Dispositivo para el rectificado de álabes de discos rotores y método para llevar a cabo dicho rectificado,

comprendiendo el dispositivo una bancada (1) sobre la que va dispuesto un carro (2) que es susceptible de moverse transversal y longitudinalmente en sendas direcciones (X) y (Z), yendo sobre dicho carro (2) una columna (3) en la que va montado un cabezal (4) que incorpora una muela (5) giratoria, para el rectificado de los bordes de álabes (6) de discos rotores de tipo blisk, los cuales se disponen en un soporte móvil que es capaz de hacer girar a dichos discos rotores y desplazarlos en la dirección (Z), realizándose en el rectificado un seguimiento de los bordes de los álabes (6) mediante interpolación de giro del disco rotor y desplazamiento de la muela (5) en las direcciones (X) y (Z).

disminuye la velocidad de giro.

Dispositivo para el rectificado de álabes de discos rotores y método para llevar a cabo dicho rectificado. Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con el rectificado de álabes de discos rotores, proponiendo un dispositivo que resulta especialmente indicado para la rectificación de los bordes de las puntas de álabes de discos rotores de tipo blisk, así como el método para llevar a cabo dicho rectificado. Estado de la técnica

Los rotores y compresores de las turbinas están formados por discos rotores que presentan en su superficie exterior una pluralidad de conformaciones a modo de palas, llamadas álabes. Convencionalmente, estos álabes se fabrican de manera independiente a los discos y posteriormente se acoplan a éstos, pero desde hace unos años, se está generalizando la utilización de discos rotores monopieza que reciben el nombre de blisk, en los que los álabes se obtienen por mecanizado a partir del propio disco.

Tanto los discos rotores de tipo blisk, como los discos rotores convencionales deben ser sometidos a un proceso de rectificado del borde que determinan en la punta los álabes, y dicho proceso de rectificado debe realizarse con los discos ya montados en el rotor, para lograr una correcta concentricidad.

En el caso de los discos rotores convencionales, son conocidos dispositivos y métodos de rectificado de los bordes de los álabes, en los cuales los discos rotan sobre su eje a alta velocidad, lo cual genera esfuerzos radiales en los álabes debido a la fuerza centrifuga cuando la muela entra en contacto con las puntas de dichos álabes. Estos esfuerzos radiales provocan vibraciones en los álabes que son absorbidas por la amortiguación que genera el propio montaje de los álabes en sus ranuras.

Sin embargo, estas soluciones de rectificado, no son apropiadas para el rectificado de bordes de álabes de discos rotores de tipo blisk, ya que en este caso los álabes y el disco constituyen una misma pieza, lo que confiere a la unión entre el disco y los álabes de una mayor rigidez que en el caso de los discos rotores convencionales. Debido a esto, los álabes son incapaces de amortiguar las vibraciones generadas por los esfuerzos radiales generados durante el proceso de rectificado, las cuales impiden el mecanizado correcto que se obtiene con el rectificado y pueden provocar daños en la propia estructura de los álabes.

Debido a esto, el rectificado de los bordes de álabes de discos rotores de tipo blisk, se ha venido realizando previamente a su montaje en el rotor y mediante rectificadoras verticales convencionales, obteniendo de esta manera, un grado de precisión inadecuado en dicha rectificación así como una mala concentricidad con respecto al resto de los blisk o las etapas de álabes convencionales que forman parte del mismo rotor.

En este sentido, es conocida la patente EP 2030719, la cual propone un método y un dispositivo para el rectificado conjunto de los bordes de álabes de discos rotores convencionales y de tipo blisk en un mismo proceso. De esta manera, el rectificado de bordes de álabes de discos rotores convencionales se realiza de forma que dichos discos giran sobre su eje a alta velocidad, mientras que para el rectificado

Es conocida también la Patente EP 1990131, la cual divulga un método y un dispositivo para el rectificado de las puntas de álabes de discos rotores de tipo blisk donde el rectificado se realiza álabe a álabe y donde, además del movimiento de rotación de la muela, intervienen otros cinco movimientos en el proceso de rectificado.

Así, en esta solución los discos rotores van montados en un soporte que les permite girar sobre su propio eje, para de esta manera ir encarando sucesivamente la punta de cada álabe de cada disco con respecto a la muela, momento en que se bloquea dicho movimiento de giro para proceder al rectificado de la punta del álabe. De esta forma, el movimiento de rotación del disco no interviene en el proceso de rectificado, realizándose únicamente para el posicionamiento del álabe previo a su rectificación.

De este modo, durante dicho proceso de rectificado, el disco rotor permanece estático mientras que la herramienta va en una disposición que realiza cinco movimientos; el cabezal en el que va dispuesta la muela realiza un movimiento de traslación vertical sobre la columna en la que va montado y un movimiento de basculación en torno a un eje horizontal, normal al eje vertical de la columna, en tanto que la columna por su parte realiza un movimiento de giro en torno a su eje vertical y con respecto al carro sobre el que va montada, pudiendo este carro desplazarse longitudinal y transversalmente sobre la bancada del dispositivo. Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se propone un dispositivo para el rectificado de bordes de álabes de discos rotores especialmente diseñado para el rectificado de bordes de álabes de discos rotores de tipo blisk, así como el método para llevar a cabo dicho rectificado.

El dispositivo objeto de la invención, permite resolver de una manera más sencilla que los dispositivos conocidos, el problema de las vibraciones que se generan en los álabes durante el proceso de rectificado y que pueden dañar la estructura de dichos álabes, influyendo además de forma negativa en la precisión del rectificado y en la concentricidad que se consigue.

En este sentido, se presenta una solución para el rectificado de bordes de álabes en la que, además del movimiento de rotación de la muela, intervienen otros tres movimientos en el proceso de rectificado.

Así, al igual que en la solución propuesta por la Patente EP 1990131, en la solución objeto de la presente invención, los discos rotores van montados en un soporte que les permite girar sobre su propio eje, para ir encarando sucesivamente la punta de cada álabe de cada disco con respecto a la muela, pero una vez realizado dicho movimiento de posicionamiento, a diferencia de la solución de la Patente EP 1990131, el giro del disco no queda bloqueado, sino que interviene activamente en el proceso de rectificado del álabe correspondiente, siendo interpolado dicho giro con un movimiento de translación transversal respecto de la bancada, que es realizado por un carro que sirve de soporte a una columna en la que va dispuesto el cabezal que contiene la herramienta, y con otro movimiento de translación longitudinal, también respecto de la bancada, que puede ser realizado también por el mismo carro o bien por el soporte sobre el que se montan los discos rotores.

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De esta manera, en la solución de la invención, solamente intervienen tres movimientos en el proceso de rectificado, siendo uno de estos movimientos el giro del disco rotor, mientras que en la solución divulgada por la Patente EP 1990131, intervienen cinco movimientos en el proceso de rectificado permaneciendo estático el disco rotor durante dicho proceso.

Por todo ello, la solución objeto de la invención resulta de unas características ciertamente ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente respecto de las soluciones conocidas. Descripción de las figuras

La figura 1 es una vista del dispositivo de rectificado según la invención en la que se muestra un álabe del disco rotor en una posición previa al comienzo del proceso de rectificado.

Las figuras 2a y 2b corresponden a sendas vistas del dispositivo de rectificado, en las que se muestra un álabe del disco rotor en las posiciones inicial y final del rectificado de su borde.

La figura 3a muestra un detalle de una muela de apoyo puntual respecto de un álabe a rectificar en una posición previa al comienzo del proceso de rectificado.

Las figuras 3b y 3c muestran sendas posiciones del detalle de la figura anterior en las posiciones inicial y final del rectificado sobre el borde extremo del álabe. Descripción detallada de la invención

El objeto de la presente invención está relacionado con las rectificadoras de bordes de álabes de discos rotores de turbinas, proponiendo una solución que gracias a sus características constructivas y funcionales, no genera vibraciones en los álabes y permite obtener una buena concentricidad y precisión en el rectificado de bordes de álabes de discos rotores de tipo blisk.

La solución objeto de la invención comprende una bancada (1) , sobre la que va dispuesto un carro (2) móvil,...

1. Dispositivo para el rectificado de álabes de discos rotores, del tipo destinado para la rectificación de bordes de álabes (6) de discos rotores de tipo blisk, caracterizado porque consta de una bancada (1) sobre la que se dispone un carro (2) capaz de moverse transversal y longitudinalmente sobre dicha bancada

(1) según sendas direcciones (X) y (Z) , un cabezal (4) montado en una columna (3) que va fijada por su base al carro (2) , una muela (5) que va montada en el cabezal (4) con posibilidad de girar sobre su propio eje y un soporte móvil en el que se disponen los discos rotores incorporados en el rotor correspondiente, siendo este soporte capaz de hacer girar a los discos rotores en torno a su propio eje y llevarlos en desplazamiento sobre la bancada (1) en la dirección longitudinal (Z) .

2. Dispositivo para el rectificado de álabes de discos rotores, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque la muela (5) presenta un borde de ataque que determina un apoyo puntual de rectificado sobre los álabes (6) .

3. Método para el rectificado de álabes de discos rotores, del tipo destinado para la rectificación de bordes de álabes (6) de discos rotores de tipo blisk, caracterizado porque los bordes de los álabes (6) son rectificados uno a uno mediante una muela (5) de apoyo puntual, la cual rota sobre su propio eje, realizando durante el proceso de rectificado un seguimiento del borde del álabe (6) , mediante la interpolación de un movimiento de giro del disco rotor sobre su propio eje, un movimiento de desplazamiento transversal de la muela (5) en una dirección (X) y un movimiento de desplazamiento longitudinal de la propia muela (5) en una dirección (Z) .

4. Método para el rectificado de álabes de discos rotores, de acuerdo con la tercera reivindicación, caracterizado porque el movimiento de desplazamiento longitudinal de la muela (5) en la dirección (Z) puede ser sustituido por un movimiento de desplazamiento longitudinal del disco rotor en dicha dirección (Z) , siendo interpolando este movimiento con el giro del disco rotor y con el desplazamiento transversal de la muela (5) en la dirección (X) .

ES 2 368 242 A1

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