Ensamblaje de cojinete para una turbina de gas.

Un ensamblaje de cojinete para una turbina de gas (1) que comprende un árbol (3) que se extiende a lo largo deun eje longitudinal (A) y está provisto de al menos una acanaladura anular (5) delimitada por una superficie cilíndrica(6),

un primer reborde anular (7) y un segundo reborde anular (8) opuesto al primer reborde (7); pudiendo elensamblaje de cojinete (10) alojarse en la acanaladura anular (5) y comprendiendo un cojinete de deslizamiento (11)y un cuerpo de soporte cilíndrico (12) dispuesto alrededor del cojinete de deslizamiento (11); el cojinete dedeslizamiento (11) sobresale axialmente respecto al cuerpo de soporte (12) en el área de contacto entre el cuerpode soporte (12) y el cojinete de deslizamiento (11); el ensamblaje de cojinete que comprende un bloque de empujeprincipal (13), que tiene forma sustancialmente de anillo, está dispuesto entre el cuerpo de soporte (12) y el primerreborde (7) de la acanaladura (5) del rotor (2) y se desliza en la dirección axial respecto al cuerpo de soporte (12);estando el cuerpo de soporte (12) provisto de un alojamiento principal anular (30) definido por un borde principalanular (27); estando el bloque de empuje principal (13) sustancialmente dispuesto en contacto a tope con el bordeprincipal (27) del cuerpo de soporte (12) y guiándose por el borde principal (27); comprendiendo el ensamblaje decojinete dos medios anillos de empuje principales (15) que tienen una longitud axial (A1); estando el cuerpo desoporte (12) provisto, en el alojamiento principal anular (30), de dos acanaladuras principales (32a) para alojar losrespectivos medios anillos de empuje principales (15) entre el cuerpo de soporte (12) y el bloque de empuje principal(13); el bloque de empuje principal (13) tiene forma sustancialmente de anillo y comprende una pluralidad decorrederas principales (63); estando cada corredera principal (63) sustancialmente dispuesta en contacto con elprimer reborde (7) y estando acoplada a respectivos brazos de palanca principales (65) de transmisión de cargacinemática que están en contacto con los medios anillos de empuje principales (15) en primeros puntos de contacto(C1); comprendiendo el ensamblaje de cojinete una pluralidad de pistones principales de forma sustancialmentecilíndrica (34) que están provistos de superficies de empuje principales que tienen un centro (B1) y adaptados paraestar dispuestos en contacto con los medios anillos de empuje principales (15); estando el cuerpo de soporte (12)provisto de una pluralidad de alojamientos principales cilíndricos (33) adaptados para engranar con respectivospistones principales (34);

estando el ensamblaje de cojinete caracterizado porque los medios anillos de empuje principales (15) tienen unalongitud axial (A1) igual al menos a la diferencia entre el radio (R1) de una primera primitiva obtenida uniendo loscentros (B1) de los pistones principales (34) y el radio (R3) de una segunda primitiva obtenida uniendo los primerospuntos de contacto (C1).

Ensamblaje de cojinete para una turbina de gas

Campo técnico

La presente invención se refiere a un ensamblaje de cojinete para una turbina de gas.

Técnica anterior

Un tipo conocido de turbina de gas comprende un rotor, provisto de un árbol que se extiende a lo largo de un eje longitudinal, una carcasa cilíndrica, normalmente denominada soporte de cojinete, que se extiende alrededor del árbol, y al menos un ensamblaje de cojinete, que está dispuesto entre la carcasa y el árbol y está soportado por la carcasa.

El ensamblaje de cojinete de la turbina de gas está dispuesto en una acanaladura anular del árbol del rotor, definida por una superficie anular y dos rebordes anulares opuestos. En los documentos EP 1479875 y EP 0028424 se describe un ensamblaje de cojinete de este tipo.

En las turbinas de gas pequeñas, las dimensiones de la acanaladura anular para alojar el ensamblaje de cojinete son, obviamente, menores que las dimensiones de las acanaladuras anulares de las turbinas de gas más grandes. Específicamente, en las turbinas de gas pequeñas, la superficie anular y los rebordes tienen una longitud axial más corta y una longitud radial más corta, respectivamente, que las de las turbinas de gas más grandes. No obstante, los ensamblajes de cojinete actuales son relativamente incómodos y, con frecuencia, no es posible alojar dichos ensamblajes de cojinete en las acanaladuras anulares de las turbinas de gas pequeñas. Esto tiene como resultado considerables dificultades para hacer ensamblajes de cojinete que sean eficaces y pequeños a la vez. De hecho, la mayoría de los ensamblajes de cojinete más recientes pueden no estar adaptados a las dimensiones de las acanaladuras de las turbinas pequeñas.

Descripción de la invención Un objetivo de la presente invención es proporcionar un ensamblaje de cojinete que no tenga los inconvenientes de la técnica conocida que se indican en el presente documento. Específicamente, es un objetivo de la invención proporcionar un ensamblaje de cojinete para una turbina de gas pequeña que a la vez sea eficaz.

De acuerdo con dichos objetivos, la presente invención se refiere a un ensamblaje de cojinete para una turbina de gas según la reivindicación 1.

De acuerdo con dichos objetivos, la presente invención se refiere además a una turbina de gas según la reivindicación 3.

Breve descripción de los dibujos Otras características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes gracias a la siguiente descripción detallada de una forma de realización no limitante de la misma, en relación con las figuras de los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista en sección en perspectiva, con partes eliminadas a efectos de claridad, de una parte de una turbina de gas según la presente invención;

- la figura 2 es una vista en perspectiva, con partes en sección y partes eliminadas a efectos de claridad, de un primer detalle del ensamblaje de cojinete hecho según la presente invención;

- la figura 3 es una vista en sección en perspectiva, a escala ampliada, con partes eliminadas a efectos de claridad, de un primer detalle de la turbina de gas de la figura 1;

- la figura 4 es una vista en sección en perspectiva, a escala ampliada, con partes eliminadas a efectos de claridad, de un segundo detalle de la turbina de gas de la figura 1;

- la figura 5 es una vista lateral esquemática, con partes eliminadas a efectos de claridad, de un segundo detalle del ensamblaje de cojinete hecho según la presente invención y

- la figura 6 es una vista lateral esquemática, con partes eliminadas a efectos de claridad, de un tercer detalle del ensamblaje de cojinete hecho según la presente invención.

Mejor modo de llevar a cabo la invención En la figura 1, el número 1 indica una turbina de gas, en su totalidad, de la que se muestra una parte, que comprende un rotor 2, provisto de un árbol 3, y una carcasa 4.

El árbol 3 se extiende a lo largo de un eje longitudinal sustancialmente horizontal A y rota alrededor del eje longitudinal A. La carcasa 4 tiene una forma sustancialmente cilíndrica y se extiende alrededor del árbol 3. El árbol 3 está provisto de al menos una acanaladura anular 5 delimitada por una superficie cilíndrica 6, un reborde anular 7 y un reborde anular 8 opuesto al reborde 7. Específicamente, la acanaladura 5 está dispuesta cerca del orificio de entrada de un compresor (no se muestra en las figuras adjuntas) de la turbina de gas 1.

La turbina de gas 1 comprende además al menos un ensamblaje de cojinete 10 adaptado para alojarse en la acanaladura anular 5.

El ensamblaje de cojinete 10 comprende un cojinete de deslizamiento 11 dispuesto alrededor del árbol 3, un cuerpo de soporte 12 dispuesto en contacto alrededor del cojinete de deslizamiento 11, un bloque de empuje principal 13, un bloque de empuje secundario 14, dos medios anillos de empuje principales 15 y dos medios anillos de empuje secundarios 16.

En relación con las figuras 1 a 4, el cojinete de deslizamiento 11 sobresale axialmente respecto al cuerpo de soporte 12 en el área de contacto entre el cuerpo de soporte 12 y el cojinete de deslizamiento 11. Específicamente, el cojinete de deslizamiento 11 tiene un primer y un segundo lateral 17 y 18, opuestos al reborde 7 y al reborde 8, respectivamente, y sobresale axialmente respecto al cuerpo de soporte 12 por el primer y el segundo lateral 17 y 18.

En relación con las figuras 2 a 4, el cojinete de deslizamiento 11 comprende un cilindro 19 y una camisa 20 del cilindro 19.

El cilindro 19 está fijado al cuerpo de soporte 12 con medios de conexión, preferentemente pivotes de conexión, no se muestran en las figuras adjuntas.

La camisa 20 es de un material con bajo coeficiente de fricción, por ejemplo, metal antifricción.

En relación con la figura 2, el cilindro 19 y la camisa 20, respectivamente, tienen dos orificios de salida 21, para el aceite de elevación del árbol 3, que están sustancialmente dispuestos en un plano central sustancialmente vertical que incluye el eje A del árbol 3 y dos matrices de orificios 22 (de las que sólo se muestra una en la figura 2) , para la salida del lubricante, que están dispuestas en laterales opuestos del eje A respecto al plano central y comprenden, preferentemente, tres orificios 23, por ejemplo, alineados. El lubricante es necesario para el funcionamiento del ensamblaje de cojinete 10 puesto que se usa para crear una película lubricante que soporte el árbol en condiciones de lubricación hidrodinámica. El cojinete de deslizamiento 11, hecho de este modo, se puede sustituir de manera ventajosa cuando presente signos de desgaste. Específicamente, simplemente se puede sacar el cojinete de deslizamiento 11 cuando sea necesario.

En relación con las figuras 2 a 4, el cuerpo de soporte 12 tiene forma sustancialmente cilíndrica y tiene un lateral principal 24, sustancialmente opuesto al reborde 7, y un lateral secundario 25, sustancialmente opuesto al reborde 8.

El cuerpo de soporte 12 está provisto de un borde anular principal 27, que se extiende desde el lateral principal 24 en la dirección axial, y de un borde anular secundario 28, que se extiende desde el lateral secundario 25 en la dirección axial. El borde principal 27 y el borde secundario 28 definen un alojamiento anular principal, preferentemente cilíndrico, 30 para alojar el bloque de empuje principal 13 y un alojamiento anular secundario, preferentemente cilíndrico, 31 para alojar el bloque de empuje secundario 14, respectivamente.

En relación con las figuras 2 y 3, sobre el lateral principal 24, en el alojamiento anular principal 30, el cuerpo de soporte 12 está provisto de dos acanaladuras principales sustancialmente semicirculares 32a (de las que sólo se muestra una en las figuras 2 y 3) para alojar los medios anillos de empuje principales 15.

En las acanaladuras principales 32a, el cuerpo de soporte 12 está provisto además de una pluralidad de alojamientos principales cilíndricos 33 adaptados para engranar con respectivos pistones principales 34 (figura 3) que tienen forma sustancialmente cilíndrica y están provistos de superficies de empuje principales del centro B1.

En relación con la figura 5, la primitiva obtenida uniendo los centros B1 de cada pistón principal 34 es sustancialmente una circunferencia de radio R1.

En relación con la figura 4, sobre el lateral secundario 25, en el alojamiento anular secundario 31, el cuerpo de soporte 12 está provisto de dos acanaladuras secundarias sustancialmente semicirculares 32b para alojar los medios anillos de empuje secundarios 16.

En las acanaladuras secundarias 32b, el cuerpo de soporte... [Seguir leyendo]

1. Un ensamblaje de cojinete para una turbina de gas (1) que comprende un árbol (3) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal (A) y está provisto de al menos una acanaladura anular (5) delimitada por una superficie cilíndrica (6) , un primer reborde anular (7) y un segundo reborde anular (8) opuesto al primer reborde (7) ; pudiendo el ensamblaje de cojinete (10) alojarse en la acanaladura anular (5) y comprendiendo un cojinete de deslizamiento (11) y un cuerpo de soporte cilíndrico (12) dispuesto alrededor del cojinete de deslizamiento (11) ; el cojinete de deslizamiento (11) sobresale axialmente respecto al cuerpo de soporte (12) en el área de contacto entre el cuerpo de soporte (12) y el cojinete de deslizamiento (11) ; el ensamblaje de cojinete que comprende un bloque de empuje principal (13) , que tiene forma sustancialmente de anillo, está dispuesto entre el cuerpo de soporte (12) y el primer reborde (7) de la acanaladura (5) del rotor (2) y se desliza en la dirección axial respecto al cuerpo de soporte (12) ; estando el cuerpo de soporte (12) provisto de un alojamiento principal anular (30) definido por un borde principal anular (27) ; estando el bloque de empuje principal (13) sustancialmente dispuesto en contacto a tope con el borde principal (27) del cuerpo de soporte (12) y guiándose por el borde principal (27) ; comprendiendo el ensamblaje de cojinete dos medios anillos de empuje principales (15) que tienen una longitud axial (A1) ; estando el cuerpo de soporte (12) provisto, en el alojamiento principal anular (30) , de dos acanaladuras principales (32a) para alojar los respectivos medios anillos de empuje principales (15) entre el cuerpo de soporte (12) y el bloque de empuje principal (13) ; el bloque de empuje principal (13) tiene forma sustancialmente de anillo y comprende una pluralidad de correderas principales (63) ; estando cada corredera principal (63) sustancialmente dispuesta en contacto con el primer reborde (7) y estando acoplada a respectivos brazos de palanca principales (65) de transmisión de carga cinemática que están en contacto con los medios anillos de empuje principales (15) en primeros puntos de contacto (C1) ; comprendiendo el ensamblaje de cojinete una pluralidad de pistones principales de forma sustancialmente cilíndrica (34) que están provistos de superficies de empuje principales que tienen un centro (B1) y adaptados para estar dispuestos en contacto con los medios anillos de empuje principales (15) ; estando el cuerpo de soporte (12) provisto de una pluralidad de alojamientos principales cilíndricos (33) adaptados para engranar con respectivos pistones principales (34) ;

estando el ensamblaje de cojinete caracterizado porque los medios anillos de empuje principales (15) tienen una longitud axial (A1) igual al menos a la diferencia entre el radio (R1) de una primera primitiva obtenida uniendo los centros (B1) de los pistones principales (34) y el radio (R3) de una segunda primitiva obtenida uniendo los primeros puntos de contacto (C1) .

2. Un ensamblaje de cojinete según la reivindicación 1 que comprende un bloque de empuje secundario (14) , que tiene forma sustancialmente de anillo, está dispuesto entre el cuerpo de soporte (12) y el segundo reborde (8) de la acanaladura (5) del rotor (2) y se desliza en la dirección axial respecto al cuerpo de soporte (12) ; estando el cuerpo de soporte (12) provisto de un alojamiento secundario anular (31) definido por un borde secundario anular (28) ; estando el bloque de empuje secundario (14) sustancialmente dispuesto en contacto a tope con el borde secundario

(28) del cuerpo de soporte (12) y guiándose por el borde secundario (28) ; comprendiendo el ensamblaje de cojinete dos medios anillos de empuje secundarios (16) que tienen una longitud axial (A2) ; estando el cuerpo de soporte (12) provisto, en el alojamiento secundario anular (31) , de dos acanaladuras secundarias (32a) para alojar los respectivos medios anillos de empuje secundarios (16) entre el cuerpo de soporte (12) y el bloque de empuje secundario (14) ; el bloque de empuje secundario (14) tiene forma sustancialmente de anillo y comprende una pluralidad de correderas secundarias (69) ; estando cada corredera secundaria (69) sustancialmente dispuesta en contacto con el segundo reborde (8) y estando acoplada a respectivos brazos de palanca secundarios (71) de transmisión de carga cinemática que están en contacto con los medios anillos de empuje secundarios (16) en segundos puntos de contacto (C2) ; comprendiendo el ensamblaje de cojinete una pluralidad de pistones secundarios de forma sustancialmente cilíndrica (36) , que están provistos de superficies de empuje secundarias que tienen un centro (B2) y adaptados para estar dispuestos en contacto con los medios anillos de empuje secundarios (16) ; estando el cuerpo de soporte (12) provisto de una pluralidad de alojamientos secundarios cilíndricos (35) adaptados para engranar con respectivos pistones secundarios (36) ; los medios anillos de empuje secundarios (16) tienen una longitud axial (A2) igual al menos a la diferencia entre el radio (R2) de una tercera primitiva obtenida uniendo los centros (B2) de los pistones secundarios (36) y el radio (R4) de una cuarta primitiva obtenida uniendo los segundos puntos de contacto (C2) .

3. Una turbina de gas que comprende un rotor (2) que está provisto de un árbol (3) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal (A) y que tiene una acanaladura anular (5) , una carcasa sustancialmente cilíndrica (4) dispuesta alrededor del árbol (3) y un ensamblaje de cojinete (10) alojado en la acanaladura (5) y soportado por la carcasa (4) ; estando la turbina de gas (1) caracterizada porque el ensamblaje de cojinete (10) es del tipo que se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.