BR112016011122B1 - Motor de estrutura modular e turborreator que inclui tal motor - Google Patents

Motor de estrutura modular e turborreator que inclui tal motor Download PDF

Info

Publication number
BR112016011122B1
BR112016011122B1 BR112016011122-2A BR112016011122A BR112016011122B1 BR 112016011122 B1 BR112016011122 B1 BR 112016011122B1 BR 112016011122 A BR112016011122 A BR 112016011122A BR 112016011122 B1 BR112016011122 B1 BR 112016011122B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
module
shaft
turbine
nut
bearing
Prior art date
Application number
BR112016011122-2A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112016011122A2 (pt
Inventor
Michel Gilbert Roland Brault
Nathalie Nowakowski
Original Assignee
Snecma
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snecma filed Critical Snecma
Publication of BR112016011122A2 publication Critical patent/BR112016011122A2/pt
Publication of BR112016011122B1 publication Critical patent/BR112016011122B1/pt

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/36Power transmission arrangements between the different shafts of the gas turbine plant, or between the gas-turbine plant and the power user
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/025Fixing blade carrying members on shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/026Shaft to shaft connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/32Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/06Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with front fan
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/325Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/32Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/323Application in turbines in gas turbines for aircraft propulsion, e.g. jet engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/50Building or constructing in particular ways
    • F05D2230/51Building or constructing in particular ways in a modular way, e.g. using several identical or complementary parts or features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/60Assembly methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/35Combustors or associated equipment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/60Shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/40Transmission of power
    • F05D2260/403Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05D2260/4031Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

motor modular, tal como um turborreator, com redutor de velocidade a presente invenção se refere a um motor (1) com uma estrutura modular que inclui uma pluralidade de módulos coaxiais (a, b, c) que tem, em uma extremidade, um primeiro módulo (a) que compreende um eixo de transmissão de potência (3) e um redutor de velocidade (7), o eixo de transmissão de potência sendo acionado através do redutor de velocidade (7) por um eixo de turbina (2) fixado a um (c) dos módulos coaxiais distinto do primeiro módulo, o redutor de velocidade compreendendo um meio de acionamento (8 e 9) conec-tado ao eixo da turbina (2) e a um mancal (13) de um eixo de um rotor de compressor de baixa pressão (1a), caracterizado pelo fato de compreender uma primeira porca (16) de fixação do meio de aciona-mento ao mancal e uma segunda porca (14) de fixação do meio de acionamento ao eixo da turbina.

Description

DOMÍNIO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção refere-se a um motor de propulsão aeronáutica, tal como um turborreator, um turbofan de fluxo múltiplo, especialmente com alta taxa de diluição, ou um turbopropulsor, que apresenta um eixo de transmissão de potência dianteiro acionado por um rotor de turbina por intermédio de um redutor de velocidade. No caso de um turbofan, sobre esse eixo de transmissão de potência, é montado especialmente a ventoinha.
ESTADO DA TÉCNICA
[0002] Os motores turbofan incluem vários estágios de compressor, especialmente um compressor de baixa pressão (BP), também chamado de compressor de preenchimento ou booster, e um compressor de alta pressão (HP) que fazem parte do corpo primário do motor. A montante do compressor de baixa pressão é disposta uma roda de pás móveis de grandes dimensões, ou ventoinha, que alimenta ao mesmo tempo o fluxo primário que atravessa os compressores de BP e de HP e o fluxo frio, ou fluxo secundário, concêntrico ao primeiro e que é orientado seja diretamente para uma tubeira de fluxo frio, chamada de tubeira secundária, seja para um misturador dos fluxos primário e secundário.
[0003] A ventoinha é acionada pelo eixo de rotação do corpo de BP e roda geralmente à mesma velocidade que o mesmo. Entretanto, pode ser interessante fazer com que a ventoinha rode a uma velocidade de rotação inferior à do eixo de BP, especialmente porque esse tem dimensões muito grandes, com o objetivo de uma melhor adaptação aerodinâmica do mesmo. Para esse efeito, é disposto um redutor entre o eixo de BP e um eixo de transmissão de potência, ao qual a ventoinha se encontra acoplada. A ventoinha, o eixo e o redutor fazem geralmente parte do mesmo módulo a montante, chamado de módulo de ventoinha.
[0004] Os motores aeronáuticos modernos são frequentemente realizados na forma de uma montagem de módulos que podem incluir partes fixas e partes móveis. Um módulo é definido como um subconjunto de um motor que apresenta características geométricas ao nível de suas interfaces com os módulos adjacentes suficientemente precisas para que o mesmo possa ser fornecido individualmente e submeta um equilíbrio distinto quando incluir partes rotativas. A montagem dos módulos permite constituir um motor completo, reduzindo-se ao máximo as operações de ajuste de equilíbrio e de emparelhamento das peças em interface.
[0005] A modularidade de um motor é um elemento-chave para a manutenção. De fato, por ocasião de uma intervenção, é necessário que as peças sejam facilmente acessíveis sem ser necessário desmontar um número importante de peças do motor. Na prática, é tentada a obtenção de divisão em alguns módulos principais. Por exemplo, para um turborreator com ventoinha dianteira, busca-se uma divisão em três módulos: um primeiro módulo principal para a parte dianteira que compreende a ventoinha e o compressor de BP, um segundo módulo principal para a parte que compreende o corpo de HP e um terceiro módulo principal para a parte traseira do motor que compreende a turbina HP e o eixo de turbina.
[0006] A manutenção é particularmente difícil nos motores que têm um redutor na parte dianteira. O problema nesse caso é a acessibilidade a uma porca de parafuso interna de turbina, mediante o qual são ligados entre si dois módulos principais. É lembrado que, em um turborreator de corpo duplo, por exemplo, a porca de parafuso interna une, na parte dianteira, o eixo de turbina de BP ao eixo da ventoinha. Nos motores da técnica anterior com arquitetura com redutor, a intervenção no primeiro módulo principal requer a desmontagem de uma parte do redutor para obtenção de acesso à porca de parafuso de turbina visto que essa está oculta pelo redutor. Nesse caso, a modularidade do primeiro módulo principal é perdida. Além disso, é necessário separar o segundo módulo principal e o terceiro módulo principal de forma independente.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0007] O presente depositante fixou como seu objetivo a realização de um motor com redutor que permite resolver esse problema de modularidade.
[0008] Esse objetivo é alcançado, de acordo com a invenção, por meio de um motor de estrutura modular que inclui uma pluralidade de módulos coaxiais que tem, em uma extremidade, um primeiro módulo que compreende um eixo de transmissão de potência e um redutor de velocidade, sendo que o eixo de transmissão de potência é acionado por intermédio do redutor de velocidade por meio de um eixo de turbina, conectado a um dos módulos coaxiais distinto do primeiro módulo, sendo que o redutor de velocidade compreende na entrada um meio de acionamento fixado ao eixo da turbina e a um mancal de um eixo de um rotor de compressor de baixa pressão, distinguido por compreender uma primeira porca de parafuso de fixação do meio de acionamento ao mancal e uma segunda porca de parafuso de fixação do meio de acionamento no eixo da turbina.
[0009] Preferencialmente, o redutor de velocidade é configurado de forma a apresentar uma abertura central configurada para permitir o acesso de uma ferramenta de montagem/desmontagem, através da abertura, à segunda porca de parafuso a partir da extremidade do motor. A segunda porca de parafuso é chamada a partir desse ponto como porca de parafuso de turbina.
[0010] No presente pedido de patente, entende-se como um motor de estrutura modular, um motor que é formado pela montagem de módulos. Esse tipo de motor é bem conhecido no campo da aeronáutica e facilita especialmente as operações de montagem e desmontagem de um motor, por exemplo, por ocasião de uma operação de manutenção.
[0011] A invenção propõe especialmente dissociar os meios de fixação dos meios de acionamento no eixo da turbina, dos meios de fixação dos meios de acionamento do mancal. Devido a essas características, resolve-se o problema da modularidade do motor já que o primeiro módulo pode ser separado dos módulos situados mais atrás sem ser necessário desmontar antecipadamente o redutor de velocidade. De fato, o desaparafusamento da segunda porca de parafuso (ou porca de turbina) permite dissociar o meio de acionamento do eixo da turbina sem dissociar o meio de acionamento do mancal que permanecem conectados um ao outro devido à primeira porca de parafuso. Pode assim ser prevista a desmontagem e retirada do primeiro módulo desaparafusando-se uma única porca de parafuso, em que esse módulo não corre o risco de se dissociar adicionalmente devido ao fato do desaparafusamento da primeira porca de parafuso.
[0012] Preferencialmente, o meio de acionamento do redutor de velocidade tem uma forma anular e apresenta a abertura central de passagem de uma ferramenta de montagem/desmontagem da porca de turbina. O meio de acionamento é propriamente dito ligado à roda de entrada do redutor de velocidade que é, por exemplo, do tipo de curso epicicloidal com uma roda de entrada conectada ao planetário e em que o eixo de transmissão de potência é acionado por elementos satélites.
[0013] De acordo com um modo de realização, a extremidade dianteira do eixo da turbina é suportada por um mancal conectado ao primeiro módulo.
[0014] Mais particularmente, o meio de acionamento do redutor de velocidade forma pelo menos uma parede para um invólucro vedado de lubrificação e de resfriamento do mancal. Essa solução apresenta a vantagem de permitir a desmontagem do primeiro módulo enquanto conserva o óleo de lubrificação no interior do mesmo. Não é necessário drenar antecipadamente o óleo de lubrificação.
[0015] Para assegurar a montagem/desmontagem completa do primeiro módulo, esse é retido igualmente por um meio de fixação removível a um elemento de cárter do motor.
[0016] Vantajosamente, a primeira porca de parafuso tem um diâmetro superior ao diâmetro da primeira porca de fixação.
[0017] A invenção se aplica a um turborreator que inclui um motor tal como descrito acima, cujo primeiro módulo compreende uma ventoinha montada sobre o eixo de potência. Mais particularmente, a invenção se aplica a um turborreator com um segundo módulo, a jusante do primeiro módulo que inclui um rotor, formado de um compressor de alta pressão e de uma turbina de alta pressão, e de uma câmara de combustão. Ela se aplica especialmente a um turborreator em que o cárter do primeiro módulo é conectado ao cárter do segundo módulo através de um maio de fixação removível.
[0018] Preferencialmente, o turborreator compreende um terceiro módulo com uma turbina de baixa pressão, sendo que o eixo da turbina é conectado ao rotor da turbina de baixa pressão do terceiro módulo.
[0019] Por fim, a invenção se refere igualmente a um turborreator tal como descrito acima que compreende três módulos sucessivos, o primeiro módulo com um rotor de ventoinha e o compressor de baixa pressão (BP) ou de preenchimento, um segundo módulo com um rotor formado por um compressor de alta pressão, uma turbina de alta pressão e uma câmera de combustão, e um terceiro módulo com um rotor de turbina de baixa pressão e um eixo de turbina coaxial com o rotor de alta pressão, e, quando em serviço, ligado ao motor de ventoinha por intermédio do redutor de velocidade, sendo que esse turborreator é do tipo de fluxo múltiplo.
[0020] Preferencialmente, o primeiro módulo compreende um rotor de compressor de baixa pressão com um eixo de compressor de baixa pressão que compreende um mancal suportado por um mancal conectado ao primeiro módulo e imobilizado axialmente por uma porca de parafuso de bloqueio do rotor do compressor de baixa pressão.
[0021] Em um modo particular de realização, o primeiro módulo ou módulo de ventoinha compreende pelo menos uma peça de suporte do eixo da ventoinha por intermédio de dois rolamentos, a peça de suporte que inclui uma primeira presilha de fixação do módulo conformada para ser acoplada a uma segunda presilha portada por uma peça estrutural do turborreator, e o redutor de velocidade é portado por um cárter de suporte que inclui uma presilha conformada para poder ser fixada sobre a segunda presilha estrutural do turborreator, de forma a ser possível montar o redutor de velocidade sobre o módulo de ventoinha anteriormente à montagem do módulo de ventoinha sobre pelo menos outro módulo do turborreator.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0022] A invenção será mais bem compreendida, e outros objetivos, detalhes, características e vantagens da mesma ficarão mais claramente aparentes no decurso da descrição explicativa detalhada que se encontra a seguir, de um modo de realização da invenção dado a título puramente ilustrativo e não limitativo, com referência aos desenhos esquemáticos anexados.
[0023] Sobre esses desenhos: • a Figura 1 é uma vista geral em meio-corte axial de um turborreator de duplo fluxo com alta taxa de diluição, que incorpora um redutor de velocidade, • a Figura 2 é uma vista parcial do motor da Figura 1 que representa a parte dianteira com o redutor, • a Figura 3 é uma vista do motor da Figura 1 com o primeiro módulo desacoplado, • a Figura 4 é uma vista do motor da Figura 1 em que os três módulos se encontram separados uns dos outros, • a Figura 5 ilustra o detalhe da porca de turbina localizada sobre o motor. • a Figura 6 ilustra o detalhe de fixação da interface do primeiro módulo sobre uma presilha do segundo módulo.
APRESENTAÇÃO DETALHADA DE UM MODO DE REALIZAÇÃO
[0024] Em referência à Figura 1, observa-se um turborreator 1 de eixo geométrico XX que inclui uma ventoinha S, um compressor de baixa pressão ou de preenchimento 1a, um compressor de alta pressão 1b, uma câmara de combustão 1c, uma turbina de alta pressão 1d, e uma turbina de baixa pressão 1e. O compressor de alta pressão 1b e a turbina de alta pressão 1d são ligados por um eixo de alta pressão 4 e formam com o mesmo um corpo de alta pressão HP. O compressor de baixa pressão 1ae a turbina de baixa pressão 1e são ligados por um eixo de baixa pressão BP2 e formam com o mesmo um corpo de baixa pressão BP.
[0025] Nas configurações clássicas, o disco sobre o qual são montadas as pás da ventoinha S é acionado em rotação por um eixo de transmissão de potência ou eixo de ventoinha 3. Esse é em si mesmo acionado diretamente pelo eixo BP2. No motor da invenção, o eixo de transmissão de potência 3 é acionado pelo eixo BP2 através de um redutor de velocidade 7, sendo que esse redutor é preferencialmente do tipo de curso epicicloidal.
[0026] O motor é aqui subdividido em três módulos principais; um primeiro módulo A, referido como módulo de ventoinha, compreende uma parte fixa que compreende o cárter de ventoinha que forma o invólucro da ventoinha, o cárter intermediário que forma o invólucro da ventoinha, o cárter intermediário que forma, entre outros, suporte para diferentes presilhas 10, 11, 12, e uma interface de fixação ao módulo adjacente B. A parte móvel do primeiro módulo A compreende a ventoinha S com seu eixo de ventoinha 3 suportado por mancais de ventoinha 11 e 12, em que um está escorado em um rolamento de esferas e o outro em um rolamento de roletes. Ela compreende igualmente o compressor BP1a suportado por um mancal de eixo de baixa pressão 10, de rolamento de esferas. Conforme é conhecido, os rolamentos dos mancais são compreendidos entre um anel fixo e um anel móvel. O anel fixo 10 do mancal do eixo de baixa pressão é montado sobre um suporte de mancal 23 e os anéis fixos dos mancais 11 e 12 da ventoinha são montados sobre um suporte de mancal 22, ver a Figura 2. O redutor de velocidade 7 fica alojado entre a ventoinha e o eixo BP2 no espaço definido entre os suportes 22 e 23, conectados ao cárter intermediário.
[0027] O segundo módulo principal B compreende igualmente partes móveis tais como o corpo HP com o compressor 1b e a turbina 1d e partes fixas tais como a câmara de combustão 1c e todos os elementos de cárter que lhe são associados, entre os quais o invólucro 5.
[0028] O terceiro módulo C compreende partes móveis como a turbina BP1 e o eixo de turbina BP2 e partes fixas como o cárter de escapamento que forma suporte dos mancais na traseira da tubeira de escapamento.
[0029] A estrutura modular tem como objetivo permitir uma pré-montagem dos elementos de diferentes módulos independentemente uns dos outros de forma a que eles fiquem prontos a serem montados sem ser necessário recorrer a operações complexas. Assim, o primeiro módulo A pode ser conectado aos módulos seguintes mediante uma simples ligação das partes móveis por meio de uma porca de turbina, sendo que a porca de turbina 14 liga um meio de acionamento do redutor de velocidade ao eixo de turbina BP2. A conexão é assim obtida mediante ligação das partes fixas por aparafusamento da interface do módulo A a uma presilha radial do cárter do modulo B. Um exemplo desse último modo de ligação encontra-se ilustrado na Figura 6.
[0030] A Figura 3 ilustra o motor cujo primeiro módulo foi separado do resto do motor. Conforme foi indicado mais acima, o primeiro módulo é liberado desaparafusando-se a porca de turbina 14 por um lado e desaparafusando-se os parafusos 24 que retêm a interface fixa do primeiro módulo A à presilha radial 5R do cárter 5 do segundo módulo, ver a Figura 6.
[0031] A Figura 4 ilustra a separação dos módulos B e C um do outro. Liberando- se os elementos de cárter respectivos uns dos outros, é permitida a separação dos módulos axialmente um do outro; o eixo de turbina 2 deixa de ser retido pela porca de turbina e pode ser separado do segundo módulo.
[0032] A Figura 2 mostra em maior detalhe a parte dianteira do motor, no qual o redutor 7 fica posicionado entre o eixo 3 de transmissão de potência acoplado à ventoinha e ao eixo BP2. Esse redutor, a priori de tipo epicicloidal, é representado com a forma esquemática de um retângulo que apresenta apenas o espaço que ocupa. Ele é portado, de forma não representada, por suportes de mancais 22 e 23 acoplados ao cárter intermediário e é acionado por uma coroa de entrada 8 do redutor que se estende a montante do eixo BP2, com o qual coopera por intermédio de meios de acionamento. O binário de saída desse redutor 7 é transmitido ao eixo de ventoinha 3, por uma ligação clássica, conhecida por uma pessoa versada na técnica como, por exemplo, uma fixação desse eixo de ventoinha ao porta-satélites, no caso de um redutor epicicloidal.
[0033] Na figura, uma parte fixa do motor compreende a parede interna 21 do interior do fluxo primário, um suporte a montante de mancal 22 e um suporte a montante de mancal 23. Esses dois suportes se estendem para o interior da turbomáquina para envolver os mancais do rolamento de batente 10 que suportam o eixo BP2, e aqueles dos rolamentos de esferas 11 e de roletes 12 do eixo de ventoinha 3. Uma parte móvel, além do rotor da ventoinha S compreende, de montante para jusante, o eixo de ventoinha 3 sobre o qual são acoplados os anéis móveis dos rolamentos 11 e 12 do eixo de ventoinha, a coroa 8 de acionamento do redutor e um eixo intermediário 9 de extensão da coroa de acionamento, que é fixada sobre o anel móvel do rolamento de batente 10 do eixo BP 2. Essas partes fixas e móveis formam um invólucro E1 e são classicamente unidas ao nível de labirintos posicionados em suas extremidades dianteiras e traseiras, para formação de um volume vedado que encerra os três rolamentos 10, 11 e 12 mencionados mais acima, e que assegura a permanência de sua lubrificação e de seu resfriamento. As juntas de vedação anteriormente citadas não se encontram representadas, mas são conhecidas como tal por uma pessoa versada na técnica.
[0034] Esse invólucro E1 é inteiramente portado pelo primeiro módulo A, o que faz com que o mesmo possa ser separado dos outros módulos bem como do eixo BP2, sem que o óleo ali encerrado escape. Adicionalmente, os diâmetros da coroa de entrada do redutor 8 e do eixo intermediário 9 do eixo BP são definidos para serem superiores ao do eixo BP2, o que significa que é possível ali introduzir uma ferramenta cilíndrica para alcançar a porca de fixação do eixo BP2 sobre o anel móvel de seu rolamento de batente 10 e permitir seu desaparafusamento sem que essas duas peças interfiram.
[0035] Na Figura 5, foi representada com maior detalhe a porca da turbina quando a mesma se encontra em seu lugar no eixo da turbina.
[0036] Partindo-se de montante, o eixo BP2 engrena, por um sistema de estrias 132, sobre um mancal 13 que é ligado ao anel móvel 10M do rolamento de batente 10 e que é prolongado para montante pelo eixo do compressor de baixa pressão 1a e aciona o rotor do compressor de baixa pressão 1a. O eixo BP2 é mantido no lugar, axialmente, sobe esse mancal por intermédio de uma porca de turbina 14 que é roscada em uma rosca 142 praticada sobre a face interna do eixo BP2 e que vem se apoiar contra um batente axial 15 que se estende radialmente para o interior a partir do mancal 13. Essa porca 14, que acopla o eixo BP2 ao mancal 13, é acessível a partir da parte dianteira do motor, mediante, entretanto, a desmontagem prévia do capô de sua ponta dianteira, porém sem existir necessidade de desmontar outras peças e especialmente elementos constitutivos das paredes do invólucro E1. Um objetivo da invenção, a saber, a possibilidade de separar o primeiro módulo A do eixo BP2 sem desmontar o invólucro E1, é dessa forma alcançado.
[0037] Conforme pode ser igualmente observado na Figura 5, o mancal 13 porta, na direção a montante, o eixo intermediário 9 que forma um meio de acionamento da coroa de entrada 8 do redutor e que fica situado radialmente entre o mancal 13 e o anel móvel 10M do rolamento de batente 10 do eixo BP ao qual fica rigidamente ligado. Esse eixo intermediário 9 tem como objetivo prolongar a coroa 8 e permitir a desmontagem da mesma relativamente ao mancal 13, sem que essa separação da coroa em dois elementos distintos, uma coroa propriamente dita 8 e um eixo intermediário 9, seja essencial para a realização da invenção. A extremidade a montante desse eixo intermediário 9 é posicionada em torno do eixo BP2 e permite, devido ao maior diâmetro do eixo, um acesso à porca 14 de fixação do eixo BP a partir da parte dianteira do motor. Ele constitui, dessa forma, com a coroa de entrada 8, um elemento de parede do invólucro E1 que é destacável do eixo BP2 mas que pode ficar no lugar e manter a integridade volumétrica do invólucro dianteiro E1 quando o eixo BP2 é retirado.
[0038] Finalmente, a coroa 8 de acionamento do redutor é montada sobre o eixo intermediário 9 por meio de frisos ou caneluras que fazem os dois eixos cooperar e que permitem o acionamento da coroa 8 e, portanto, do redutor 7, pelo eixo BP2. Ela tem igualmente, e pelos mesmos motivos anteriormente citados, um diâmetro superior ao do eixo BP2.
[0039] Como pode ser observado na Figura 5, uma porca 16 é atarraxada sobre uma porção de extremidade a montante do mancal 13 e fica disposta em batente axial contra um ressalto 9e do eixo intermediário 9. O eixo intermediário 9 fica por si mesmo em apoio axial contra o anel móvel 10M do mancal 10 que suporta a extremidade a montante do eixo de turbina BP2. Essa porca 16 imobiliza também axialmente o eixo de acionamento do compressor de baixa pressão 1a. Por meio dessa porca, o rotor do compressor de baixa pressão, também chamado de compressor de preenchimento, é mantido no lugar no primeiro módulo A que pode ser manipulado sem risco de danificar essa parte móvel.
[0040] A porca 16 tem um diâmetro superior ao da porca 14 e, portanto, não obstrui a passagem da ferramenta de montagem/desmontagem da porca 14.

Claims (10)

1. Motor (1) de estrutura modular que inclui uma pluralidade de módulos coaxiais (A, B, C) que tem, em uma extremidade do motor, um primeiro módulo (A) que compreende um eixo de transmissão de potência (3) e um redutor de velocidade (7), o eixo de transmissão de potência sendo acionado por intermédio do redutor de velocidade (7) por um eixo de turbina (2) conectado a um (C) dos módulos coaxiais distinto do primeiro módulo do motor, o redutor de velocidade (7) compreendendo um meio de acionamento (8 e 9) fixado ao eixo da turbina (2) e a um mancal (13) de um eixo de um rotor de compressor de baixa pressão (1a), em que o motor (1) compreende uma primeira porca (16) de fixação do meio de acionamento ao mancal e uma segunda porca (14) de fixação do meio de acionamento ao eixo de turbina em que a primeira porca (16) tem um diâmetro superior ao da segunda porca (14), caracterizado pelo fato de que a primeira porca (16) é atarraxada sobre uma porção de extremidade a montante do mancal (13) e fica disposta em batente axial contra um ressalto (9e) do meio de acionamento (8, 9), em que o meio de acionamento (8, 9) fica por si mesmo em apoio axial contra um anel móvel (10M) de um mancal (10) que suporta uma extremidade a montante do eixo de turbina (2).
2. Motor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o redutor de velocidade (7) está disposto de forma a apresentar uma abertura central configurada para permitir o acesso de uma ferramenta de montagem/desmontagem, através da abertura, à segunda porca (14) a partir da extremidade do motor.
3. Motor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o meio de acionamento (9) do redutor de velocidade tem uma forma anular e apresenta a abertura central de passagem de uma ferramenta de montagem/desmontagem da porca de turbina.
4. Motor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a extremidade dianteira do eixo de turbina (2) é suportada por um mancal (10) conectado ao primeiro módulo (A).
5. Motor, de acordo com as reivindicações 3 e 4, caracterizado pelo fato de que o meio de acionamento (9) do redutor de velocidade forma pelo menos uma das paredes móveis de um invólucro vedado (E1) de lubrificação e de resfriamento do mancal (10).
6. Motor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo (A) é retido por um meio de fixação removível (24) a um elemento de cárter do motor.
7. Turborreator que inclui um motor, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo (A) compreende uma ventoinha (S) montada sobre o eixo de potência (3).
8. Turborreator, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender um segundo módulo (B), a jusante do primeiro módulo, o segundo módulo incluindo um rotor, formado por um compressor de alta pressão (1b) e por uma turbina de alta pressão (1d) e uma câmara de combustão (1c).
9. Turborreator, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender um terceiro módulo (C) com uma turbina de baixa pressão (1e), o eixo de turbina (2) sendo conectado ao rotor da turbina de baixa pressão do terceiro módulo.
10. Turborreator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de compreender três módulos sucessivos, o primeiro módulo tendo um rotor de ventoinha e o compressor de baixa pressão, um segundo módulo tendo um rotor formado por um compressor de alta pressão e uma turbina de alta pressão e uma câmara de combustão e um terceiro módulo tendo um rotor de turbina de baixa pressão e um eixo de turbina coaxial com o rotor de alta pressão e ligado ao rotor de ventoinha por intermédio do redutor de velocidade, em que esse turborreator é do tipo de fluxo múltiplo.
BR112016011122-2A 2013-11-21 2014-11-06 Motor de estrutura modular e turborreator que inclui tal motor BR112016011122B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1361460 2013-11-21
FR1361460A FR3013388B1 (fr) 2013-11-21 2013-11-21 Moteur, tel qu'un turboreacteur, modulaire avec reducteur de vitesse
PCT/FR2014/052846 WO2015075345A1 (fr) 2013-11-21 2014-11-06 Moteur, tel qu'un turboreacteur, modulaire avec reducteur de vitesse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112016011122A2 BR112016011122A2 (pt) 2017-08-08
BR112016011122B1 true BR112016011122B1 (pt) 2022-04-12

Family

ID=50289833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112016011122-2A BR112016011122B1 (pt) 2013-11-21 2014-11-06 Motor de estrutura modular e turborreator que inclui tal motor

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10473035B2 (pt)
EP (1) EP3071792B1 (pt)
CN (1) CN105765166B (pt)
BR (1) BR112016011122B1 (pt)
CA (1) CA2929947C (pt)
FR (1) FR3013388B1 (pt)
RU (1) RU2674098C1 (pt)
WO (1) WO2015075345A1 (pt)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3013385B1 (fr) * 2013-11-21 2015-11-13 Snecma Enceinte avant etanche lors du desassemblage modulaire d'un turboreacteur a reducteur
FR3046201B1 (fr) * 2015-12-24 2018-01-19 Safran Aircraft Engines Turboreacteur avec un moyen de reprise de poussee sur le carter inter-compresseurs
FR3046202B1 (fr) 2015-12-24 2017-12-29 Snecma Turboreacteur avec un moyen de reprise de poussee sur le carter inter-compresseurs
BE1025131B1 (fr) * 2017-04-11 2018-11-14 Safran Aero Boosters S.A. Arbre de transmission à double cannelure pour turbomachine
US11168828B2 (en) 2017-05-02 2021-11-09 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine casing arrangement
FR3075860B1 (fr) 2017-12-22 2019-11-29 Safran Aircraft Engines Etancheite dynamique entre deux rotors d'une turbomachine d'aeronef
FR3075861B1 (fr) 2017-12-22 2019-11-15 Safran Aircraft Engines Etancheite dynamique entre deux rotors d'une turbomachine d'aeronef
FR3086343B1 (fr) * 2018-09-24 2020-09-04 Safran Aircraft Engines Turbomachine a reducteur pour un aeronef
FR3087819B1 (fr) * 2018-10-26 2020-11-13 Safran Aircraft Engines Turbomachine d'aeronef equipee d'une machine electrique
GB201817937D0 (en) * 2018-11-02 2018-12-19 Rolls Royce Plc Gas turbine engine
DE102019102450B4 (de) * 2019-01-31 2023-07-20 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren zur Montage eines Getriebemoduls eines Gasturbinentriebwerks
DE102019102429A1 (de) * 2019-01-31 2020-08-06 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Gasturbinentriebwerk für ein Luftfahrzeug
GB201903703D0 (en) * 2019-03-19 2019-05-01 Rolls Royce Plc A gas turbine engine bearing support structure
US11174916B2 (en) 2019-03-21 2021-11-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Aircraft engine reduction gearbox
CN109854377B (zh) * 2019-04-08 2024-05-03 沈阳建筑大学 一种新型航空涡轮风扇发动机
FR3115823B1 (fr) 2020-11-04 2022-09-30 Safran Aircraft Engines Modularite d’une turbomachine d’aeronef
FR3115822B1 (fr) 2020-11-04 2022-09-30 Safran Aircraft Engines Modularite d’une turbomachine d’aeronef
US11365630B1 (en) * 2020-12-28 2022-06-21 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Fan rotor with tapered drive joint
US11268453B1 (en) 2021-03-17 2022-03-08 Pratt & Whitney Canada Corp. Lubrication system for aircraft engine reduction gearbox
CN112983651B (zh) * 2021-04-26 2023-07-28 黄锴 小型航空双转子无人机发动机
FR3140123A1 (fr) 2022-09-26 2024-03-29 Safran Aircraft Engines Modularite d’une turbomachine d’aeronef par un dispositif de blocage axial et en rotation, procede de montage correspondant
FR3140124A1 (fr) * 2022-09-26 2024-03-29 Safran Aircraft Engines Turbomachine comprenant plusieurs modules et un dispositif de blocage de ces modules, et procede de demontage correspondant

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2866073B1 (fr) * 2004-02-11 2006-07-28 Snecma Moteurs Turboreacteur ayant deux soufflantes contrarotatives solidaires d'un compresseur a basse pression contrarotatif
FR2896826B1 (fr) * 2006-01-30 2008-04-25 Snecma Sa Systeme de liaison d'arbre moteur avec ecrou escamotable
US7955046B2 (en) * 2007-09-25 2011-06-07 United Technologies Corporation Gas turbine engine front architecture modularity
US8511987B2 (en) * 2009-11-20 2013-08-20 United Technologies Corporation Engine bearing support
US8672801B2 (en) * 2009-11-30 2014-03-18 United Technologies Corporation Mounting system for a planetary gear train in a gas turbine engine
ITFI20110269A1 (it) * 2011-12-12 2013-06-13 Nuovo Pignone Spa "turning gear for gas turbine arrangements"
EP2610464B1 (en) * 2011-12-30 2018-10-31 United Technologies Corporation Gas Turbine engine
US8402741B1 (en) * 2012-01-31 2013-03-26 United Technologies Corporation Gas turbine engine shaft bearing configuration

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015075345A1 (fr) 2015-05-28
BR112016011122A2 (pt) 2017-08-08
RU2016119153A (ru) 2017-12-26
CA2929947C (fr) 2022-12-06
EP3071792B1 (fr) 2020-12-30
US20160298548A1 (en) 2016-10-13
FR3013388A1 (fr) 2015-05-22
US10473035B2 (en) 2019-11-12
FR3013388B1 (fr) 2019-03-22
RU2674098C1 (ru) 2018-12-04
EP3071792A1 (fr) 2016-09-28
CN105765166B (zh) 2019-04-05
CA2929947A1 (fr) 2015-05-28
CN105765166A (zh) 2016-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112016011122B1 (pt) Motor de estrutura modular e turborreator que inclui tal motor
US10422341B2 (en) Front enclosure which is sealed during the modular dismantling of a turbojet with reduction gear
US20230366355A1 (en) Gas turbine engine with front support arrangement
JP6407998B2 (ja) 流体移送管路を備えた遊星減速ギア、ならびにそのような減速ギアを備えた航空機用プロペラターボ機械
JP5620519B2 (ja) 航空機タービンエンジン用二重反転プロペラシステム
EP3179137B1 (en) Power gearbox pin arrangement
RU2689258C2 (ru) Газотурбинная установка и способ ее демонтажа
US20070006569A1 (en) Turbomachine with contrarotating fans
RU2686248C2 (ru) Передняя часть авиационного двухконтурного газотурбинного двигателя и авиационный двухконтурный газотурбинный двигатель
JP5650181B2 (ja) ガスタービンエンジンおよびガスタービンエンジンの前方構造体の分解方法
BR112017022476B1 (pt) Redutor com trem de engrenagens epicicloidal para uma turbomáquina, turbomáquina e processo de realização de um redutor
RU2567483C2 (ru) Газотурбинный двигатель и способ разборки передней части конструкции газотурбинного двигателя
KR20170020523A (ko) 가스 터빈의 배기 부재 및 배기실 메인터넌스 방법
BR112015006124B1 (pt) Motor de turbina a gás
US20140186182A1 (en) A device for feeding fluid to a hydraulic actuator for controlling the pitch of the fan blades of a two-propeller turboprop
JP2013096410A (ja) ガスタービンエンジンおよびガスタービンエンジンの保守方法
EP3260739A1 (en) Low-cost epicyclic gear carrier and method of making the same
EP3232009A1 (en) Blade outer air seal having retention snap ring
US2916874A (en) Engine construction
GB2539096A (en) Turbomachine comprising a ventilation system
US20160177783A1 (en) Housing support nut connection
RU2669120C2 (ru) Способ технического обслуживания газотурбинного двигателя (варианты) и газотурбинный двигатель
RU70315U1 (ru) Турбовинтовентиляторный двигатель
CN116568907A (zh) 飞行器涡轮机的模块化
BR102016029929A2 (pt) Turbofan motor assembly, aircraft and mounting method for a motor assembly

Legal Events

Date Code Title Description
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 06/11/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.