Desaceitador centrífugo de sección de paso variable que comprende:

un árbol cilíndrico hueco (20) móvil en rotación alrededor de su eje de revolución (22), teniendo el árbol al menos un orificio de paso del aire (26) que desemboca en un recinto aire/aceite (10) y que se abre al interior del árbol;

caracterizado porque el desaceitador comprende, además

un pistón (30) alojado en el árbol de modo que divide el interior del árbol en dos compartimientos estancos uno con respecto al otro, un compartimiento aguas abajo (32a) provisto del orificio o de los orificios de paso, que está sometido a una presión ambiente exterior, y otro compartimiento aguas arriba (32b) que está sometido a la presión variable del recinto aire/aceite,

siendo el pistón apto para desplazarse en traslación en el interior del árbol, bajo el efecto de una diferencia de presión entre los dos compartimientos, entre dos posiciones terminales, una primera posición en la cual el orificio o los orificios de paso del aire están despejados y una segunda posición, diferente de la primera, en la cual el orificio o los orificios de paso del aire están parcialmente obstruidos por el pistón.

Desaceitador centrifugo de seccion de paso variable.

Antecedentes de la invención

La presente invencion se refiere al ambito general de los dispositivos que permiten separar el aire del aceite de una mezcla aire/aceite. Un ambito particular de aplicacion de la invencion es el de los motores de avion de turbina de gas (turborreactores y turbopropulsores) .

Los motores de avion de turbina de gas comprenden recintos que contienen rodamientos y engranajes que son lubricados y refrigerados por el aceite. A fin de evitar las fugas de aceite hacia le exterior de estos recintos, se disponen juntas entre las partes giratorias y las partes fijas de los recintos, incluso entre las propias partes giratorias. Entre las tecnologias de juntas disponibles, aquellas que ofrecen la mayor duracion de vida de servicio util son las juntas de laberinto y las juntas de cepillo, no existiendo el contacto entre las piezas en el primer caso, y siendo muy limitado en el segundo.

Para asegurar una perfecta estanqueidad de recintos provistos de juntas de laberinto o de juntas de cepillo, es en cambio necesario hacer pasar un caudal de aire por las juntas, siendo tomado generalmente este caudal de aire en una etapa del compresor del motor. El recurso a un procedimiento de este tipo implica prever igualmente dispositivos que separen el aceite del aire que hay que evacuar al exterior del motor. Tales dispositivos - denominados comunmente desaceitadores - son en si bien conocidos. Podra referirse por ejemplo a los documentos EP 1 582 703, US 4.981.502 y US 6.033.450 que describen diferentes tipos de desaceitadores centrifugos.

La utilizacion de un caudal de aire para asegurar la estanqueidad de los recintos de un motor plantea, sin embargo, un problema de optimizacion de este caudal. Se comprende facilmente que cuanto mas caudal de aire atraviese las juntas, mas estancos seran los recintos. La contra partida a un caudal de aire importante es que la cantidad de aceite en el aire evacuado al exterior del motor es elevada, lo que implica un consumo de aceite importante. Por otra parte, el caudal de aire que es tomado en una etapa del compresor es funcion del regimen de funcionamiento del motor, de modo que el caudal de aire minimo necesario para asegurar la estanqueidad de los recintos se calcula sobre la base de la fase de ralenti del motor (esta fase corresponde al regimen de funcionamiento del motor en el curso del cual el caudal de aire tomado es el mas bajo) . Por ello, durante otras fases de funcionamiento del motor, y especialmente a pleno regimen, el caudal de aire que atraviesa las juntas de los recintos es superabundante con respecto a lo que es suficiente para asegurar la estanqueidad de los recintos, lo que genera un sobreconsumo de aceite con todos los efectos nefastos que esto comporta (contaminacion, sobrecoste, etc.) .

Objeto y resumen de la invención

La presente invencion pretende poner remedio a los inconvenientes antes citados, proponiendo un desaceitador capaz de asegurar una perfecta estanqueidad de los recintos aire/aceite cualesquiera que sean las fases de funcionamiento del motor al tiempo que se garantice el menor consumo de aceite posible.

Este objetivo se consigue gracias a un desaceitador centrifugo de seccion variable de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende un arbol cilindrico hueco movil en rotacion alrededor de su eje de revolucion, teniendo el arbol al menos un orificio de paso del aire que desemboca en un recinto aire/aceite y que se abre al interior del arbol, y un piston alojado en el arbol de modo que divide el interior del arbol en dos compartimientos estancos uno con respecto al otro, estando sometido el compartimiento provisto del orificio o de los orificios de paso del aire a una presion ambiente y estando sometido el otro compartimiento a la presion variable del recinto aire/aceite, siendo el piston apto para desplazarse en traslacion en el interior del arbol, bajo el efecto de una diferencia de presion entre los dos compartimientos, entre dos posiciones terminales, una primera posicion en la cual el orificio o los orificios de paso del aire estan despejados y una segunda posicion, diferente de la primera, en la cual el orificio o los orificios de paso del aire estan parcialmente obstruidos por el piston.

En la practica, la seccion de paso del aire que atraviesa el orificio o los orificios del arbol del desaceitador es funcion de la diferenta de presion entre la presion en el interior del recinto aire/aceite y la presion ambiente correspondiente a la puesta al aire libre del arbol. Por ello, cuanto mas elevado sea el caudal de aire que atraviese las juntas de estanqueidad del recinto aire/aceite, mayor sera la presion en el interior del recinto y mas podra reducirse la seccion de paso del aire que se encamina al desaceitador (por desplazamiento del piston hacia su segunda posicion) .

De este modo, es posible hacer variar la seccion de paso del aire en el desaceitador en funcion de la presion en el interior del recinto aire/aceite, y asi limitar el caudal de aire que atraviese las juntas de estanqueidad al estricto necesario para asegurar la estanqueidad del recinto. Resulta asi un bajo consumo de aceite durante todas las fases de funcionamiento del motor.

De acuerdo con una disposicion ventajosa de la invencion, el piston comprende un arbol centrado en el eje de revolucion y apto para deslizar en el interior de anillos fijos a fin de asegurar un guiado axial del piston. En este caso, al menos uno de los anillos forma ventajosamente un tope axial aguas arriba para el piston.

De acuerdo con otra disposicion ventajosa de la invencion, el desaceitador comprende ademas un resalte anular que es solidario del arbol y que forma un tope axial aguas abajo para el piston.

De acuerdo todavia con otra disposicion ventajosa de la invencion, el desaceitador comprende ademas un muelle enrollado alrededor del arbol para mantener el piston en su primera posicion en caso de presurizacion demasiado baja del recinto aire/aceite.

Cada orificio de paso del aire puede desembocar en el recinto aire/aceite por intermedio de una chimenea que se extiende segun una direccion sensiblemente radial.

La invencion tiene por objeto igualmente un motor de avion de turbina de gas que comprende al menos un desaceitador centrifugo tal como el definido anteriormente.

Breve descripción de los dibujos

Otras caracteristicas y ventajas de la presente invencion se deduciran de la descripcion que sigue, refiriendose a los dibujos anejos que ilustran un ejemplo de realizacion de esta desprovisto de cualquier caracter limitativo. En las figuras:

- la figura 1 es una vista que muestra el desaceitador centrifugo de acuerdo con la invencion en un ejemplo de entorno;

- la figura 2 es una vista en corte longitudinal del desaceitador de la figura 1 en una de sus dos posiciones terminales; y

- la figura 3 es una vista en corte longitudinal del desaceitador de la figura 1 en la otra de sus posiciones terminales.

Descripción detallada de un modo de realización

La figura 1 representa, en corte longitudinal, un recinto aire/aceite 10 de un turborreactor provisto de un desaceitador centrifugo de acuerdo con la invencion. Naturalmente, la presente invencion se aplica a otros tipos de recintos aire/aceite presentes en un motor de turbina de gas, por ejemplo a aquellos presentes en la caja de accionamiento de accesorios de un turborreactor.

El recinto aire/aceite 10 contiene especialmente cojinetes de rodamiento 12 que necesitan ser refrigerados y lubricados inyectando aceite en continuo entre los anillos de los rodamientos de estos cojinetes por intermedio de boquillas de inyeccion (no representadas en la figura) . En el caso de una caja de accionamiento de accesorios, ademas de los rodamientos, son igualmente los engranajes los que tienen necesidad de ser refrigerados y lubricados por inyeccion de aceite.

A fin de evitar las fugas de aceite hacia el exterior del recinto aire/aceite 10, esta previsto disponer juntas de estanqueidad 14 entre las partes giratorias y las partes fijas del recinto. En el ejemplo de la figura 1, estas juntas son en numero de cuatro y son de tipo de laberinto.

En el recinto aire/aceite 10 se introduce un caudal de aire comprimido a traves de las juntas 14 para presurizar el recinto y asi asegurar una perfecta estanqueidad de este. Este caudal de aire... [Seguir leyendo]

1. Desaceitador centrifugo de seccion de paso variable que comprende:

un arbol cilindrico hueco (20) movil en rotacion alrededor de su eje de revolucion (22) , teniendo el arbol al menos un orificio de paso del aire (26) que desemboca en un recinto aire/aceite (10) y que se abre al interior del arbol; caracterizado porque el desaceitador comprende, ademas

un piston (30) alojado en el arbol de modo que divide el interior del arbol en dos compartimientos estancos uno con respecto al otro, un compartimiento aguas abajo (32a) provisto del orificio o de los orificios de paso, que esta sometido a una presion ambiente exterior, y otro compartimiento aguas arriba (32b) que esta sometido a la presion variable del recinto aire/aceite,

siendo el piston apto para desplazarse en traslacion en el interior del arbol, bajo el efecto de una diferencia de presion entre los dos compartimientos, entre dos posiciones terminales, una primera posicion en la cual el orificio o los orificios de paso del aire estan despejados y una segunda posicion, diferente de la primera, en la cual el orificio o los orificios de paso del aire estan parcialmente obstruidos por el piston.

2. Desaceitador de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el piston (30) comprende un arbol (36) centrado en el eje de revolucion (22) y apto para deslizar en el interior de dos anillos fijos aguas arriba y aguas abajo (38a, 38b) a fin de asegurar un guiado axial del piston.

3. Desaceitador de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por que el anillo aguas arriba (38a) forma un tope axial aguas arriba para el piston (30) que define la primera posicion del piston.

4. Desaceitador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que comprende ademas un resalte anular (42) que es solidario del arbol (20) y que forma un tope axial aguas abajo para el piston, que define la segunda posicion del piston.

5. Desaceitador de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que comprende ademas un muelle (40) enrollado alrededor del arbol (36) para mantener el piston (30) en su primera posicion en caso de presurizacion demasiado baja del recinto aire/aceite (10) .

6. Desaceitador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que cada orificio de paso del aire (26) desemboca en el recinto aire/aceite (10) por intermedio de una chimenea (28) que se extiende segun una direccion sensiblemente radial.

7. ºotor de avion de turbina de gas caracterizado por que comprende al menos un desaceitador centrifugo (18) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.