BR102016015937A2

BR102016015937A2 - conjunto e alojamento de mancal e motor de turbina a gás

Info

Publication number: BR102016015937A2
Application number: BR102016015937A
Authority: BR
Inventors: Bruce Alan Carter; Diego Navarro; Patil Pravin; Ravindra Shankar Ganiger
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2017-01-24
Also published as: JP2017053343A; EP3115564A1; CN106337740A; US20170089220A1; CA2934623A1; CN106337740B

Abstract

conjunto e alojamento de mancal e motor de turbina a gás trata-se de um alojamento de mancal para sustentar um mancal dentro de um motor de turbina a gás que pode incluir, de modo geral, um flange de montagem e um anel de sustentação de mancal posicionado radialmente para dentro a partir do flange de montagem. o anel de sustentação de mancal pode ser configurado para circundar, pelo menos parcialmente, uma pista externa do mancal. o alojamento de mancal pode incluir também uma viga de sustentação separada axialmente do flange de montagem e do anel de mancal, sendo que uma pluralidade de dedos de mola internos se estende axialmente entre o anel de sustentação de mancal e a viga de sustentação, e uma pluralidade de dedos de mola externos se estende axialmente entre o flange de montagem e a viga de sustentação. pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno pode ser separada radialmente de pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo. adicionalmente, os dedos de mola internos podem ser circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos.

Description

“CONJUNTO E ALOJAMENTO DE MANCAL E MOTOR DE TURBINA A GÁS” Campo da Invenção [001] A presente matéria refere-se, de modo geral, a motores de turbina a gás e, mais particularmente, a um alojamento de mancai e um conjunto de mancai relacionado para sustentar uma haste de rotor de um motor de turbina a gás.

Antecedentes da Invenção [002] Os motores de turbina a gás incluem tipicamente um conjunto de rotor, um compressor e uma turbina. O conjunto de rotor inclui uma ventoinha que tem uma matriz de pás de ventoinha que se estende radialmente para fora a partir de uma haste de rotor. A haste de rotor transfere potência e movimento giratório a partir da turbina tanto para o compressor quanto para a ventoinha, e é sustentada longitudinalmente com o uso de uma pluralidade de conjuntos de mancai. Os conjuntos de mancai conhecidos incluem um mancai que tem elementos de rolamento e uma pista pareada, em que os elementos de rolamento são sustentados dentro da pista pareada. Adicionalmente, os conjuntos de mancai incluem, tipicamente, um alojamento de mancai que envolve ou circunda, pelo menos parcialmente, a circunferência externa do mancai.

[003] Conforme é geralmente compreendido, os conjuntos de mancai que sustentam a haste de rotor devem ser acomodados com um espaço radial limitado definido dentro do motor de turbina a gás. Para reduzir as exigências de espaço radial, tentativas anteriores foram feitas para integrar porções do mancai dentro de seu alojamento de mancai correspondente. Por exemplo, os conjuntos de mancai são conhecidos por incluir uma pista externa que é formada integralmente com o alojamento de mancai. Infelizmente, tais projetos de mancai integrado aumentam significativamente os custos de fabricação dos componentes de conjunto associados.

[004] Além disso, para acomodar carregamento radial dentro do motor, muitos alojamentos de mancai convencionais incluem um arranjo de mola radial "em formato de U" que tem dedos de "mola" radial internos e externos que são circunferencialmente alinhados entre si em torno da circunferência do alojamento. Esses dedos de mola circunferencialmente alinhados são configurados para amortecer cargas radiais através do alojamento. Infelizmente, devido à configuração de tais alojamentos de mancai, um vão radial significativo é tipicamente definido entre cada par de dedos de mola circunferencialmente alinhados devido aos métodos de fabricação que precisam ser utilizados para usinar os alojamentos. Como resultado, a dimensão radial geral de alojamentos de mancai convencionais é frequentemente maior do que é desejado devido às exigências de espaço dentro do motor.

[005] Consequentemente, um conjunto de mancai que permita custos de componentes reduzidos e/ou que forneça um perfil radial reduzido dentro do motor em comparação com conjuntos de mancai convencionais seria bem-vindo dentro da tecnologia.

Descrição Resumida da Invenção [006] Os aspectos e as vantagens da invenção serão apresentados parcialmente na descrição a seguir, ou podem se tornar óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.

[007] Em um aspecto, a presente matéria é dirigida a um conjunto de mancai para um motor de turbina a gás. O conjunto de mancai pode incluir, de modo geral, um mancai que tem uma pista externa e uma pista interna. O conjunto de mancai pode incluir também um alojamento de mancai que se estende radialmente entre uma extremidade interna e uma extremidade externa. O alojamento de mancai pode incluir um flange de montagem disposto na extremidade externa ou adjacente à mesma e um anel de sustentação de mancai disposto na extremidade interna ou adjacente à mesma. O anel de sustentação de mancai pode ser configurado para circundar, pelo menos parcialmente, a pista externa do mancai. O alojamento de mancai pode incluir também uma pluralidade de dedos de mola internos, que se estende axialmente entre o anel de sustentação de mancai e uma viga de sustentação do alojamento de mancai, e uma pluralidade de dedos de mola externos, que se estende axialmente entre o flange de montagem e a viga de sustentação. Pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno pode ser separada radialmente em relação a pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo. Adicionalmente, os dedos de mola internos podem ser circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos.

[008] Em outro aspecto, a presente matéria é direcionada a um alojamento de mancai para sustentar um mancai dentro de um motor de turbina a gás. O alojamento de mancai pode incluir, de modo geral, um flange de montagem e um anel de sustentação de mancai posicionados radialmente para dentro do flange de montagem. O anel de sustentação de mancai pode ser configurado para circundar, pelo menos parcialmente, uma pista externa do mancai. O alojamento de mancai pode incluir também uma viga de sustentação separada axialmente do flange de montagem e do anel de mancai, uma pluralidade de dedos de mola internos que se estende axialmente entre o anel de sustentação de mancai e a viga de sustentação, e uma pluralidade de dedos de mola externos que se estende axialmente entre o flange de montagem e a viga de sustentação. Pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno pode ser separada radialmente em relação a pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo. Adicionalmente, os dedos de mola internos podem ser circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos.

[009] Em um aspecto adicional, a presente matéria é dirigida a um motor de turbina a gás. O motor de turbina a gás pode incluir, de modo geral, uma haste de rotor, uma moldura de sustentação, posicionada radialmente para fora a partir da haste de rotor, e um conjunto de mancai configurado para sustentar de modo giratório a haste de rotor em relação à moldura de sustentação. O conjunto de mancai pode incluir, de modo geral, um mancai que tem uma pista externa e uma pista interna. A pista interna pode ser configurada para ser acoplada à haste de rotor. O conjunto de mancai pode incluir também um alojamento de mancai que se estende radialmente entre uma extremidade interna e uma extremidade externa. O alojamento de mancai pode incluir um flange de montagem disposto na extremidade externa ou adjacente à mesma, que é configurado para ser acoplado à moldura de sustentação, e um anel de sustentação de mancai disposto na extremidade interna ou adjacente à mesma. O anel de sustentação de mancai pode ser configurado para circundar, pelo menos parcialmente, a pista externa do mancai. O alojamento de mancai pode incluir adicionalmente uma pluralidade de dedos de mola internos que se estende axialmente entre o anel de sustentação de mancai e a viga de sustentação do alojamento de mancai e uma pluralidade de dedos de mola externos que se estende axialmente entre o flange de montagem e a viga de sustentação. Pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno pode ser separada radialmente em relação a pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo. Adicionalmente, os dedos de mola internos podem ser circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos.

[010] Em ainda outro aspecto, a presente matéria é direcionada a um conjunto de mancai para um motor de turbina a gás. O conjunto de mancai pode incluir, de modo geral, um mancai que tem uma pista externa e uma pista interna. O conjunto de mancai pode incluir também um alojamento de mancai configurado para circundar, pelo menos parcialmente, a pista externa do mancai. O conjunto de mancai pode ser formado a parti de um material que tem um coeficiente de expansão térmica diferente do que o coeficiente de expansão térmica do material usado para formar a pista interna e/ou a pista externa.

[011] Essas e outras funções, aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais bem compreendidos com referência à descrição a seguir e às reivindicações anexas. Os desenhos anexos, que são incorporados neste relatório descritivo e constituem uma parte do mesmo, ilustram realizações da invenção e, em conjunto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

Breve Descrição das Figuras [012] Uma revelação completa e viabilizadora da presente invenção, que inclui o melhor modo da mesma, destinada a um indivíduo de habilidade comum na técnica, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às figuras anexas, nas quais: A Figura 1 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização de um motor de turbina a gás que pode ser utilizado dentro de uma aeronave de acordo com aspectos da presente matéria; A Figura 2 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização de um conjunto de mancai configurado para uso dentro de um motor de turbina a gás de acordo com aspectos da presente matéria; A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de um alojamento de mancai do conjunto de mancai mostrado na Figura 2; A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva parcial do alojamento de mancai mostrado na Figura 3; A Figura 5 ilustra uma vista superior de uma porção do alojamento de mancai mostrada na Figura 3; A Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva parcial de outra realização de um alojamento de mancai de acordo com aspectos da presente matéria; A Figura 7 ilustra uma vista lateral em corte transversal do alojamento de mancai mostrado na Figura 6 obtida em relação à linha 7-7; A Figura 8 ilustra uma vista em perspectiva parcial de uma realização adicional de um alojamento de mancai de acordo com aspectos da presente matéria, ilustrando, particularmente, uma variação pequena da configuração do alojamento de mancai mostrada nas Figuras 6 e 7; A Figura 9 ilustra uma vista em perspectiva parcial de ainda outra realização de um alojamento de mancai de acordo com aspectos da presente matéria; A Figura 10 ilustra uma vista lateral em corte transversal do alojamento de mancai mostrado na Figura 9 obtida em relação à linha 10-10; A Figura 11 ilustra uma vista em perspectiva parcial de ainda outra realização de um alojamento de mancai de acordo com aspectos da presente matéria, ilustrando, particularmente, uma variação pequena da configuração do alojamento de mancai mostrado nas Figuras 9 e 10; A Figura 12 ilustra uma vista em perspectiva parcial de outra realização de um alojamento de mancai de acordo com aspectos da presente matéria; A Figura 13 ilustra uma vista lateral em corte transversal do alojamento de mancai mostrado na Figura 12 obtida em torno da linha 12-12; e A Figura 14 ilustra uma vista em perspectiva parcial de uma realização adicional de um alojamento de mancai de acordo com aspectos da presente matéria, ilustrando, particularmente, uma variação pequena da configuração do alojamento de mancai mostrada nas Figuras 12 e 13.

Descrição Detalhada Da Invenção [013] Uma referência será feita agora detalhadamente às realizações da invenção, um ou mais exemplos são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção e não como limitação da invenção. De fato, ficará evidente para aqueles indivíduos versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo ou espírito da invenção. Por exemplo, os recursos ilustrados ou descritos como parte de uma realização podem ser usados com outra realização para proporcionar ainda outra realização. Portanto, a presente invenção se destina a abranger tais modificações e variações, conforme incluídas no escopo das reivindicações anexas e nos equivalentes das mesmas.

[014] Em geral, a presente matéria é direcionada a um conjunto de mancai aprimorado para uso dentro de um motor de turbina a gás. Especificamente, em diversas realizações, o conjunto de mancai pode incluir um mancai e um alojamento de mancai separado configurado para envolver ou circundar, pelo menos parcialmente, o mancai em torno de sua circunferência externa. O alojamento de mancai pode incluir um flange externo de montagem, configurado para acoplar o alojamento à estrutura de sustentação correspondente do motor, e um anel de mancai interno, configurado para ser acoplado a uma pista externa do mancai. Adicionalmente, o alojamento de mancai pode incluir uma pluralidade de dedos de mola internos que se estende axialmente a partir do anel de mancai interno e uma pluralidade de dedos de mola externos que se estende axialmente a partir do flange externo de montagem, sendo que os dedos de mola internos e externos terminam em um anel de sustentação anular do alojamento de mancai. Conforme será descrito abaixo, os dedos de mola internos e externos podem ser circunferencialmente deslocados entre si. Especificamente, em diversas realizações, os dedos de mola podem ser fornecidos em um arranjo circunferencial alternado, de modo que cada par de dedos de mola internos adjacentes seja separado na direção circunferencial por um dedo de mola externo.

[015] Deve ser observado que, configurando-se o alojamento de mancai como um componente completamente separado do mancai (incluindo a pista externa), o alojamento revelado pode ter complexidade de projeto reduzida, reduzindo, desse modo, os custos gerais associados com a fabricação dos componentes do conjunto de mancai. Além disso, configurando-se o alojamento de mancai para incluir dedos de mola internos e externos circunferencialmente deslocados, o vão radial definido entre os dedos de mola internos e externos pode ser significativamente reduzido, permitindo, desse modo, que o flange externo de montagem seja posicionado radialmente mais próximo ao anel de mancai interno. Como resultado, o alojamento de mancai pode ser acomodado dentro do espaço radial justo fornecido dentro do motor de turbina a gás. Adicionalmente, devido à dimensão radial reduzida do alojamento de mancai, o peso geral do alojamento pode ser reduzido também.

[016] Adicionalmente, conforme será descrito abaixo, o alojamento de mancai pode, em diversas realizações, ser formado a partir de um material que tem um coeficiente de expansão térmica que difere do coeficiente de expansão térmica do material usado para formar um ou mais componentes do mancai (por exemplo, as pistas interna e externa). Por exemplo, em uma realização, o alojamento de mancai pode ser formado a partir de um material (por exemplo, titânio) que tem um coeficiente de expansão térmica menor do que o material (por exemplo, aço) usado para formar o(s) componente(s) do mancai. Portanto, visto que os componentes do conjunto de mancai se aquecem durante a operação do motor, o coeficiente de expansão térmica menor pode permitir que o alojamento de mancai fique mais justo em torno da circunferência externa do mancai à medida que o mesmo se expande radialmente para fora, fornecendo, desse modo, uma pressão de encaixe aumentada no encaixe por interferência definido entre o alojamento e a pista externa do mancai. A pressão de encaixe aumentada pode permitir uma redução na folga de operação dos elementos de rolamento até às rotas de pista durante a operação da turbina a gás.

[017] Agora, em referência aos desenhos, a Figura 1 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização de um motor de turbina a gás 10 que pode ser utilizado dentro de uma aeronave de acordo com aspectos da presente matéria, sendo que o motor 10 que é mostrado tem um eixo geométrico de linha central longitudinal ou axial 12 que se estende através do mesmo para propósitos de referência. De modo geral, o motor 10 pode incluir um motor de turbina a gás de núcleo (indicado, de maneira geral, pelo caractere de referência 14) e uma seção de ventoinha 16 posicionada a montante do mesmo. O motor de núcleo 14 pode incluir, de maneira geral, um invólucro externo substancialmente tubular 18 que define uma entrada anular 20. Além disso, o invólucro externo 18 pode adicionalmente envolver e sustentar um compressor intensificador 22 para aumentar a pressão do ar que entra no motor de núcleo 14 para um primeiro nível de pressão. Um compressor de fluxo axial, multiestágio e de alta pressão 24 pode, então, receber o ar pressurizado proveniente do compressor intensificador 22 e aumentar adicionalmente a pressão desse ar. O ar pressurizado que sai do compressor de alta pressão 24 pode, então, fluir para um combustor 26 dentro do qual o combustível é injetado no fluxo de ar pressurizado, sendo que a mistura resultante é queimada dentro do combustor 26. Os produtos de combustão de alta energia são direcionados do combustor 26, ao longo do percurso de gás quente do motor 10, para uma primeira turbina (alta pressão) 28 para acionar o compressor de alta pressão 24 por meio de uma primeira haste de acionamento (alta pressão) 30 e, então, para uma segunda turbina (baixa pressão) 32 para acionar o compressor intensificador 22 e a seção de ventoinha 16 por meio de uma segunda haste de acionamento (baixa pressão) 34 que é, em geral, coaxial com a primeira haste de acionamento 30. Após acionar cada uma das turbinas 28 e 32, os produtos de combustão podem ser expelidos do motor de núcleo 14 por meio de um bocal de escape 36 para proporcionar empuxo de jato propulsor.

[018] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 1, a seção de ventoinha 16 do motor 10 pode incluir, em geral, um conjunto de rotor de ventoinha de fluxo axial giratório 38 que é configurado para ser circundado por um invólucro de ventoinha anular 40. Deve ser entendido pelos indivíduos de habilidade comum na técnica que o invólucro de ventoinha 40 pode ser configurado para ser sustentado em relação ao motor de núcleo 14 por uma pluralidade de palhetas-guia de saída espaçadas circunferencialmente que se estendem de maneira substancialmente radial 42. Como tal, o invólucro de ventoinha 40 pode envolver o conjunto de rotor de ventoinha 38 e suas pás de rotor de ventoinha correspondentes 44. Além disso, uma seção a jusante 46 do invólucro de ventoinha 40 pode se estender sobre uma porção externa do motor de núcleo 14 de modo a definir um conduto de fluxo de ar secundário ou de desvio 48 que fornece empuxo de jato propulsor adicional.

[019] Deve ser observado que, em diversas realizações, a segunda haste de acionamento (baixa pressão) 34 pode ser acoplada diretamente ao conjunto de rotor de ventoinha 38 para fornecer uma configuração de acionamento direto. Alternativamente, a segunda haste de acionamento 34 pode ser acoplada ao conjunto de rotor de ventoinha 38 por meio de um dispositivo de redução de velocidade 37 (por exemplo, uma caixa de engrenagem ou engrenagem de redução) para fornecer uma configuração de acionamento indireto ou engrenado. Tal/tais dispositivo(s) de redução de velocidade podem ser também fornecidos entre quaisquer outras hastes e/ou carretéis dentro do motor, conforme desejado ou exigido.

[020] Durante a operação do motor 10, deve ser observado que um fluxo de ar inicial (indicado pela seta 50) pode entrar no motor 10 através de uma entrada associada 52 do invólucro de ventoinha 40. O fluxo de ar 50, então, passa através das pás de ventoinha 44 e se divide em um primeiro fluxo de ar comprimido (indicado pela seta 54) que se move através do conduto 48 e um segundo fluxo de ar comprimido (indicado pela seta 56) que entra no compressor intensificador 22. A pressão do segundo fluxo de ar comprimido 56 é, então, aumentada e entra no compressor de alta pressão 24 (conforme indicado pela seta 58). Após se misturarem com o combustível e serem queimados dentro do combustor 26, os produtos de combustão 60 saem do combustor 26 e fluem através da primeira turbina 28. Desde então, os produtos de combustão 60 fluem através da segunda turbina 32 e saem do bocal de escape 36 para fornecer empuxo para o motor 10.

[021] Referindo-se agora às Figuras 2 a 5, várias vistas de uma realização de um conjunto de mancai 100 e componentes relacionados adequados para o uso dentro de um motor de turbina a gás 10 são ilustradas de acordo com aspectos da presente matéria. Especificamente, a Figura 2 ilustra uma vista em corte transversal do conjunto de mancai 100 instalado dentro do motor de turbina a gás 10. A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de um alojamento de mancai 102 do conjunto de mancai 100 mostrado na Figura 2. A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva de uma porção do alojamento de mancai 102 mostrada na Figura 3. Adicionalmente, a Figura 5 ilustra uma vista superior de uma porção do alojamento de mancai 102 mostrada na Figura 3.

[022] Como particularmente mostrado na Figura 2, o conjunto de mancai 100 pode incluir, de modo geral, um mancai 104 e um alojamento de mancai 102 que se estende radialmente entre uma haste de rotor 106 do conjunto de rotor 38 (Figura 1) e uma moldura de sustentação estrutural correspondente 108 do motor 10. Em geral, o conjunto de mancai 100 pode ser configurado para sustentar de modo giratório a haste de rotor 106 em relação à moldura de sustentação 108. Conforme mostrado na realização ilustrada, o conjunto de mancai 100 é configurado para ser posicionado na posição de mancai de número um dentro do motor de turbina a gás 10. Contudo, em outras realizações, o conjunto de mancai 100 pode ser configurado para ser localizado em qualquer outro local adequado dentro do motor de turbina a gás 10 de modo a permitir que um componente giratório do motor 10 seja sustentado de modo giratório em relação a um componente estacionário do motor 10.

[023] Em geral, o mancai 104 do conjunto de mancai 100 pode ter qualquer configuração de mancai adequada que permita que o mesmo funcione conforme descrito no presente documento. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 2, o mancai 104 pode incluir uma pista interna 110 acoplada (direta ou indiretamente) à haste de rotor 106, uma pista externa 112 posicionada radialmente para fora a partir da pista interna 110 e uma pluralidade de elementos de rolamento 114 (apenas um dentre os mesmos é mostrado) disposto entre as pistas interna e externa 110, 112. Os elementos de rolamento 114 podem corresponder, em geral, a quaisquer elementos de mancai adequados, tais como bolas e rolos. Em uma realização, cada pista de mancai 110, 112 pode ter uma configuração de pista unitária. Alternativamente, a pista interna 110 e/ou a pista externa 112 podem ter uma configuração de pista dividida, de modo que a(s) pista(s) de mancai 110, 112 incluam tanto uma porção de pista axialmente para frente (não mostrada) e uma porção de pista axialmente para trás (não mostrada) configuradas para sustentar os elementos de rolamento 114.

[024] Conforme mostrado nas Figuras 2 a 5, o alojamento de mancai 102 pode se estender, em geral, radialmente entre uma extremidade interna 116 e uma extremidade externa 118, sendo que o alojamento 102 inclui um anel de sustentação de mancai 120 disposto em sua extremidade interna 116, ou adjacente à mesma, e um flange de montagem 122 disposto em sua extremidade externa 118, ou adjacente à mesma. Em geral, o anel de sustentação de mancai 120 pode ser configurado para estar voltado para e/ou ser acoplado à pista externa 112 do mancai 104. Por exemplo, conforme mostrado particularmente na Figura 2, o anel de sustentação de mancai 120 pode definir uma superfície circunferencial interna 124 configurada para entrar em contato com, ou, de outro modo, ser disposta adjacente à pista externa 112 de modo que o anel de sustentação de mancai se estenda em torno da circunferência externa do mancai inteira 104.

[025] Adicionalmente, o anel de sustentação de mancai 120 pode incluir, ou pode ser associado a, recursos de retenção adequados para reter axialmente o mancai 104 em relação ao alojamento de mancai 102. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 2, o anel de sustentação de mancai 120 pode incluir um bordo 126 configurado para se estender radialmente ao longo do lado para trás da pista externa 112 de modo a impedir o movimento do mancai 104 na direção axialmente para trás em relação ao alojamento de mancai 102.

[026] Conforme mostrado na Figura 2, em diversas realizações, o alojamento de mancai 102 pode ser configurado para ser acoplado à moldura de sustentação 108 do motor 10 por meio do flange de montagem 122 disposto na extremidade externa ou adjacente à mesma 118 do alojamento 102. Em geral, o flange de montagem 122 pode ser configurado para ser acoplado à moldura de sustentação 108 usando quaisquer meios de fixação adequados. Por exemplo, conforme particularmente mostrado nas Figuras 3 e 4, o flange de montagem 122 pode definir uma pluralidade de aberturas que se estendem axialmente 128 para receber dispositivos de fixação adequados para acoplar o flange de montagem 122 à moldura de sustentação 108. Por exemplo, em uma realização, parafusos ou outros fechos mecânicos adequados podem ser inseridos através das aberturas 128 para permitir que o alojamento de mancai 102 seja acoplado à moldura de sustentação 108.

[027] Adicionalmente, o alojamento de mancai 102 pode incluir também uma pluralidade de dedos de mola que se estendem axialmente 130, 132. Especificamente, conforme mostrado na realização ilustrada, o alojamento de mancai 102 inclui uma pluralidade de dedos de mola internos 130 que se estende axialmente a partir do anel de sustentação de mancai 120 até uma viga de sustentação anular 134 do alojamento de mancai 102, localizada axialmente para trás tanto do anel de sustentação de mancai 120 quanto do flange de montagem 122. Além disso, o alojamento de mancai 102 inclui uma pluralidade de dedos de mola externos 132 que se estende axialmente do flange de montagem 122 até a viga de sustentação 134. Como particularmente mostrado na Figura 2, os dedos de mola externos 132 podem ser dispostos radialmente para fora em relação aos dedos de mola internos 130, de modo que um vão radial 136 seja definido entre os dedos de mola internos e externos 130, 132, sendo que a viga de sustentação anular 134 é configurada para perpassar o vão radial nas extremidades para trás dos dedos de mola 130, 132 a fim de acoplar os dedos de mola internos 130 aos dedos de mola externos 132. Conforme será descrito abaixo, devido à configuração do alojamento de mancai 102 revelada, tal vão radial 126 pode ser substancialmente menor do que aquele fornecido por alojamentos de mancai convencionais, permitindo, desse modo, que a altura radial geral do alojamento de mancai 102 seja significativamente reduzida.

[028] Deve ser observado que a viga de sustentação anular 134 pode ser geralmente configurada para se estender radialmente entre os braços de mola interno e externo ao longo de uma extremidade posterior 138 do alojamento de mancai 102 entre uma superfície radialmente interna 140 (Figura 4) e uma superfície radialmente externa 142 (Figura 4). Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 3, a viga de sustentação 134 pode geralmente ser configurada para se estender circunferencialmente em torno de um eixo geométrico central (não mostrado) do conjunto de mancai 100, de modo que a viga 132 forme um formato tipo anel na extremidade posterior 138 do alojamento de mancai 102.

[029] Em diversas realizações, os dedos de mola internos 130 podem ser separados circunferencialmente entre si em torno da circunferência interna do alojamento de mancai 102. Por exemplo, conforme mostrado particularmente na Figura 4 e 5, cada par de dedos de mola internos adjacentes 130 pode ser circunferencialmente separado de modo que um bolso ou cavidade interna 144 sejam definidos entre os dedos de mola internos adjacentes 130 que se estendem axialmente entre o anel de sustentação de mancai 120 e a viga de sustentação 134. De modo similar, os dedos de mola externos 132 podem ser separados circunferencialmente entre si em torno da circunferência externa do alojamento de mancai 102. Por exemplo, conforme mostrado particularmente na Figura 4 e 5, cada par de dedos de mola externos adjacentes 132 pode ser circunferencialmente separado de modo que um bolso ou cavidade externa 146 sejam definidos entre os dedos de mola externos adjacentes 132 que se estendem axialmente entre o flange de montagem 122 e a viga de sustentação 134.

[030] Além disso, de acordo com aspectos da presente matéria, os dedos de mola internos e externos 130, 132 podem ser configurados para serem circunferencialmente deslocados em relação um ao outro. Por exemplo, em diversas realizações, os dedos de mola externos 132 podem ser circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola internos 130, de modo que cada dedo de mola externo 132 seja circunferencialmente alinhado com o bolso interno 144 definido entre cada par correspondente de dedos de mola internos adjacentes 130. Em tais realizações, os dedos de mola externos 132 podem ser posicionados em relação aos dedos de mola internos 130 de modo que o primeiro e o segundo lados circunferenciais 148, 150 de cada dedo de mola externo 132 sejam, ambos, dispostos dentro de uma distância circunferencial 152 definida entre bordas circunferenciais opostas 154 de cada bolso interno 144. Como resultado, os dedos de mola internos e externos 130, 132 podem ser completamente deslocados entre si na direção circunferencial (isto é, de modo que nenhuma sobreposição circunferencial exista entre os dedos de mola internos e externos 130 132).

[031 j Por exemplo, em uma realização, cada dedo de mola externo 132 pode ser alinhado com o centro de cada bolso interno 144 definido entre os dedos de mola internos 130. Especificamente, conforme mostrado na Figura 5, cada dedo de mola externo 132 pode ser centralmente alinhado com cada bolso interno 144, de modo que uma distância circunferencial 156 definida entre cada dedo de mola externo 132 e as bordas circunferenciais adjacentes 154 de cada bolso interno 144 seja a mesma ou substancialmente a mesma ao longo de ambos os lados circunferenciais 148, 150 do dedo de mola externo 132. Contudo, em outras realizações, os dedos de mola externos 132 podem ser circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola internos 130 de qualquer outra maneira adequada.

[032] Deve ser observado que, deslocando-se circunferencialmente os dedos de mola 130, 132 da maneira descrita acima, o vão radial 136 definido entre os dedos de mola internos e externos 130, 132 pode ser reduzido significativamente em comparação com os alojamentos de mancai convencionais que têm dedos de mola circunferencialmente alinhados. Especificamente, para alojamentos de mancai convencionais, o espaço radial definido diretamente entre os dedos de mola circunferencialmente alinhados é formado usinando-se o material contido dentro de tal espaço, o que resulta em um vão radial definido entre os dedos de mola que é dependente do ferramental usado para a usinagem. Contudo, o posicionamento circunferencial dos dedos de mola 130, 132 descrito no presente documento pode permitir que os dedos de mola internos e externos 130, 132 sejam usinados separadamente sem exigir que qualquer ferramental seja posicionado diretamente entre os dedos de mola internos e externos 130, 132, permitindo, desse modo, que os dedos de mola 130, 132 sejam formados com um vão radial significativamente reduzido 136 definido entre os mesmos. Tal vão radial reduzido 136 pode não apenas reduzir a altura radial geral do alojamento de mancai 102, mas pode também reduzir a quantidade total de material exigida para formar o alojamento de mancai 102, reduzindo, desse modo, seu peso geral.

[033] Deve ser observado que, conforme mostrado na realização ilustrada, o alojamento de mancai 102 pode ser formado como um componente unitário singular que é separado do mancai 104. Especificamente, em diversas realizações, os vários recursos do alojamento de mancai 102 (por exemplo, o anel de sustentação de mancai 120, o flange de montagem 122, os dedos de mola 130, 132 e a viga de sustentação 134) podem todos ser formados integralmente de modo a formar um componente unitário singular. Alternativamente, um ou mais dos vários recursos do alojamento de mancai 102 pode ser formado separadamente de outros recursos do alojamento de mancai 102, de modo que o(s) recurso(s) formado(s) separadamente precise(m) ser acoplado(s) entre si para formar o alojamento de mancai completo 102.

[034] Adicionalmente, conforme indicado acima, o alojamento de mancai 102 pode, em diversas realizações, ser formado a partir de um material que tem um coeficiente de expansão térmica que difere do coeficiente de expansão térmica do material usado para formar um ou mais dos componentes de mancai. Por exemplo, em uma realização particular, o material usado para formar o alojamento de mancai 102 pode ter um coeficiente de expansão térmica menor do que aquele do material usado para formar o(s) componente(s) de mancai. Como tal, o alojamento de mancai 102 pode expandir termicamente em uma taxa diferente do que o mancai 104, fornecendo, desse modo, vantagens únicas ao conjunto de mancai revelado 100. Por exemplo, visto que a temperatura dentro do motor de turbina a gás 10 aumenta durante a operação, o coeficiente de expansão térmica menor pode resultar em um encaixe mais justo (isto é, uma pressão de encaixe mais alta) no local de encaixe por inferência definido entre o anel de sustentação de mancai 120 e a pista externa 112 do mancai 104 à medida que o mancai 104 se expande radialmente para fora. Tal pressão de encaixe mais alta reduz a folga radial interna (IRC) para o mancai 104 durante a operação de motor permitindo o alcance da folga de operação de mancai pretendida para vibração reduzida do motor de turbina a gás. Além disso, selecionando-se um material para o alojamento de mancai 102 que tem um coeficiente de expansão térmica menor do que aquele do(s) material/materiais de componente de mancai, o alojamento de mancai 102 pode ser projetado para permitir uma IRC aumentada nas temperaturas do conjunto de turbina (por exemplo, em condições de temperatura ambiente), permitindo, desse modo, que o conjunto de mancai 100 revelado seja montado mais facilmente, e reduzindo o risco de danos ao(s) elementos de rolamento de mancai 114 durante o processo de montagem.

[035] Deve ser observado que, em geral, o alojamento de mancai 102 e o(s) componente(s) de mancai podem ser formados a partir de quaisquer material/materiais adequados que permitam que tais componentes funcionem conforme descrito no presente documento. Contudo, em uma realização particular da presente matéria, o alojamento de mancai 102 pode ser formado a partir de titânio, enquanto os vários componentes de mancai (por exemplo, as pistas interna e externa 110, 112) podem ser formados a partir de aço (por exemplo, aço de mancai M50). Em tal realização, adicionalmente ao fato de ter um coeficiente de expansão térmica menor em comparação com o aço, o titânio pode fornecer também um material relativamente de peso leve para o alojamento de mancai 102, permitindo, desse modo, uma redução no peso geral do conjunto 100.

[036] Referindo-se agora às Figuras 6 e 7, vistas diferentes de outra realização de um alojamento de mancai 202 que pode ser utilizado dentro do conjunto de mancai 100 revelado são ilustradas de acordo com aspectos da presente matéria. Especificamente, a Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva parcial do alojamento de mancai 202 e a Figura 7 ilustra uma vista lateral em corte transversal do alojamento de mancai 202 mostrado na Figura 6 obtida em relação à linha 7-7.

[037] Conforme mostrado, o alojamento de mancai 202 pode ser configurado de modo similar ao alojamento de mancai 102 descrito acima com referência às Figuras 2 a 5. Por exemplo, o alojamento de mancai 202 pode geralmente se estender radialmente entre uma extremidade interna 216 e uma extremidade externa 218, sendo que o alojamento de mancai 202 inclui tanto um anel de sustentação de mancai 220, disposto em sua extremidade interna ou adjacente à mesma 216, que é configurado para circundar a pista externa 112 do mancai 104 (Figura 2), quanto um flange de montagem 222, disposto em sua extremidade externa ou adjacente à mesma 218 para acoplar o alojamento de mancai 202 à moldura de sustentação 108 (Figura 2) do motor 10. Adicionalmente, o alojamento de mancai 202 pode incluir uma pluralidade de dedos de mola internos 230 e uma pluralidade de dedos de mola externos 232, sendo que os dedos de mola internos 230 se estendem axialmente entre o anel de sustentação de mancai 220 e uma viga de sustentação anular correspondente 234 posicionada em uma extremidade posterior 238 do alojamento de mancai 202 e os dedos de mola externos 232 se estendem axialmente entre o flange de montagem 222 e a viga de sustentação 234. Além disso, conforme particularmente mostrado na Figura 6, os dedos de mola internos 230 podem ser configurados para serem circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos 232.

[038] Contudo, diferente da realização descrita acima com referência às Figuras 2 a 5, cada dedo de mola externo 232 pode também ser configurado para se estender radialmente entre o flange de montagem 222 e a viga de sustentação 234. Especificamente, conforme mostrado na realização ilustrada, cada dedo de mola externo 232 pode incluir uma primeira porção axial 260 que se estende axialmente para trás do flange de montagem 222, uma porção radial 262 que se estende radialmente para dentro a partir da primeira porção axial 260 na direção dos dedos de mola internos 230, e uma segunda porção axial 264 que se estende axialmente entre a porção radial 262 e a viga de sustentação 234. Em tal realização, a primeira porção axial 260 de cada dedo de mola externo 232 pode ser separada radialmente dos dedos de mola internos adjacentes 230, enquanto a segunda porção axial 264 de cada dedo de mola externo 232 pode ser configurada para radialmente sobrepor pelo menos uma porção dos dedos de mola internos adjacentes 230. Por exemplo, uma altura 266 da porção radial 262 pode ser selecionada de modo que a segunda porção axial 264 de cada dedo de mola externo 232 seja radialmente alinhada com a porção dos dedos de mola internos adjacentes 230 que se estende axialmente adjacente à extremidade posterior 238 do alojamento de mancai 202. Desse modo, conforme mostrado na Figura 6, cada dedo de mola externo 232 pode ser configurado para se estender radialmente para dentro do bolso interno 244 definido entre cada par de dedos de mola internos adjacentes 230, de modo que a segunda porção axial 264 de cada dedo de mola externo 232 se estenda axialmente dentro do bolso interno 244 entre sua porção radial 262 e a viga de sustentação 234. Adicionalmente, conforme mostrado nas Figuras 6 e 7, por causa da configuração dos dedos de mola externos 232, a viga de sustentação anular 234 pode geralmente ser configurada para ser radialmente alinhada com os dedos de mola internos 232 ao longo da circunferência interna do alojamento de mancai 202.

[039] Referindo-se, agora, à Figura 8, uma vista em perspectiva de uma realização adicional de um alojamento de mancai 202 que pode ser utilizado dentro do conjunto de mancai 100 revelado é ilustrada de acordo com aspectos da presente matéria. Especificamente, a Figura 8 ilustra uma variação pequena da realização do alojamento de mancai 202 mostrado nas Figuras 6 e 7 e, como resultado, os mesmos caracteres de referência são usados nas Figuras 6 a 8 para identificar componentes do alojamento correspondentes 202. Conforme mostrado na Figura 8, diferente das realizações mostradas nas Figuras 6 e 7, a viga de sustentação 234 é segmentada em torno de sua circunferência de modo que cada bolso interno 244 definido entre cada par de dedos de mola internos adjacentes 230 seja aberto à extremidade posterior 238 do alojamento de mancai 202. Por exemplo, conforme mostrado na realização ilustrada, a viga de sustentação 234 é segmentada de modo que canais 268 sejam definidos ao longo de um dos lados de cada dedo de mola externo 232 que se estende entre cada bolso interno 244 e a extremidade posterior 238 do alojamento de mancai 202. Alternativamente, a viga de sustentação 234 pode ser segmentada de modo que canais 268 sejam definidos ao longo de ambos os lados de cada dedo de mola externo 232 que se estende entre cada bolso interno 244 e a extremidade posterior 238 do alojamento de mancai 202.

[040] Referindo-se agora às Figuras 9 e 10, vistas diferentes de ainda outra realização de um alojamento de mancai 302 que pode ser utilizado dentro do conjunto de mancai 100 revelado são ilustradas de acordo com aspectos da presente matéria. Especificamente, a Figura 9 ilustra uma vista em perspectiva parcial do alojamento de mancai 302 e a Figura 10 ilustra uma vista lateral em corte transversal do alojamento de mancai 302 mostrado na Figura 9 tomada em relação à linha 9-9.

[041 j Conforme mostrado, o alojamento de mancai 302 pode ser configurado de modo similar ao alojamento de mancai 102, 202 descrito acima com referência às Figuras 2 a 8. Por exemplo, o alojamento de mancai 302 pode geralmente se estender radialmente entre uma extremidade interna 316 e uma extremidade externa 318, sendo que o alojamento de mancai 302 inclui tanto um anel de sustentação de mancai 320, disposto em sua extremidade interna ou adjacente à mesma 316 que é configurado para circundar a pista externa 112 do mancai 104 (Figura 2), quanto um flange de montagem 322, disposto em sua extremidade externa ou adjacente à mesma 318 para acoplar o alojamento de mancai 302 à moldura de sustentação 108 (Figura 2) do motor 10. Adicionalmente, o alojamento de mancai 302 pode incluir uma pluralidade de dedos de mola internos 330 e uma pluralidade de dedos de mola externos 332, sendo que os dedos de mola internos 330 se estendem axialmente entre o anel de sustentação de mancai 320 e uma viga de sustentação anular correspondente 334 posicionada em uma extremidade posterior 338 do alojamento de mancai 302, e os dedos de mola externos 332 se estendem axialmente entre o flange de montagem 322 e a viga de sustentação 334. Além disso, conforme particularmente mostrado na Figura 9, os dedos de mola internos 330 podem ser configurados para serem circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos 332.

[042] Contudo, diferente das realizações descritas acima com referência às Figuras 6 a 8, cada dedo de mola interno 330 pode também ser configurado para se estender radialmente entre o anel de sustentação de mancai 320 e a viga de sustentação 334. Especificamente, conforme mostrado na realização ilustrada, cada dedo de mola interno 330 pode incluir uma primeira porção axial 370 que se estende axialmente para trás a partir do anel de sustentação de mancai 320, uma porção radial 372 que se estende radialmente para fora a partir da primeira porção axial 370 na direção dos dedos de mola externos 332, e uma segunda porção axial 374 que se estende axialmente entre a porção radial 272 e a viga de sustentação 234. Em tal realização, a primeira porção axial 370 de cada dedo de mola interno 330 pode ser separada radialmente dos dedos de mola externos adjacentes 332, enquanto a segunda porção axial 374 de cada dedo de mola interno 330 pode ser configurada para radialmente sobrepor pelo menos uma porção dos dedos de mola internos adjacentes 330. Por exemplo, uma altura 376 da porção radial 372 pode ser selecionada de modo que a segunda porção axial 374 de cada dedo de mola interno 330 seja radialmente alinhada com a porção dos dedos de mola externos adjacentes 332 que se estende axialmente adjacente à extremidade posterior 338 do alojamento de mancai 302. Desse modo, conforme mostrado na Figura 9, cada dedo de mola interno 330 pode ser configurado para se estender radialmente para dentro do bolso externo 346 definido entre cada par de dedos de mola externos adjacentes 332, de modo que a segunda porção axial 374 de cada dedo de mola interno 330 se estenda axialmente dentro do bolso externo 346 entre sua porção radial 372 e a viga de sustentação 334. Adícionalmente, conforme mostrado nas Figuras 9 e 10, devido à configuração dos dedos de mola internos 330, a viga de sustentação 334 pode geralmente ser configurada para ser radialmente alinhada com os dedos de mola externos 332 ao longo da circunferência externa do alojamento de mancai 302.

[043] Referindo-se, agora, à Figura 11, uma vista em perspectiva de uma realização adicional de um alojamento de mancai 302 que pode ser utilizado dentro do conjunto de mancai 100 revelado é ilustrada de acordo com aspectos da presente matéria. Especificamente, a Figura 11 ilustra uma variação pequena da realização do alojamento de mancai 302 mostrado nas Figuras 9 e 10 e, como resultado, os mesmos caracteres de referência são usados nas Figuras 9 a 11 para identificar componentes do alojamento correspondentes 302. Conforme mostrado na Figura 11, diferente das realizações mostradas nas Figuras 9 e 10, a viga de sustentação 334 é segmentada em torno de sua circunferência de modo que cada bolso externo 346 definido entre cada par de dedos de mola externos adjacentes 332 seja aberto à extremidade posterior 338 do alojamento de mancai 302. Por exemplo, conforme mostrado na realização ilustrada, a viga de sustentação 334 é segmentada de modo que canais 378 sejam definidos ao longo de um dos lados de cada dedo de mola interno 330 que se estende entre cada bolso externo 346 e a extremidade posterior 338 do alojamento de mancai 302. Alternativamente, a viga de sustentação 334 pode ser segmentada de modo que canais 378 sejam definidos ao longo de ambos os lados de cada dedo de mola interno 330 que se estende entre cada bolso externo 346 e a extremidade posterior 338 do alojamento de mancai 302.

[044] Referindo-se agora às Figuras 12 e 13, vistas diferentes de outra realização de um alojamento de mancai 402 que pode ser utilizado dentro do conjunto de mancai 100 revelado são ilustradas de acordo com aspectos da presente matéria. Especificamente, a Figura 12 ilustra uma vista em perspectiva parcial do alojamento de mancai 402, e a Figura 13 ilustra uma vista lateral em corte transversal do alojamento de mancai 402 mostrado na Figura 12 obtida em relação à linha 13-13.

[045] Conforme mostrado, o alojamento de mancai 402 pode ser configurado de modo similar aos alojamentos de mancai 102, 202, 302 descritos acima com referência às Figuras 2 a 11. Por exemplo, o alojamento de mancai 402 pode geralmente radialmente entre uma extremidade interna 416 e uma extremidade externa 418, sendo que o alojamento de mancai 402 inclui tanto um anel de sustentação de mancai 420, disposto em sua extremidade interna ou adjacente à mesma 416 que é configurado para circundar a pista externa 112 do mancai 104 (Figura 2), quanto um flange de montagem 422, disposto em sua extremidade externa ou adjacente à mesma 418 para acoplar o alojamento de mancai 402 à moldura de sustentação 108 (Figura 2) do motor 10. Adicionalmente, o alojamento de mancai 402 pode incluir uma pluralidade de dedos de mola internos 430 e uma pluralidade de dedos de mola externos 432, sendo que os dedos de mola internos 430 se estendem axialmente entre o anel de sustentação de mancai 320 e uma viga de sustentação anular correspondente 434 posicionada em uma extremidade posterior 438 do alojamento de mancai 402 e os dedos de mola externos 432 se estendem axialmente entre o flange de montagem 422 até a viga de sustentação 434. Além disso, conforme particularmente mostrado na Figura 12, os dedos de mola internos 430 podem ser configurados para serem circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos 432.

[046] Contudo, diferente das realizações descritas acima com referência às Figuras 2 a 11, ambos os dedos de mola internos e externos 430, 432 podem ser configurados para se estender radialmente entre a viga de sustentação 334 e seus respectivos componentes de alojamento. Especificamente, conforme mostrado na realização ilustrada, cada dedo de mola externo 432 pode incluir uma primeira porção axial externa 480 que se estende axialmente para trás do flange de montagem 422, uma porção radial externa 482 que se estende radialmente para dentro a partir da primeira porção axial externa 480 na direção dos dedos de mola internos 430, e uma segunda porção axial externa 484 que se estende axialmente a partir da porção radial externa 482 até a viga de sustentação 434. Adicionalmente, cada dedo de mola interno 430 pode incluir uma porção axial interna 486 que se estende axialmente para trás a partir do anel de sustentação de mancai 420, uma porção radial interna 488 que se estende radialmente para fora a partir da porção axial interna 486 na direção dos dedos de mola externos 432, e uma segunda porção axial interna 490 que se estende axialmente entre a porção radial externa 488 e a viga de sustentação 434. Em tal realização, uma altura (não mostrada) de cada porção radial 482, 488 dos dedos de mola internos e externos 430, 432 pode ser selecionada de modo que a segunda porção axial externa 484 de cada dedo de mola externo 432 seja pelo menos parcialmente alinhada de modo radial com a segunda porção axial interna 490 dos dedos de mola internos adjacentes 430. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 13, os dedos de mola internos e externos 430, 432 podem ser configurados para se estender radialmente uns em direção aos outros de modo que as segundas porções axiais interna e externa 484, 490 dos dedos de mola 430, 432 sejam substancialmente alinhadas de modo radial à medida que as mesmas se estendem axialmente para trás na direção da viga de sustentação 434. Adicionalmente, conforme mostrado nas Figuras 12 e 13, devido à configuração dos dedos de mola internos e externos 430, 432, a viga de sustentação 334 pode geralmente ser configurada para ser posicionada radialmente entre o flange de montagem 422 e o anel de sustentação de mancai 422 do alojamento de mancai 402 (por exemplo, em um local radial entre as primeiras porções axiais interna e externa 480, 486 dos dedos de mola 430, 432).

[047] Referindo-se, agora, à Figura 14, é ilustrada uma vista em perspectiva de outra realização de um alojamento de mancai 402 que pode ser utilizado dentro do conjunto de mancai 100 revelado de acordo com aspectos da presente matéria. Especificamente, a Figura 14 ilustra uma variação pequena da realização do alojamento de mancai 402 mostrado nas Figuras 12 e 13 e, como resultado, os mesmos caracteres de referência são usados nas Figuras 12 a 14 para identificar componentes dos alojamentos correspondentes 402. Conforme mostrado na Figura 14, similar ao alojamento de mancai 402 descrito acima com referência às Figuras 12 e 13, a viga de sustentação 434 do alojamento de mancai 402 é posicionada radialmente entre o flange de montagem 422 e o anel de sustentação de mancai 420. Contudo, diferente da realização mostrada nas Figuras 12 e 13, os dedos de mola 430, 432 definem perfis curvados, visto que cada dedo de mola 430, 432 se estende axial e radialmente em direção à viga de sustentação 434. Especificamente, conforme mostrado na Figura 14, uma superfície externa 492 de cada dedo de mola externo 432 pode definir um perfil de curva radialmente para dentro que se estende substancialmente entre o flange de montagem 422 e a viga de sustentação 434, de modo que os dedos de mola externos 432 se estendam para dentro na direção dos dedos de mola internos adjacentes 430. De modo similar, uma superfície interna 494 de cada dedo de mola interno 430 pode definir um perfil de curva radialmente para fora que se estende substancialmente entre o anel de sustentação de mancai 420 e a viga de sustentação 434, de modo que os dedos de mola internos 430 se estendam para fora na direção dos dedos de mola externos adjacentes 432.

[048] Essa descrição escrita usa exemplos para apresentar a invenção, inclusive o melhor modo, e também para capacitar qualquer versado na técnica a praticar a invenção, inclusive, a produzir e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e a executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram àqueles indivíduos versados na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estar dentro do escopo das reivindicações caso os mesmos incluam elementos estruturais que não sejam diferentes da linguagem literal das reivindicações, ou caso os mesmos incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais em relação à linguagem literal das reivindicações.

Reivindicações

Claims

1. CONJUNTO DE MANCAL para um motor de turbina a gás, caracterizado pelo fato de que o conjunto de mancai compreende: um mancai que inclui uma pista externa e uma pista interna; e um alojamento de mancai que se estende entre uma extremidade interna e uma extremidade externa, sendo que o alojamento de mancai inclui um flange de montagem disposto na extremidade externa ou adjacente à mesma e um anel de sustentação de mancai disposto na extremidade interna ou adjacente à mesma, sendo que o anel de sustentação de mancai é configurado para circundar, pelo menos parcialmente, a pista externa do mancai, e sendo que o alojamento de mancai inclui adicionalmente uma pluralidade de dedos de mola internos, que se estendem axialmente entre o anel de sustentação de mancai e uma viga de sustentação do alojamento de mancai, e uma pluralidade de dedos de mola externos, que se estendem axialmente entre o flange de montagem e a viga de sustentação, sendo que pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno é separada radialmente de pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo, em que os dedos de mola internos são circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos.

2. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dedos de mola internos são circunferencialmente separados em torno de uma circunferência do alojamento de mancai de modo que um bolso interno seja definido entre cada par de dedos de mola internos adjacentes.

3. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada dedo de mola externo é circunferencialmente alinhado com um dos bolsos internos definidos em torno da circunferência do alojamento de mancai.

4. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a viga de sustentação é segmentada em torno da circunferência do alojamento de mancai de modo que um canal seja definido entre cada bolso interno e uma extremidade posterior do alojamento de mancai.

5. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel de sustentação de mancai define uma superfície de mancai interna, sendo que a superfície de mancai interna é configurada para estar disposta adjacente à pista externa do mancai.

6. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento de mancai é formado a partir de um material que tem um coeficiente de expansão térmica diferente do que um coeficiente de expansão térmica de um material usado para formar pelo menos uma dentre a pista externa ou a pista interna do mancai.

7. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o material usado para formar o alojamento de mancai tem um coeficiente de expansão térmica menor do que o material usado para formar a pelo menos uma dentre a pista externa ou a pista interna.

8. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o alojamento de mancai é formado a partir de titânio e as pistas interna e externa do mancai são formadas a partir de aço.

9. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dedos de mola externos, os dedos de mola internos, a viga de sustentação, o flange de montagem e o anel de sustentação de mancai são todos formados integralmente como um componente unitário.

10. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos dedos de mola externos se estende radialmente para dentro em relação ao flange de montagem de modo que pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo seja radialmente alinhada com pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno.

11. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos dedos de mola internos se estende radialmente para fora em relação ao anel de sustentação de mancai de modo que pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno seja radialmente alinhada com pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo.

12. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos dedos de mola externos se estende radialmente para dentro em relação ao flange de montagem, e em que cada um dos dedos de mola internos se estende radialmente para fora em relação ao anel de sustentação de mancai de modo que a viga de sustentação seja posicionada radialmente entre o flange de montagem e o anel de sustentação de mancai.

13. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dedos de mola externos são circunferencialmente separados em torno de uma circunferência do alojamento de mancai de modo que um bolso externo seja definido entre cada par de dedos de mola externos adjacentes, em que a viga de sustentação é segmentada em torno da circunferência do alojamento de mancai de modo que um canal seja definido entre cada bolso externo e uma extremidade traseira do alojamento de mancai.

14. ALOJAMENTO DE MANCAL para sustentar um mancai dentro de um motor de turbina a gás, caracterizado pelo fato de que o alojamento de mancai compreende: um flange de montagem; um anel de sustentação de mancai posicionado radialmente para dentro do flange de montagem, sendo que o anel de sustentação de mancai é configurado para circundar, pelo menos parcialmente, uma pista externa do mancai; uma viga de sustentação separada axialmente do flange de montagem e do anel de mancai; uma pluralidade de dedos de mola internos que se estende axialmente entre o anel de sustentação de mancai e a viga de sustentação; e uma pluralidade de dedos de mola externos que se estende axialmente entre o flange de montagem e a viga de sustentação, em que pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno é separada radialmente em relação a pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo, e em que os dedos de mola internos são circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos.

15. CONJUNTO DE MANCAL, conforme definido na reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os dedos de mola internos são circunferencialmente separados em torno de uma circunferência do alojamento de mancai de modo que um bolso interno seja definido entre cada par de dedos de mola internos adjacentes.

16. CONJUNTO DE MANCAL, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que cada dedo de mola externo é circunferencialmente alinhado com um dos bolsos internos definidos em torno da circunferência do alojamento de mancai.

17. CONJUNTO DE MANCAL, conforme definido na reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que cada um dos dedos de mola externos se estende radialmente para dentro em relação ao flange de montagem de modo que pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo seja radialmente alinhada com pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno.

18. CONJUNTO DE MANCAL, conforme definido na reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que cada um dos dedos de mola internos se estende radialmente para fora em relação ao anel de sustentação de mancai de modo que pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno seja radialmente alinhada com pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo.

19. CONJUNTO DE MANCAL, conforme definido na reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que cada um dos dedos de mola externos se estende radialmente para dentro em relação ao flange de montagem, e em que cada um dos dedos de mola internos se estende radialmente para fora em relação ao anel de sustentação de mancai de modo que a viga de sustentação seja posicionada radialmente entre o flange de montagem e o anel de sustentação de mancai.

20. MOTOR DE TURBINA A GÁS, caracterizado pelo fato de que compreende: uma haste de rotor; uma moldura de sustentação posicionada radialmente para fora em relação à haste de rotor; e um conjunto de mancai configurado para sustentar a haste de rotor em relação à moldura de sustentação, sendo que o conjunto de mancai compreende: um mancai que inclui uma pista externa e uma pista interna, sendo que a pista interna é configurada para ser acoplada à haste de rotor; e um alojamento de mancai que se estende radialmente entre uma extremidade interna e uma extremidade externa, sendo que o alojamento de mancai inclui um flange de montagem, disposto na extremidade externa ou adjacente à mesma, que é configurado para ser acoplado à moldura de sustentação, e um anel de sustentação de mancai, disposto na extremidade interna ou adjacente à mesma, sendo que o anel de sustentação de mancai é configurado para circundar, pelo menos parcialmente, a pista externa do mancai, e sendo que o alojamento de mancai inclui adicionalmente uma pluralidade de dedos de mola internos, que se estende axialmente entre o anel de sustentação de mancai e uma viga de sustentação do alojamento de mancai, e uma pluralidade de dedos de mola externos, que se estende axialmente entre o flange de montagem e a viga de sustentação, sendo que pelo menos uma porção de cada dedo de mola interno é separada radialmente em relação a pelo menos uma porção de cada dedo de mola externo, em que os dedos de mola internos são circunferencialmente deslocados em relação aos dedos de mola externos.