hacia el interior del árbol de baja presión.

De acuerdo con la invención, está previsto montar en el interior del árbol de baja presión 2 y de 30 modo coaxial con éste, un tubo 18 denominado de « desgasificación » destinado a evacuar el aceite de lubricación y de enfriamiento sin dañar al árbol de baja presión.

Un tubo 18 de este tipo se presenta en forma de una parte tubular hueca metálica centrada en el eje XX' y que tiene una longitud sensiblemente idéntica a la del árbol de baja presión 2. El tubo de desgasificación 18 se extiende, por tanto, desde la extremidad aguas arriba 2a del árbol de baja presión 2 35 (véase la figura 1) hasta la extremidad aguas abajo 2b de éste (véase la figura 2).

Por otra parte, el tubo de desgasificación 18 comprende una pluralidad de aberturas 19 formadas a nivel de su extremidad aguas arriba y destinadas a permitir la evacuación del aceite al interior de éste.

De acuerdo con la invención, la superficie externa de la parte metálica del tubo 18 está recubierta al menos en una parte de su longitud por un material compuesto a base de fibras 20 orientadas según 40 una dirección sensiblemente longitudinal (es decir, según el eje XX' del tubo) con el objeto de conferir al tubo una resistencia a la flexión.

En...

1. Tubo de desgasificación (18) destinado a ser montado coaxialmente en el interior de un árbol de baja presión (2) de una turbomáquina, que comprende una parte tubular hueca metálica que tiene una longitud sensiblemente idéntica a la del árbol en el interior del cual el citado tubo está destinado a ser montado, caracterizado porque la superficie externa de la parte metálica del tubo está recubierta al menos 5 en una parte de su longitud por un material compuesto a base de fibras (20) orientadas según una dirección sensiblemente longitudinal, con objeto de conferir al tubo una resistencia a la flexión.

2. Tubo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el material compuesto comprende además fibras trenzadas (22) destinadas a asegurar el mantenimiento de las fibras longitudinales (20).

3. Tubo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2, en el cual la parte metálica está provista 10 en una extremidad aguas arriba de un adaptador de fijación (24) a una extremidad aguas arriba (2a) del árbol (2) en el interior del cual el citado tubo está destinado a ser montado.

4. Tubo de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual el adaptador de fijación (24) comprende un dispositivo de antirrotación (28, 30) con el árbol (2) en el interior del cual el tubo está destinado a ser montado. 15

5. Tubo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 y 4, en el cual el adaptador de fijación (24) comprende al menos una junta de estanqueidad (34) con el árbol (2) en el interior del cual el citado tubo está destinado a ser montado.

6. Tubo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual la parte metálica es de titanio. 20

7. Tubo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual el material compuesto está compuesto de fibras (20, 22) de carbono impregnadas de una resina.

8. Tubo de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual las fibras longitudinales (20) de carbono recubren entre el 50 % y el 75 % de la superficie externa de la parte metálica.

9. Árbol de baja presión (2) de turbomáquina, caracterizado porque comprende un tubo de 25 desgasificación (18) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.