Rotor separador de aceite para turbomáquina.

Rotor separador de aceite (11O) para turbomaquina, compuesto por un cubo tubular (112) que define un paso axial interno (126) de fluido y que tiene un collarfn anular externo (12O),

y una carcasa anular (114) montada alrededor del cubo, teniendo esta carcasa una pared radial (122) y una pared cilfndrica (124) que delimita con el collarfn anular (12O) del cubo una camara anular (116) que comunica con el paso interno del cubo y en la que estan alojados unos medios (118) de depósito de aceite por centrifugado, caracterizado porque el collarfn anular del cubo lleva en su periferia externa unos medios (134, 136) de retención radial del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa, de forma tal que le permita centrar este extremo e impedirle deformarse en dirección radial hacia el exterior bajo el efecto de las fuerzas centrffugas, y porque la parte periferica interna de la pared radial (122) de la carcasa (114) esta en apoyo axial y esta fijada por unos medios (148) de tipo tornillo-tuerca sobre el cubo (112), a distancia del collarfn (12O) .

Rotor separador de aceite para turbomaquina El presente invento se refiere a un rotor separador de aceite para una turbomaquina tal como un turborreactor o un turbopropulsor de avión.

El documento WO-A-O 236 24O describe un separador aire / aceite para turbomaquina.

Un rotor separador de aceite de este tipo esta compuesto de un cubo tubular que define un conducto axial interno de paso del fluido y lleva un collarfn anular externo, y una carcasa anular que tiene una sección en forma sensiblemente de L y que esta montada alrededor del cubo. Esta carcasa tiene una pared radial que es paralela al collarfn del cubo y que esta unida en su periferia externa a un extremo axial de una pared cilfndrica que se extiende axialmente hasta la periferia externa del collarfn.

La carcasa delimita con el collarfn del cubo una camara anular que esta en comunicación fluida con el paso interno del cubo mediante unas lumbreras radiales de este ultimo. En esta camara estan alojados unos medios de depósito de aceite por centrifugado.

Este rotor separador de aceite esta montado sobre un elemento del rotor de la turbomaquina, en general en el extremo mas bajo de un tubo de desgasificación, y esta destinado a separar el aceite del aire de una mezcla aire/aceite, siendo recuperado este aceite por los medios apropiados con vistas a su reciclaje. La mezcla aire/aceite se presenta bajo la forma de una niebla de aceite, es decir de aire en el que las gotitas de aceite estan dispersadas y en suspensión. La separación del aceite se obtiene sobre todo por centrifugado del aceite bajo el efecto de la rotación del rotor separador de aceite.

En un caso particular, en funcionamiento de la turbomaquina, la mezcla aire / aceite de desliza en el interior de tubo de desgasificación y penetra en el paso interno del cubo del rotor separador de aceite por su extremo mas alto. Bajo el efecto de las fuerzas centrffugas, las gotitas de aceite son enviadas radialmente hacia el exterior. Cuando llegan al nivel de las lumbreras radiales del cubo, pasan por centrifugación por estas lumbreras y penetran así en la camara anular del rotor separador de aceite en donde son obligadas a depositarse sobre los medios de depósito de aceite alojados en la camara, El aceite luego es evacuado inmediatamente radialmente hacia el exterior a traves de las aberturas de la pared cilfndrica de la carcasa, y el aceite seco de aceite sale por el extremo mas bajo del paso interno del cubo.

Se conoce un rotor separador de aceite cuya carcasa esta fijada sobre el collarfn del cubo mediante unos tornillos que atraviesan axialmente la camara anular de alojamiento de los medios de depósito de aceite. Estos tornillos pasan por unos orificios de la pared radial de la carcasa y del collarfn del cubo y estan rodeados por unas riostras que les afslan de los medios de depósito de aceite. Los tornillos de fijación de la carcasa se extienden así por el espacio anular de la camara ocupado por los medios de depósito de aceite, lo que obstruye este espacio y puede perturbar la recuperación del aceite, pudiendo ser mas o menos aplastados los medios de depósito de aceite por los tornillos.

Por otra parte, el extremo libre de la pared cilfndrica de la carcasa se apoya radialmente hacia el interior sobre la periferia externa del collarfn. En esta configuración, este extremo libre de la carcasa configura unos medios de centrado del collarfn del cubo. En funcionamiento, bajo el efecto de las fuerzas centrffugas, el extremo libre de la pared cilfndrica de la carcasa tiene tendencia a ovalizarse deformandose localmente hacia el exterior. Existe en este caso un riesgo de fuga descontrolada del aceite hacia el exterior de la camara.

Se conoce igualmente un rotor separador de aceite cuya carcasa esta fijada sobre el cubo por medio de zunchos, apretandose la periferia interna de la pared radial de la carcasa contra el cubo. Para evitar los problemas citados anteriormente relacionados con la ovalización del extremo mas bajo de la carcasa, este extremo esta soldado a la periferia externa del collarfn por al menos tres cordones de soldadura, regularmente repartidos alrededor del eje longitudinal del rotor.

Sin embargo, en este caso, la carcasa esta fijada sobre el cubo de tal manera que es diffcil de desmontar. Por otra parte, se ha constatado que los cordones de soldadura no son una buena solución para el problema citado anteriormente pues producen concentraciones de tensiones importantes que provocan la aparición de grietas o de fisuras en estos cordones. Existe entonces un riesgo importante de desenganche de la carcasa del cubo, pudiendo resultar que el zunchado de la carcasa sea insuficiente para retener esta pieza sobre el cubo del rotor separador de aceite.

Los cordones de soldadura agrietados o fisurados pueden ser reparados mediante una nueva operación de soldadura. Sin embargo, las zonas de soldadura de la carcasa y del collarfn estan muy solicitadas termicamente en cada operación de soldadura, lo que puede reducir su duración.

El invento tiene sobre todo como objetivo aportar una solución sencilla, económica y eficaz a al menos una parte de los problemas citados anteriormente de la tecnica anterior.

A estos efectos propone un rotor separador de aceite para turbomaquina, que tiene un cubo tubular que define un paso axial interno de fluido y que esta compuesto por un collarfn anular externo, y una carcasa anular montada alrededor del cubo, teniendo esta carcasa una pared radial y una pared cilfndrica que delimita con el collarfn anular del cubo una camara anular que comunica con el paso interno del cubo y en la que estan alojados los medios de depósito de aceite por centrifugado, caracterizado porque el collarfn anular del cubo tiene en su periferia externa unos medios de retención radial del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa, de tal manera que permite centrar este extremo e impedirle deformarse en dirección radial hacia el exterior bajo el efecto de unas fuerzas centrffugas, y porque la parte periferica interna de la pared radial de la carcasa se apoya axialmente y esta fijada por unos medios de tipo tornillo-tuerca sobre el cubo, a distancia del collarfn.

Segun el invento, el collarfn del cubo retiene mecanicamente el extremo de la pared cilfndrica de la carcasa, al contrario que la tecnica anterior en donde el extremo de la pared cilfndrica de la carcasa esta fijado exteriormente sobre el collarfn del cubo.

Los medios de retención del collarfn se extienden alrededor del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa e la impiden a esta deformarse radialmente hacia el exterior bajo el efecto de las fuerzas centrffugas. El extremo de la pared cilfndrica de la carcasa se apoya radialmente hacia el exterior sobre los medios de retención, y esto localmente, en las zonas repartidas alrededor del eje longitudinal del rotor separador de aceite, o de manera continua sobre una circunferencia centrada en este eje.

La carcasa esta fijada de manera amovible sobre el cubo, lo que facilita su desmontaje, con vistas por ejemplo a una operación de limpieza o de reemplazamiento de los medios de depósito de aceite del rotor separador de aceite.

Los medios de fijación estan situados al nivel de la parte periferica interna de la carcasa y no estan pues situados en el espacio anular radialmente externo de la camara que esta ocupada por los medios de depósito de aceite. Estos medios de fijación unen la carcasa directamente con el cuerpo tubular del cubo y no con su collarfn, no atraviesan pues axialmente de parte a parte la camara y no molestan para la recuperación del aceite.

La periferia externa del collarfn del cubo puede llevar un reborde cilfndrico que se extiende axialmente hacia la carcasa alrededor del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa. Este reborde cilfndrico se extiende radialmente hacia el exterior del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa, e incluye unos medios anulares de apoyo radial sobre este extremo.

Como variante o caracterfstica adicional, la periferia externa del collarfn del cubo tiene unas lengOetas de orientación cincunferencial que forman un saliente axialmente hacia la carcasa alrededor del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa. Estas lengOetas estan situadas radialmente en el exterior del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa y llevan cada una de ellas unos medios de apoyo radial sobre este extremo.

Estas lengOetas estan preferentemente repartidas regularmente alrededor del eje longitudinal del rotor separador... [Seguir leyendo]

1. Rotor separador de aceite (11O) para turbomaquina, compuesto por un cubo tubular (112) que define un paso axial interno (126) de fluido y que tiene un collarfn anular externo (12O) , y una carcasa anular (114) montada alrededor del cubo, teniendo esta carcasa una pared radial (122) y una pared cilfndrica (124) que delimita con el collarfn anular (12O) del cubo una camara anular (116) que comunica con el paso interno del cubo y en la que estan alojados unos medios (118) de depósito de aceite por centrifugado, caracterizado porque el collarfn anular del cubo lleva en su periferia externa unos medios (134, 136) de retención radial del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa, de forma tal que le permita centrar este extremo e impedirle deformarse en dirección radial hacia el exterior bajo el efecto de las fuerzas centrffugas, y porque la parte periferica interna de la pared radial (122) de la carcasa (114) esta en apoyo axial y esta fijada por unos medios (148) de tipo tornillo-tuerca sobre el cubo (112) , a distancia del collarfn (12O) .

2. Rotor separador de aceite segun la reivindicación 1, caracterizado porque la periferia externa del collarfn (12O) del cubo tiene un reborde cilfndrico (134) que se extiende axialmente hacia la carcasa (114) alrededor del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa.

3. Rotor separador de aceite segun la reivindicación 1 6 2, caracterizado porque la periferia externa del collarfn (12O) del cubo tiene unas lengOetas (136) de orientación circunferencial que forman un saliente axialmente hacia la carcasa (114) alrededor del extremo de la pared cilfndrica de la carcasa.

4. Rotor separador de aceite segun la reivindicación 3, caracterizado porque las lengOetas (136) estan repartidas regularmente alrededor del eje longitudinal (A) del rotor separador de aceite.

5. Rotor separador de aceite segun la reivindicación 3 6 4, caracterizado porque cada lengOeta (136) esta alineada con una banda longitudinal de material (14O) de la pared cilfndrica (124) de la carcasa (114) , delimitando las bandas de material de la carcasa entre sí unas aberturas (142) de salida de aceite.

6. Rotor separador de aceite segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la parte periferica interna de la pared radial (122) de la carcasa (114) tiene unos medios de apoyo axial sobre una brida anular externa o unas pestanas radiales externas (144) del cubo (112) , teniendo esta brida o estas pestanas unos orificios axiales alineados con unos orificios (146) de la pared radial de la carcasa para el paso de unos tornillos

(148) de fijación de la carcasa.

7. Rotor separador de aceite segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de fijación (148) de tipo tornillo-tuerca son en numero de tres y estan repartidos regularmente alrededor del eje longitudinal del rotor separador de aceite.

8. Rotor separador de aceite segun una delas reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de fijación (148) tienen unos tornillos encajados en los orificios de la brida o de las pestanas (144) del cubo (112) y colaboran con unos tornillos dispuestos axialmente desde el exterior de la camara (116) en unos orificios (146) de la carcasa (114) .

9. Rotor separador de aceite segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pared radial (122) de la carcasa (114) tiene en su periferia interna un reborde cilfndrico (15O) de centrado de la carcasa sobre el cubo (112) .

10. Turbomaquina, tal como un turbopropulsor o un turborreactor de avión, caracterizada porque lleva al menos un rotor separador de aceite (11O) segun una de las reivindicaciones precedentes.