BR112015031685B1 - Invólucro intermediário para turbomáquina, conjunto de acionamento de uma caixa de engrenagens, turbomáquina e método para montagem de um conjunto de acionamento de uma caixa de engrenagens - Google Patents
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Abstract
invólucro intermediário para turbomáquina, conjunto de acionamento de uma caixa de engrenagens, turbomáquina e método para montagem de um conjunto de acionamento de uma caixa de engrenagens. a invenção refere-se a um invólucro para turbomáquina intermediário e a um conjunto de acionamento de máquinas auxiliares para turbomáquina que compreendem tal invólucro. o invólucro intermediário para turbomáquina (10), que compreende: um cubo interno (11) adaptado para receber um eixo de compressor de turbomáquina, uma virola externa (12), e uma pluralidade de braços radiais (13) que conecta o cubo (11) e a virola (12), sendo que um dos braços (13) compreende um alojamento interno de um eixo radial (20) para acionar máquinas auxiliares, sendo que o invólucro (10) compreende, adicionalmente, uma caixa de engrenagens angular (30) do eixo radial (20) disposta na virola externa (12), a caixa de engrenagens (30) é integralmente formada com a virola externa (12) e a caixa de engrenagens angular (30) compreende um alojamento de engrenagem (31) entre um eixo radial e uma caixa de engrenagens acessória, sendo que o dito alojamento (31) compreende uma abertura (35) que termina na periferia da virola externa (12).
Description
[001] A invenção refere-se a um invólucro para turbomáquina intermediário e a um conjunto de acionamento de máquinas auxiliares para turbomáquina que compreendem tal invólucro.
[002] Um exemplo de uma turbomáquina é ilustrado esquematicamente na Figura 1.
[003] Uma turbomáquina 1 tipicamente compreende um ventilador de admissão de ar 2, uma primeira seção de compressão de ar 3 admitida ao motor, chamada de seção de baixa pressão, e uma segunda seção de compressão 4 chamada de seção de alta pressão. O ar é comprimido nas mesmas antes de ser admitido em uma câmara de combustão 5 e misturado com combustível para ser queimado na mesma.
[004] Gases de combustão a quente provenientes dessa combustão são, então, expandidos em diferentes estágios de turbina: um estágio de turbina de alta pressão 6 localizado imediatamente a jusante da câmara de combustão e um estágio de turbina de baixa pressão 7 que novamente expande os gases a jusante.
[005] Um eixo de motor 8 é acionado pelos dois estágios de turbina e aciona em rotação os estágios de compressor de baixa pressão e de alta pressão.
[006] A turbomáquina compreende, adicionalmente, uma pluralidade de acessórios de máquina combinados em uma caixa de engrenagens acessória (AGB), sendo que essas máquinas são equipamentos tais como bombas, circuitos de lubrificação, motor de partida, etc., os quais são necessários para a operação da turbomáquina, embora não sejam usados como propulsão.
[007] Tal caixa de engrenagens compreende um trem de engrenagem que é acionado em rotação extraindo-se potência no eixo de motor no nível do invólucro intermediário, ou seja, o invólucro que se estende ao redor do eixo de motor no nível do intervalo entre o compressor de baixa pressão e o compressor de alta pressão.
[008] Para isso, um eixo radial é contido no invólucro intermediário 10, o qual é entrelaçado pelo eixo de motor por meio de uma engrenagem cônica (Caixa de Engrenagens Intermediária ou IGB), e o que, por sua vez, entrelaça a caixa de engrenagens acessória por meio de uma engrenagem cônica contida em uma caixa de engrenagens angular (ou TGB para Caixa de Engrenagens de Transferência) montada no invólucro intermediário.
[009] Quando é necessário fazer manutenção no eixo radial, é necessário puxar a caixa de engrenagens angular para fora ou até mesmo, ainda, puxar todo o suporte de máquina de acessório para fora, o que significa longas esperas e, portanto, custos de manutenção consideráveis.
[010] Além disso, em algumas turbomáquinas, a caixa de engrenagens acessória pode ser deslocada axialmente a uma distância grande em relação à caixa de engrenagens angular, o que envolve montar um eixo suplementar entre esses dois elementos.
[011] Em termos de esforços para reduzir o ruído causado por uma turbomáquina, são realizados desenvolvimentos para aumentar os diâmetros das turbomáquinas tentando-se reduzir o comprimento axial das mesmas. É necessário, portanto, limitar o movimento de afastamento da caixa de engrenagens acessória em relação à caixa de engrenagens angular.
[012] Finalmente, é necessário reduzir a massa das turbomáquinas para limitar o consumo de combustível das mesmas e reduzir os custos de voo.
[013] Um objetivo da invenção é corrigir os problemas acima.
[014] Em particular, o objetivo da invenção é propor um conjunto de acionamento de uma caixa de engrenagens acessória que acessa o eixo radial sem ter que desmontar a caixa de engrenagens angular ou a caixa de engrenagens acessória.
[015] Outro objetivo da invenção é reduzir a massa e o volume axial de uma turbomáquina.
[016] Nesse sentido, o objetivo da invenção é um invólucro intermediário para turbomáquina que compreende:- um cubo interno, adaptado para receber um eixo de compressor de turbomáquina,- uma virola externa, e- uma pluralidade de braços radiais que conectam o cubo e a virola, sendo que um dos braços compreende um alojamento interno de um eixo radial para acionar máquinas auxiliares,sendo que o invólucro compreende, adicionalmente, uma caixa de engrenagens angular do eixo radial disposta na virola externa, sendo que a dita caixa de engrenagens é integralmente formada com a virola externa e a caixa de engrenagens angular que compreende um alojamento de engrenagem entre um eixo radial e uma caixa de engrenagens acessória, sendo que o dito alojamento compreende uma abertura que termina na periferia da virola externa.
[017] Vantajosamente, mas opcionalmente, o invólucro intermediário de acordo com a invenção pode compreender, adicionalmente, pelo menos uma das seguintes características:- a caixa de engrenagens angular compreende, adicionalmente, um braço de ligação com uma caixa de engrenagens acessória, sendo que o dito braço é oco para receber um trem de engrenagem da caixa de engrenagens acessória e o alojamento de engrenagem compreende, adicionalmente, uma abertura para comunicação com o dito braço,- a abertura do alojamento é disposta voltada para o braço radial que compreende um alojamento interno de um eixo radial.
[018] Outro objetivo da invenção é um conjunto de acionamento de uma caixa de engrenagens acessória para turbomáquina que compreende um invólucro intermediário, um eixo radial que se estende em um braço radial do invólucro, um conjunto de engrenagens do eixo radial para uma caixa de engrenagens acessória, montado em uma extremidade do eixo radial, e uma caixa de engrenagens angular do eixo radial, sendo que o invólucro está de acordo com a apresentação anterior, em que a caixa de engrenagens angular é integralmente formada no dito invólucro.
[019] Vantajosamente, mas opcionalmente, o conjunto de acionamento de acordo com a invenção pode compreender, adicionalmente, pelo menos uma das seguintes características: o conjunto compreende, adicionalmente, uma cobertura que cobre a abertura do alojamento do invólucro na periferia da virola, sendo que a dita cobertura compreende uma conexão para admissão de óleo e uma conexão para evacuação de óleo.- o conjunto de engrenagens compreende um pinhão cônico que compreende um cubo adaptado para receber a extremidade do eixo radial e o conjunto de engrenagens compreende um dispositivo de terminação axial do eixo radial no cubo do pinhão.- o cubo do pinhão cônico compreende uma ranhura circunferencial interna e o dispositivo de terminação axial compreende um anel disposto na ranhura do cubo do pinhão cônico e que se projeta em relação à superfície interna do cubo do pinhão cônico para formar uma terminação axial do eixo radial.- o conjunto de engrenagens compreende, adicionalmente, dois rolamentos que se estendem ao redor do cubo do pinhão e o conjunto de acionamento compreende, adicionalmente, um distribuidor de alimentação de óleo montado no eixo radial, em comunicação fluida com os rolamentos.
[020] A invenção refere-se, ainda, a uma turbomáquina que compreende um eixo de motor, uma caixa de engrenagens acessória e um conjunto de acionamento da caixa de engrenagens acessória de acordo com a descrição acima.
[021] A invenção se refere, finalmente, a um método para montar tal conjunto de acionamento de caixa de engrenagens acessória, o qual compreende as etapas que consistem em:- conduzir um conjunto de engrenagens para uma caixa de engrenagens angular de invólucro através de uma abertura na parede externa da virola do invólucro e fixar o dito conjunto a uma parede da caixa de engrenagens angular, sendo que a dita parede separa a caixa de engrenagens de um braço axial oco do invólucro,- engatar um eixo radial in dito braço do invólucro através do cubo de um pinhão do conjunto de engrenagens,- conduzir um dispositivo de terminação axial do eixo radial para o cubo do pinhão, e- fechar a abertura na periferia da virola externa por meio de uma cobertura.
[022] O invólucro intermediário de acordo com a invenção tem muitas vantagens. Em primeiro lugar, como o mesmo integra uma caixa de engrenagens angular, isso reduz a massa da turbomáquina, visto que, por um lado, o número de peças adicionais a serem fixadas ao invólucro para garantir a operação da caixa de engrenagens acessória é reduzido e, por outro lado, esse invólucro intermediário dispensa o eixo extra que conecta as caixas de engrenagens angulares ao trem de engrenagem da caixa de engrenagens acessória.
[023] Ademais, esse invólucro permite acessar facilmente o braço radial no qual o eixo geométrico radial está disposto, especialmente passando- se através da abertura na parede externa da virola do invólucro.
[024] O conjunto de acionamento da caixa de engrenagens acessória que compreende tal invólucro, especialmente por meio dessa abertura, também lubrifica facilmente os rolamentos da engrenagem contida na caixa de engrenagens angular e retira o óleo.
[025] Finalmente, a montagem e a desmontagem desse conjunto de acionamento são fáceis, e isso reduz a duração e o custo dos procedimentos de manutenção.
[026] Outras características, objetivos e vantagens da invenção surgirão a partir da seguinte descrição que é puramente ilustrativa e não limitante e que deve ser considerada juntamente com os desenhos anexos, em que:a Figura 1, já descrita, ilustra esquematicamente umaturbomáquina na qual a invenção pode ser concretizada;as Figuras 2a, 2b e 2c ilustram um invólucro intermediário de acordo com uma realização da invenção;as Figuras 3a e 3b ilustram uma vista em corte parcial de um conjunto de engate de uma caixa de engrenagens acessória que compreende tal invólucro intermediário;a Figura 4 ilustra a fixação de um conjunto de engrenagens do conjunto de engate em uma parede da caixa de engrenagens angular;as Figuras 5a a 5d ilustram as etapas de instalação de um conjunto de engate; e a Figura 6 ilustra na forma de um diagrama as etapas de instalação do conjunto de engate.
[027] Referindo-se às Figuras 2a a 2c, essas ilustram um invólucro intermediário para turbomáquina 10, ou seja, uma parte do invólucro que confina uma seção do eixo de motor da turbomáquina entre um compressor de baixa pressão e um compressor de alta pressão. Nesse sentido, o invólucro intermediário é uma peça anular que se estende ao redor e centralizada no eixo geométrico do eixo de rotação da turbomáquina.
[028] Esse invólucro 10 compreende um cubo interno 11 adaptado para receber o eixo de motor da turbomáquina, uma virola externa 12 e uma pluralidade de braços radiais 13 que se estende entre o cubo e a virola.
[029] A virola 12 compreende uma parede interna 14 que reconstitui a parte superior do veio do fluxo primário da turbomáquina. A virola 12 compreende, adicionalmente, duas paredes laterais anulares 15 e uma pluralidade de espaçadores.
[030] A parede interna 14 se estende circunferencialmente ao redor do eixo geométrico da turbomáquina e está compreendida entre as duas paredes laterais anulares 15 que se estendem radialmente em relação ao eixo geométrico da turbomáquina, com uma pluralidade de espaçadores 16 que se estendem entre as paredes laterais e que conectam as mesmas entre si.
[031] A parede interna 14 conecta os espaçadores 16 entre si, os quais são distribuídos uniformemente sobre a circunferência da virola e, se necessário, também conecta os espaçadores a uma ou até mesmo às duas paredes laterais 15.
[032] Os espaçadores 16 são dispostos em uma direção radial ao redor do eixo geométrico da turbomáquina e estão localizados na extensão dos braços radiais 13.
[033] Conforme mostrado na Figura 2b, de acordo com a realização particular os espaçadores 16 são distribuídos em grupos de dois espaçadores, sendo que os grupos de dois espaçadores são distribuídos uniformemente sobre a circunferência da virola e em alinhamento com os braços radiais de modo que os espaçadores prolonguem os braços radiais 13 entre as paredes laterais 15 da virola.
[034] O conjunto do invólucro intermediário 10, que compreende o cubo 11, os braços radiais 13, os espaçadores 16 e as paredes interna 14 e lateral 15 da virola, é moldado por fundição em uma única peça.
[035] Pelo menos um braço radial 13 é preferencialmente oco, ou seja, compreende um alojamento interno que termina vantajosamente no lado interno em relação ao eixo geométrico da turbomáquina através de uma abertura criada no cubo 11 e no lado externo através de uma abertura criada na parede interna 14 da virola de modo a receber um eixo radial 20 e se conectar, por um lado, ao eixo de motor da turbomáquina e, por outro lado, a uma caixa de engrenagens angular 30. Vantajosamente, mas opcionalmente, todos os braços radiais 13 são ocos de modo a tornar a estrutura mais leve e permitir a passagem de tubos e cabos.
[036] Vantajosamente, os dois espaçadores 16 dispostos na extensão do (ou de um) braço radial oco 13 são separados mais do que os outros grupos de dois espaçadores para permitir a integração de um conjunto de engrenagens conforme descrito doravante.
[037] Conforme evidente na Figura 3a, um eixo radial 20 se estende em um braço radial 13 e termina em um lado no cubo, em que uma engrenagem cônica intermediária ou IGB permite um primeiro ângulo entre o eixo de motor e o eixo radial, e no lado oposto em uma caixa de engrenagens angular 30.
[038] O eixo radial 20 é vantajosamente confinado, no braço radial 13, por uma manga de vedação 21.
[039] Ademais, a caixa de engrenagens angular 30 é disposta na virola externa 12 por ser integralmente formada - ou seja, moldada em uma única peça- com a dita virola 12, para formar uma parte integral do invólucro 10.
[040] A caixa de engrenagens angular compreende um alojamento 31 formado na virola externa, e que é axialmente delimitado pelas paredes laterais 15, de modo angular por um grupo de dois espaçadores 16 e radialmente tanto pela parede interna 14 da virola quanto, também, por uma parede externa 32 que se estende na periferia da virola, entre os dois espaçadores 16. Alternativamente, a virola 12 compreende uma parede externa que se estende sobre toda a circunferência da virola.
[041] Esse alojamento é o assento de uma engrenagem cônica entre o eixo radial 20 e um trem de engrenagem (não ilustrado) de uma caixa de engrenagens acessória. Nesse sentido, e conforme visto na Figura 2c, a caixa de engrenagens angular 30 compreende, adicionalmente, um braço de ligação 33 com uma caixa de engrenagens acessória que é oca e se estende de acordo com um eixo geométrico não paralelo à direção do braço radial no qual o eixo radial se estende.
[042] O alojamento 31 compreende uma abertura 34, criada em uma das paredes laterais da virola, para se comunicar com o braço de ligação 33.
[043] Além disso, o alojamento 31 compreende uma segunda abertura 35, criada na periferia da virola, na parede externa 32 da mesma. A abertura 35 é disposta voltada para o braço radial oco 13 no qual o eixo radial 20 é disposto para que o eixo radial 20 passe através dessa abertura para ser posicionado no braço 13. Conforme descrito doravante, essa abertura também permite o suprimento e a retirada do óleo lubrificante da engrenagem cônica contida na caixa de engrenagens angular.
[044] Referindo-se às Figuras 3a e 3b, será descrito agora um conjunto de acionamento 40 de uma caixa de engrenagens acessória, que compreende o invólucro 10 descrito anteriormente, um eixo radial 20 disposto em um braço radial 13 do dito invólucro e um conjunto de engrenagens 50, para a engrenagem do eixo radial 20 em um trem de engrenagem de uma caixa de engrenagens acessória.
[045] O conjunto de engrenagens 50 é montado na extremidade externa do eixo radial 20 e compreende especialmente um pinhão cônico 51, que compreende um cubo 510 que recebe a extremidade do eixo radial. O cubo 510 do pinhão e o eixo radial são integrais em rotação para garantir a transmissão do movimento do eixo ao pinhão cônico 51.
[046] O conjunto de engrenagens 51 compreende, adicionalmente, um dispositivo de terminação axial 52 do eixo radial no cubo 510 do pinhão.
[047] De acordo com uma realização preferencial, o dispositivo de terminação axial 52 compreende uma ranhura circunferencial 520 criada na superfície interna do cubo 510 e um anel 521 conformado para ser inserido na dita ranhura de modo que, quando posicionado na ranhura, o anel se projeta circunferencialmente em relação à superfície interna do cubo 510. Para que isso ocorra, o anel 521 tem vantajosamente um diâmetro igual ao diâmetro da ranhura e uma dimensão radial maior que a profundidade da ranhura.
[048] Assim, quando o eixo radial 20 é montado dentro do cubo 510 do pinhão, o anel pode ser posicionado na ranhura e o eixo então para contra o anel.
[049] O conjunto de engrenagens 50 compreende, adicionalmente, dois rolamentos 53, 54 para fixar o pinhão no alojamento 31, sendo que os rolamentos são montados adjacentes ao redor do cubo 510 de modo que os mesmos estejam compreendidos entre a parede interna 14 da virola e o pinhão 51.
[050] O rolamento mais externo 53 compreende um suporte 530 que é montado na parede interna do alojamento travação ou aparafusamento, o que também mantém o segundo rolamento 54 entre a parede e esse primeiro rolamento 53.
[051] O conjunto de engrenagens compreende, adicionalmente, um espaçador 57 disposto entre os rolamentos 53, 54, e uma cunha de ajuste 58 que se estende entre a parede interna do alojamento e o rolamento mais interno 54, sendo que esses elementos separam axialmente os rolamentos para garantir uma boa transmissão das forças do pinhão 51 ao invólucro 10.
[052] A presença de dois rolamentos entre a cunha de ajuste 58 e o pinhão 51 permite a montagem e desmontagem do conjunto de engrenagens do resto do invólucro 10 sem o uso de um elemento de invólucro adicional que contém esse conjunto, o que representa um ganho em termos de massa e facilidade de montagem para a fabricação e a manutenção e, portanto, uma queda nos custos de uso e fabricação do conjunto de acionamento.
[053] O suporte 530 do rolamento 53 e a cunha de ajuste 58 se estendem de maneira vantajosa circunferencialmente ao redor do cubo do pinhão de modo que os mesmos possam ser aparafusados entre si à parede por uma pluralidade de parafusos 56 distribuídos preferencialmente de maneira uniforme ao redor do cubo 510, conforme na Figura 4.
[054] O rolamento 53 é um rolamento de esfera e o outro 54 é um rolamento de rolos. Esses dois cilindros são posicionados no mesmo lado do pinhão cônico (ao contrário de uma solução convencional em que o pinhão cônico está entre os dois rolamentos). Essa disposição é permitida quando a situação dinâmica do eixo é válida e a velocidade crítica do mesmo é alta, o que é o caso desta invenção visto que o eixo é curto pois, por um lado, a caixa de engrenagens angular é integrada a invólucro e, por outro lado, a caixa de engrenagens acessória é colocada no invólucro sem deslocamento axial, ou seja, sem a necessidade de adição de um eixo extra para uma transferência de movimento entre essa caixa de engrenagens e a caixa de engrenagens angular.
[055] Removendo-se os parafusos 56 pela parte externa (passando-se através da abertura 35), é possível remover o conjunto de engrenagens 50 com os rolamentos e os suportes de rolamento do mesmo em uma única operação, sem a necessidade de desmontar o mesmo.
[056] O eixo radial 20 compreende vantajosamente um distribuidor de óleo 25, o qual é uma peça cilíndrica montada dentro da extremidade do eixo, sendo que essa extremidade, por sua vez, está localizada no cubo do pinhão 51. Além disso, o pinhão, o distribuidor e o eixo são configurados para permitir a circulação de óleo entre o distribuidor 25 e os conjuntos de rolamento 53, 54.
[057] Assim, o conjunto de engrenagens, que compreende os conjuntos de rolamento 53, 54 montados ao redor do pinhão 51 e o próprio pinhão, pode ser montado antes da instalação fixando-se os rolamentos e a cunha à parede interna da virola 12. Conforme ilustrado na Figura 4, essa instalação é simples, visto que é suficiente engatar os parafusos 56 na parede interna da virola 12 através do suporte 530 do rolamento 53 e da cunha de ajuste 58.
[058] Conforme visto nas Figuras 3a e 3b, o conjunto de engate 40 compreende, adicionalmente, uma cobertura 41 que é montada na virola 12 para fechar a abertura 35 criada na periferia da mesma. Contudo, o mesmo pode ser puxado para fora para acessar o interior do alojamento 31 para facilitar a manutenção.
[059] A cobertura 41 compreende uma conexão de admissão de óleo 410 e uma conexão de evacuação de óleo 411, sendo que essas duas conexões são, então, fixadas a ramificações de um circuito de circulação de óleo.
[060] A conexão de suprimento de óleo 410 compreende, adicionalmente, uma protuberância 412 que se estende ao interior do alojamento 31 em direção ao pinhão cônico 51, com uma injeção de óleo pressurizado que permite que o óleo entre no alojamento 31 até o pinhão 51 que é agora lubrificado, e até o interior do cubo 510 do mesmo, no distribuidor de óleo 25, o que então distribui o óleo por meio de um efeito centrífugo nos conjuntos de rolamento 53, 54 para garantir a lubrificação dos mesmos.
[061] O alojamento 31 constitui um compartimento de lubrificação da engrenagem cônica contida na caixa de engrenagens angular.
[062] Ademais, conforme ilustrado na Figura 2a, quando o conjunto de acionamento 40 é montado em uma turbomáquina, de acordo com a Figura 1, por exemplo, o invólucro é posicionado de modo que a caixa de engrenagens angular 30 esteja verticalmente acima do eixo de motor da turbomáquina, abaixo do mesmo (“na posição de 6 horas”). Dessa maneira, a abertura 35 do alojamento e a cobertura 41 estão abaixo da engrenagem cônica entre o eixo radial 20 e a caixa de engrenagens acessória, de modo que o óleo usado para lubrificação do conjunto de engrenagens 50 possa cair através da gravidade de volta à base do alojamento 31 e fluir para fora do alojamento através da conexão de evacuação de óleo 411 da cobertura.
[063] Referindo-se às Figuras 5a a 5d e à Figura 6, um método de montagem 1000 de um conjunto de acionamento 40 será descrito agora.
[064] Durante uma primeira etapa 1100, um invólucro 10 que compreende uma caixa de engrenagens angular 30 integralmente formada na virola do invólucro é moldada por fundição.
[065] Quando o invólucro é criado, conforme ilustrado na Figura 5a, uma engrenagem cônica intermediária IGB é fixada dentro do cubo central 11 do mesmo, sendo que essa engrenagem é adaptada para se entrelaçar a uma engrenagem complementar de um eixo de motor de turbomáquina, não ilustrado na Figura.
[066] Durante uma etapa 1200, um conjunto de engrenagens 50 de um eixo radial com uma caixa de engrenagens acessória (não ilustrada na Figura) é conduzido através da abertura 35 do invólucro criada na periferia da virola (na parede externa 32). Conforme ilustrado na Figura 5b, esse conjunto é fixado à parede interna 14 da virola 12, na extremidade do braço radial 13, por meio de uma pluralidade de parafusos 56.
[067] Referindo-se à Figura 5c, um eixo radial é, então, conduzido 1300 ao interior do braço radial passando-se através da abertura 35 e no cubo 510 do pinhão cônico do conjunto de engrenagens. Esse eixo radial é engatado na extremidade interna do mesmo com a engrenagem cônica intermediária IGB e na extremidade externa do mesmo com o cubo 510 do pinhão 51.
[068] Vantajosamente, um anel de terminação axial 521 do eixo radial no cubo 510 é conduzido 1310 ao interior de uma ranhura 520 do cubo 510 do pinhão fornecida para essa finalidade.
[069] Finalmente, referindo-se à Figura 5d, a abertura 35 é, então, fechada por meio da cobertura 41 durante uma etapa 1400.
[070] A montagem de uma caixa de engrenagens acessória nesse conjunto de acionamento pode ser concretizada posteriormente posicionando- se um trem de engrenagem da caixa de engrenagens no alojamento 31, em conexão de entrelaçamento com o pinhão cônico, e fixando-se a caixa de engrenagens acessória ao braço de ligação 33 da caixa de engrenagens angular.
[071] A solução proposta integra uma caixa de engrenagens angular em um invólucro intermediário através de uma montagem fácil de um eixo radial e um conjunto de engrenagens através de uma abertura criada na caixa de engrenagens. Essa facilidade produz um ganho de tempo na montagem ou desmontagem durante a manutenção e, portanto, um ganho em termos de custos de fabricação e manutenção.
[072] Além disso, essa instalação compacta elimina peças extras (tais como, por exemplo, a estrutura da caixa de engrenagens angular que era anteriormente uma peça extra fixada ao invólucro) e, portanto, torna a turbomáquina mais leve.
Claims (10)
1. INVÓLUCRO INTERMEDIÁRIO PARA TURBOMÁQUINA(10), que compreende:- um cubo interno (11) adaptado para receber um eixo de compressor de turbomáquina,- uma virola externa (12), e- uma pluralidade de braços radiais (13) que conecta o cubo (11) e a virola (12), sendo que um dos braços (13) compreende um alojamento interno de um eixo radial (20) para acionar máquinas auxiliares,sendo que o invólucro (10) compreende, adicionalmente, uma caixa de engrenagens angular (30) do eixo radial (20) disposta na virola externa (12), a caixa de engrenagens (30) é integralmente formada com a virola externa (12), caracterizado pela caixa de engrenagens angular (30) compreender um alojamento de engrenagem (31) entre um eixo radial e uma caixa de engrenagens acessória, sendo que o alojamento (31) compreende uma abertura (35) que termina na periferia da virola externa (12).
2. INVÓLUCRO INTERMEDIÁRIO (10), de acordo com areivindicação 1, caracterizado pela caixa de engrenagens angular (30) compreender, adicionalmente, um braço de ligação (33) com uma caixa de engrenagens acessória, sendo que o braço (33) é oco para receber um trem de engrenagem da caixa de engrenagens acessória, e o alojamento de engrenagem (31) compreende, adicionalmente, uma abertura (34) para comunicação com o braço (33).
3. INVÓLUCRO INTERMEDIÁRIO (10), de acordo comqualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela abertura (35) do alojamento (31) ser disposta voltada para o braço radial (13) que compreende um alojamento interno de um eixo radial (20).
4. CONJUNTO DE ACIONAMENTO (40) DE UMA CAIXA DE ENGRENAGENS acessória para turbomáquina que compreende um invólucro intermediário (10), um eixo radial (20) que se estende em um braço radial (13) do invólucro (10), um conjunto de engrenagens (50) do eixo radial (20) para uma caixa de engrenagens acessória, montado em uma extremidade do eixo radial (20), e uma caixa de engrenagens angular (30) do eixo radial (20), caracterizado pelo invólucro intermediário (10) ser um invólucro conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, sendo que a caixa de engrenagens angular (30) é integralmente formada no invólucro (10).
5. CONJUNTO DE ACIONAMENTO (40), de acordo com areivindicação 4, caracterizado por compreender, adicionalmente, uma cobertura (41) que cobre a abertura (35) do alojamento na periferia da virola (12), sendo que a cobertura (41) compreende uma conexão de admissão de óleo (410) e uma conexão de evacuação de óleo (411).
6. CONJUNTO DE ACIONAMENTO (40), de acordo comqualquer uma das reivindicações 4 a 5, caracterizado pelo conjunto de engrenagens (50) compreender um pinhão cônico (51) que compreende um cubo (510) adaptado para receber a extremidade do eixo radial (20), e o conjunto de engrenagens (50) compreende um dispositivo de terminação axial (52) do eixo radial no cubo do pinhão.
7. CONJUNTO DE ACIONAMENTO (40), de acordo com areivindicação 6, caracterizado pelo cubo do pinhão cônico (510) compreender uma ranhura circunferencial interna (520) e o dispositivo de terminação axial (52) compreende um anel (521) disposto na ranhura do cubo do pinhão cônico (510) e que se projeta em relação à superfície interna do cubo do pinhão cônico (510) para formar uma terminação axial do eixo radial.
8. CONJUNTO DE ACIONAMENTO (40), de acordo comqualquer uma das reivindicações 6 a 7, caracterizado pelo conjunto de engrenagens (50) compreender, adicionalmente, dois rolamentos (53, 54) que se estendem ao redor do cubo (510) do pinhão cônico, e o conjunto de acionamento (40) compreende, adicionalmente, um distribuidor de suprimento de óleo (25) montado no eixo radial (20), em comunicação fluida com os rolamentos (53, 54).
9. TURBOMÁQUINA (1) caracterizada por compreender umeixo de motor, uma caixa de engrenagens acessória (AGB) e um conjunto de acionamento (40) da caixa de engrenagens acessória conforme definido em qualquer uma das reivindicações 4 a 8.
10. MÉTODO PARA MONTAGEM DE UM CONJUNTO DE ACIONAMENTO (40) DE UMA CAIXA DE ENGRENAGENS acessória conforme definido em qualquer uma das reivindicações 4 a 8 caracterizado por compreender as etapas que consistem em:- conduzir (1200) um conjunto de engrenagens (50) em uma caixa de engrenagens angular de invólucro (10) através de uma abertura na parede externa da virola do invólucro e fixar o conjunto a uma parede (14) da caixa de engrenagens angular, sendo que a parede separa a caixa de engrenagens de um braço axial oco do invólucro (10),- engatar (1300) um eixo radial (20) no braço do invólucro (13) através do cubo (510) de um pinhão (51) do conjunto de engrenagens (50),- conduzir (1310) um dispositivo de terminação axial (52) do eixo radial para o interior do cubo (510) do pinhão (51), e- fechar (1400) a abertura (35) na periferia da virola externa (12) por meio de uma cobertura (41).
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