BR112020017716A2

BR112020017716A2 - mancal guia variável

Info

Publication number: BR112020017716A2
Application number: BR112020017716-4A
Authority: BR
Inventors: Sarmad Elahi; Shawn Wale; Ryan Byrne; Andrew Wodoslawsky
Original assignee: Andritz Hydro Canada Inc.
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2021-06-01
Also published as: CN112805466B; ZA202004452B; CN112805466A; AU2019365142B2; PE20210608A1; NZ768080A; GEP20227376B; MX2020009388A; WO2020084350A1; CR20210198A; KR20200136042A; RU2763303C1; KR102252858B1; CA3089086C; AU2019365142A1; PH12020551116A1; US10961977B2; US20200132042A1; CA3089086A1; JP2021523316A

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de mancal guia que inclui um ajustador de bloco para atravessar ao menos um mancal em uma direção para ajustar uma folga radial. O sistema pode incluir ainda um sensor para medir desvios na folga radial. Em algumas modalidades, o sistema de mancal guia inclui um controlador que recebe um sinal de distância a partir do sensor que mede a folga radial e sinaliza ao ajustador de bloco para atravessar o menos um mancal para compensar os desvios na folga radial.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MANCAL GUIA VARIÁVEL".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a mancais hidrodinâmicos com blocos guias distintos, e mais particularmente a mancais hidrodinâmicos usados na indústria de hidrelétricas. Técnica Relacionada

[0002] Os conjuntos geradores de turbina hidroelétrica produzem energia elétrica usando um recurso renovável e sem a combustão de combustíveis fósseis. Uma turbina converte energia cinética da água corrente em energia mecânica de rotação. Um eixo de acionamento conectado à turbina transmite a energia mecânica para um conjunto de rotor em um gerador. Em seguida, o gerador converte a energia mecânica em energia elétrica.

[0003] Um gerador pode incluir um gabinete de gerador que abrange o conjunto de rotor e o conjunto de rotor aninhado. O conjunto de estator estacionário pode incluir múltiplas bobinas. O conjunto de rotor pode incluir múltiplos magnetos configurados para girar dentro do conjunto de estator em relação às bobinas do estator. Uma pequena caixa de ar separa o conjunto do rotor do conjunto do estator. O eixo de acionamento transmite energia mecânica da turbina para girar o conjunto do rotor. À medida que o conjunto do rotor gira, o movimento dos ímãs que passam pelas bobinas do estator estacionário induz uma corrente elétrica nas bobinas. A eletricidade gerada pode, então, ser transferida para ser ainda processada, armazenada ou distribuída.

[0004] Os conjuntos de turbina hidroelétrica tendem a ter mancais de guia hidrodinâmicos dispostos em posição adjacente ao eixo de acionamento, abaixo e/ou acima do gerador. Um mancal de empuxo também pode ser colocado acima do gerador. Um mancal guia pode incluir múltiplos blocos de mancal guia distintos (ou "sapatas") configurados para reduzir o atrito, facilitar o movimento do eixo de acionamento rotacional durante o funcionamento, resistir às forças laterais durante eventos de falha e centralizar o eixo de acionamento no gabinete do eixo de acionamento. Os blocos de mancal guia podem ser dispostos anularmente dentro de um gabinete de eixo de acionamento. Quando o eixo de acionamento está presente, os blocos de mancal guia definem uma distância radial do mancal guia entre os blocos de mancal guia e o eixo de acionamento. A vedação do eixo de acionamento pode ser disposta abaixo e acima dos blocos de mancal guia para conter o fluido hidrodinâmico (tipicamente óleo ou água). O fluido preenche os espaços entre o eixo de acionamento, o gabinete do eixo de acionamento e as vedações do eixo de acionamento, incluindo a distância radial do mancal guia. Idealmente, o eixo de acionamento gira contra um filme de fluido disposto anularmente entre os blocos do mancal guia e o eixo e acionamento de rotação. Em funcionamento, este filme de fluido é, de modo geral, altamente pressurizado pelo movimento relativo do eixo de acionamento aos blocos para resistir às forças normais e de avaria e para manter o eixo de acionamento centralizado. Na prática, no entanto, a largura da distância radial do mancal guia pode variar significativamente dependendo das temperaturas ambientes do sistema de mancal.

SUMÁRIO

[0005] De acordo com alguns aspectos da presente invenção, métodos, estruturas e produtos de programa de computador são no presente documento descritos, que pode mitigar os efeitos das variações na distância radial do mancal guia entre os blocos de mancal guia e o eixo de acionamento de um conjunto de turbina, como um conjunto de turbina hidroelétrica.

[0006] Em algumas modalidades, o problema das vibrações do eixo de acionamento devido às variações de distância em uma distância radial do mancal guia em uma máquina giratória que tem um mancal hidrodinâmico é mitigado por um sistema configurado para monitorar a distância radial e para ajustar uma posição dos um ou mais blocos de mancal guia em relação ao eixo de acionamento, enquanto a máquina giratória está ativa.

[0007] Em um aspecto, é fornecido um método para manter uma distância radial entre um mancal guia variável e um eixo de acionamento de uma turbina. Em uma modalidade, o método pode incluir medir uma distância radial da linha de base entre ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina. Um ajustador de bloco pode ser engatado a pelo menos um mancal guia. O ajustador de bloco pode incluir um motor principal em comunicação com ao menos um mancal guia através de uma transmissão, sendo que o ajustador de bloco acionado por uma força motriz do motor principal atravessa ao menos um mancal em uma direção para ajustar uma distância radial. O método pode ainda incluir medir os desvios da distância radial entre o ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina. O método inclui também calcular uma diferença entre os desvios da distância radial e a distância radial da linha de base. Em algumas modalidades, o método inclui acionar o motor principal para ajustar o ao menos um mancal guia para compensar a diferença entre os desvios da distância radial e da distância radial da linha de base. Em algumas modalidades, o método é um método implementado por computador.

[0008] Em outro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de mancal guia. Em uma modalidade, o sistema de mancal guia pode incluir um sistema de ajuste de bloco para atravessar ao menos um mancal guia em uma direção para ajustar uma distância radial. A distância radial é uma dimensão entre uma extremidade mais externa do eixo de acionamento do pelo menos um bloco de mancal e um perímetro mais externo de um conjunto de eixo de acionamento. O sistema pode incluir ainda um sensor para medir desvios na distância radial. Em algumas modalidades, o sistema de mancal guia inclui um controlador que recebe um sinal de distância a partir do sensor que mede a distância radial e sinaliza o sistema de ajuste de bloco para atravessar o menos um mancal para compensar os desvios na distância radial.

[0009] Em outra modalidade, o sistema de mancal guia pode incluir um sistema de engrenagem e um bloco ajustador mecanicamente engatado ao sistema de engrenagem. O ajustador de bloco pode ter uma extremidade de bloco distalmente disposta a partir do sistema de engrenagem, sendo que o bloco final é engatado a um bloco de mancal. O sistema de mancal guia pode incluir, também, um motor principal que engata o sistema de engrenagem de modo que o motor principal não seja colinear com uma linha radial disposta em um plano radial definido pelo centro de rotação do eixo de acionamento. Um sensor de proximidade pode ser configurado para detectar uma distância da folga radial entre um bloco de mancal guia e o eixo de acionamento. O sensor de proximidade gera um sinal de distância e transmite o sinal de distância para um sistema de controle. Em algumas modalidades, o sistema de controle compara o sinal de medição de distância para uma faixa programada, sendo que o sistema de controle envia um sinal de ajuste para um motor principal se o sinal de medição de distância não for compatível com a faixa programada. Em algumas modalidades, o motor principal engata um sistema de engrenagem de parafuso de rosca sem fim que engata uma roda de rosca sem fim e é configurado para girar uma roda de rosca sem fim. A roda de rosca sem fim pode ser configurada para girar o ajustador de bloco. O ajustador de bloco pode ser configurado para mover o bloco de mancal guia ao longo de um plano radial definido pelo centro de rotação do eixo de acionamento.

[0010] Uma vantagem do sistema exemplificador pode ser que a distância radial do mancal guia pode ser monitorada continuamente e ajustada em resposta a um eixo de acionamento termicamente expansível, mantendo assim uma distância do mancal guia radial ideal durante o acionamento e ao longo da operação da máquina giratória. Além disso, a distância do guia radial ocasionalmente muda abruptamente durante a operação em resposta a uma condição desequilibrada. Uma condição desequilibrada pode resultar de distúrbios hidráulicos, falha elétrica, aplicação repentina de travagens de turbina, choque de um grande pedaço de detrito com o rotor da turbina ou algum outro evento operacional não planejado. Uma vantagem adicional dos sistemas exemplificadores que são descritos na presente invenção podem ser a proteção contra o acionamento reverso, que pode, de outro modo, resultar das condições de desequilíbrio acima descritas.

[0011] Foi descoberto que, configurando o motor principal para engatar com um sistema de engrenagem não colinear em relação ao movimento linear real ou potencial do ajustador de bloco, o sistema de ajuste de mancal guia exemplificador protege contra o acionamento reverso inesperado que poderia, de outro modo, danificar um sistema de ajuste de mancal ou resultar na perda de orientação do eixo de acionamento. O acionamento reverso também poderia fechar o vão entre os componentes giratórios e estacionários. Sem se ater à teoria, existe a hipótese de que o engate não colinear pode proporcionar uma força contrária suficiente para superar as forças motrizes reversas. O parafuso de ajuste do mancal guia pode ajustar os blocos do mancal guia radialmente em direção ou para longe das partes giratórias. Sem se ater à teoria, acredita-se que a ordem de colocação do parafuso de rosca sem fim e da roda de rosca sem fim pode proteger o motor principal contra o acionamento reverso do bloco de mancal guia. Em uma modalidade, o motor principal fornece um sinal de posição redundante para o sistema de controle como uma verificação de segurança.

[0012] Em outro aspecto, um sistema de controle é fornecido que pode ser utilizado com os métodos e estruturas descritos acima para manter uma distância radial entre um sistema de mancal guia variável e um eixo de acionamento de uma turbina. Em uma modalidade, o sistema de controle pode incluir ao menos um módulo de memória para armazenar os valores das distâncias radiais da linha de base para uma dimensão entre ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina. O sistema de controle pode incluir um receptor para receber os desvios da distância radial medida entre ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina. Em algumas modalidades, o sistema de controle pode incluir ainda um analisador de distância radial corretiva que usa um processador de hardware para executar um conjunto de instruções para comparar os desvios de distância radial medidos em relação aos valores de distância radial da linha de base no fornecimento de uma dimensão de distância radial corretiva. O sistema de controle inclui ainda pelo menos um gerador de sinal em comunicação com um ajustador de bloco que atravessa o pelo menos um mancal guia em uma direção para ajustar uma distância radial.

[0013] Em ainda um outro aspecto, um produto de programa de computador é fornecido que inclui uma mídia de armazenamento legível por computador que tem um código de programa legível por computador incorporado ao mesmo para manter uma distância radial entre um mancal guia variável e um eixo de acionamento de uma turbina. Em uma modalidade, a mídia de armazenamento legível por computador é não transitória. O código de programa legível por computador pode fornecer as etapas de medir uma distância radial de linha de base entre ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina. Um ajustador de bloco pode ser engatado ao pelo menos um mancal guia. O ajustador de bloco pode incluir um motor principal em comunicação com ao menos um mancal guia através de uma transmissão, sendo que o ajustador de bloco acionado por uma força motriz do motor principal atravessa aquele ao menos um mancal guia em uma direção para ajustar uma distância radial. O método pode ainda incluir medir os desvios da distância radial entre o ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina, e calcular uma diferença entre os desvios da distância radial e a distância radial da linha de base. Em algumas modalidades, o método inclui acionar o motor principal para ajustar o ao menos um mancal guia para compensar a diferença entre os desvios da distância radial e da distância radial da linha de base.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] O supracitado será evidente a partir da descrição mais particular a seguir das modalidades exemplificadoras da presente invenção, conforme ilustrado nos desenhos em anexo, nos quais os caracteres de referência similares referem-se às mesmas partes ao longo das diferentes vistas. Os desenhos não estão necessariamente em escala, e enfatizam, em vez disso, a ilustração das modalidades descritas.

[0015] A Figura 1 é um diagrama de fluxo que mostra um método para ajustar o posicionamento dos blocos de mancal guia para mitigar os efeitos das variações na distância do mancal guia radial, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0016] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um sistema de ajuste de mancal guia exemplificador com a tampa da caixa de câmbio removida para maior clareza, representando ao menos um eixo de acionamento de uma turbina, um bloco de mancal guia e a distância radial entre a parede lateral do eixo de acionamento e o bloco de mancal guia, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0017] As Figuras 3A-3B são vistas em perspectiva de algumas modalidades de um sistema de ajuste de mancal guia, incluindo uma correia e roda dentada como a transmissão entre um motor principal e os mancais guia ajustáveis.

[0018] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um sistema de ajuste de mancal guia exemplificador que inclui um pinhão e cremalheira circular como a transmissão entre um motor principal e os mancais guia ajustáveis.

[0019] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um sistema de ajuste de mancal guia exemplificador incluindo a ação de alavanca e engrenagens como a transmissão entre um motor principal e os mancais guia ajustáveis.

[0020] A Figura 6 é uma vista em seção transversal em perspectiva de um sistema de ajuste de mancal guia exemplificador que compreende um sistema de cunha como a transmissão entre um motor principal e os mancais guia ajustáveis.

[0021] A Figura 7 é um diagrama de blocos que mostra uma primeira modalidade de um sistema para ajustar o posicionamento dos blocos de mancal guia para mitigar os efeitos das variações na distância do mancal guia radial, de acordo com a presente invenção.

[0022] A Figura 8 é um diagrama de blocos ilustrando um sistema que pode incorporar o sistema para ajustar o posicionamento dos blocos de mancal guia que é representado na Figura 7, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0023] A Figura 9 é um fluxograma representando possíveis trajetórias de sinal do sinal de distância.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] A descrição detalhada a seguir das modalidades preferenciais é apresentada apenas para fins descritivos e de ilustração, e não se destina a ser exaustiva ou limitar o escopo e o espírito da invenção. As modalidades foram selecionadas e descritas para melhor explicar os princípios da invenção e sua aplicação prática. Um versado na técnica reconhecerá que muitas variações podem ser feitas na invenção descrita neste relatório descritivo sem se afastar do escopo e do espírito da invenção.

[0025] Os caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes ao longo das várias vistas. Embora os desenhos representam modalidades dos vários recursos e componentes de acordo com a presente invenção, os desenhos não estão necessariamente em escala e algumas características podem ser exageradas para ilustrar melhor as modalidades da presente invenção, e tais exemplificações não devem ser interpretadas como limitadoras do escopo da presente invenção de qualquer outra forma.

[0026] As referências no relatório descritivo a "uma modalidade", "uma modalidade exemplificadora" etc., indicam que a modalidade descrita pode incluir um recurso, estrutura ou característica específico, mas cada modalidade pode não incluir necessariamente o recurso, estrutura ou característica específico. Além disso, tais frases não estão necessariamente se referindo à mesma modalidade. Ainda, quando um recurso, estrutura ou característica específico é descrito em conjunto com uma modalidade, alega-se que ele está dentro do conhecimento de um versado na técnica para afetar tal recurso, estrutura ou característica em conexão com outras modalidades, sejam elas explicitamente descritas ou não.

[0027] Embora os termos específicos sejam usados na descrição a seguir por uma questão de clareza, esses termos se destinam a se referir apenas à estrutura específica da modalidade selecionada para ilustração nos desenhos, e não se destinam a definir ou limitar o escopo da descrição.

[0028] As formas singulares "um", "uma" e "o/a" incluem referências no plural, a menos que o contexto claramente determine de outro modo. Deve-se compreender que os valores numéricos incluem valores numéricos que são iguais quando reduzidos ao mesmo número de algarismos significativos e valores numéricos que diferem do valor declarado em menos que o erro experimental da técnica de medição convencional do tipo descrito no presente pedido para determinar o valor.

[0029] Todas as faixas no presente documento apresentadas são inclusivas do ponto final do teste mencionado e são independentemente combináveis (por exemplo, a faixa "de 2 gramas a 10 gramas" é inclusiva dos pontos finais do teste 2 gramas e 10 gramas, e todos os valores intermediários.

[0030] Como usado no presente documento, a linguagem aproximada pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que pode variar sem resultar em uma alteração na função básica à qual ela está relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo ou termos, como "cerca de" e "substancialmente", pode não estar limitado aos valores precisos especificados. O modificador "cerca de" também deve ser considerado como revelando a faixa definida pelos valores absolutos dos dois pontos finais do teste. Por exemplo, a expressão "de cerca de 2 a cerca de 4" também revela a faixa "de 2 a 4".

[0031] Deve ser observado que muitos dos termos usados na presente invenção são termos relativos. Por exemplo, os termos

"superior" e "inferior" são um em relação ao outro em termos de localização, ou seja, um componente superior está situado em uma altura mais elevada do que um componente inferior em uma dada orientação, mas estes termos podem mudar se o dispositivo for virado. Os termos "entrada" e "saída" são em relação a um fluido que escoa através deles em relação a uma determinada estrutura, por exemplo, um fluido flui através da entrada na estrutura e flui através da saída para fora da estrutura. OS termos "a montante" e "a jusante" são em relação à direção na qual um fluido flui através de vários componentes, ou seja, o fluxo de fluidos através de um componente a montante antes de fluir através do componente a jusante.

[0032] Os termos "horizontal" e "vertical" são usados para indicar a direção em relação a uma referência absoluta, ou seja, no nível do chão. Entretanto, esses termos não devem ser interpretados para exigir que a estrutura seja absolutamente paralela ou absolutamente perpendicular uma à outra. Por exemplo, uma primeira estrutura vertical e uma segunda estrutura vertical não são necessariamente paralelas entre si. Os termos "topo" e "fundo", ou "de base" são usados para se referir a locais/superfícies em que o topo é sempre mais alto do que o fundo/base em relação a uma referência absoluta, ou seja, a superfície da Terra. Os termos "para cima" e "para baixo" também são usados em relação a uma referência absoluta; um fluxo ascendente também é sempre no sentido contra a gravidade da Terra.

[0033] O termo "diretamente", quando usado para se referir a dois componentes do sistema, como válvulas ou bombas, ou outros dispositivos de controle, ou sensores (por exemplo, de temperatura ou pressão), significa que o primeiro componente e o segundo componente são conectados sem qualquer componente intermediário, como válvulas ou bombas, ou outros dispositivos de controle, ou sensores (como por exemplo, de temperatura ou pressão), na interface dos dois componentes.

[0034] Os conjuntos de turbina hidroelétrica tendem a ter mancais de guia hidrodinâmicos dispostos em posição adjacente ao eixo de acionamento, abaixo e/ou acima do gerador. Um mancal guia pode compreender múltiplos blocos de mancal guia distintos (ou "sapatas") configurados para reduzir o atrito, facilitar o movimento do eixo de acionamento rotacional durante o funcionamento, resistir às forças laterais durante eventos de falha e centralizar o eixo de acionamento no gabinete do eixo de acionamento. Os blocos de mancal guia são tipicamente dispostos anularmente dentro de um gabinete do eixo de acionamento, em que os blocos de mancal guia definem uma distância de mancal guia radial entre os blocos de mancal guia e o eixo de acionamento. A vedação do eixo de acionamento pode ser disposta abaixo e acima dos blocos de mancal guia para conter o fluido hidrodinâmico (tipicamente óleo ou água). O fluido preenche os espaços entre o eixo de acionamento, o gabinete do eixo de acionamento e as vedações do eixo de acionamento, incluindo a distância radial do mancal guia. Idealmente, o eixo de acionamento gira contra um filme de fluido disposto anularmente entre os blocos do mancal guia e o eixo e acionamento de rotação. Este filme de fluido é, de modo geral, altamente pressurizado pelo movimento relativo do eixo de acionamento aos blocos para resistir às forças normais e de avaria e para manter o eixo de acionamento centralizado.

[0035] Entretanto, determinou-se que a largura da distância do mancal guia radial pode diferir significativamente dependendo das temperaturas ambientes do sistema de mancal. Ou seja, um eixo de acionamento "frio" cria uma distância mais larga do que um eixo de acionamento "quente" que expandiu termicamente até as temperaturas de operação. A distância do mancal guia radial é definida uma vez durante o comissionamento do sistema. A medição manual e o ajuste das distâncias do mancal guia radial podem ser tediosos e demorados, e devem ser feitos enquanto a máquina está fora de linha.

[0036] Para compensar, os fornecedores de equipamentos avaliam a expansão térmica do eixo de acionamento e o tamanho do eixo de acionamento para expandir em uma distância do mancal guia radial "quente", quando a turbina está funcionando de forma consistente em condições normais de funcionamento. Por conseguinte, os fornecedores tipicamente instalam um eixo de acionamento frio entre os blocos de mancal guia distintos. Isso resulta em uma distância de mancal guia radial "frio" que é geralmente mais ampla e menos concêntrica (devido a condições de fluxo não ideais no filme fluido) do que uma distância de guia radial "quente". Após a partida, o eixo de acionamento gradualmente aquece e eventualmente se expande até que a temperatura do eixo de acionamento se iguale às temperaturas de operação. O eixo de acionamento termicamente expandido define, assim, uma distância de mancal guia radial "quentes" mais concêntrica.

[0037] Durante o período de partida, quando há uma maior distância radial, a pressão do filme de fluido não é suficiente para resistir às forças laterais que a água da barragem descarregada exerce sobre a turbina. As forças laterais variáveis, desse modo, balançam a turbina e o rotor ao longo do eixo de acionamento, o que frequentemente resulta em vibrações que potencialmente comprometem o sistema, induzem o desgaste ou induzem danos de contato direto entre o eixo de acionamento e os blocos de mancal guia, e alarmes ou deslocamentos desnecessários. Um deslocamento desativa a turbina uma vez que as vibrações ultrapassam um limiar programado, enquanto que os alarmes meramente avisam sobre uma condição aberrante no sistema. Para colocar o sistema em condições de operação, os proprietários de equipamentos ignoram frequentemente os alarmes e os protocolos de fechamento automático.

[0038] Determinou-se que, por este motivo, a inicialização de uma turbina pode ser perigosa. O pessoal operacional próximo submete-se a riscos de segurança, e o conjunto turbina-gerador corre o risco de ser danificado. Em um caso extremo, um eixo de acionamento com encaixe solto pode permitir que o conjunto do rotor entre em contato com o conjunto do estator e essencialmente destrua os polos do rotor, o núcleo do estator, e o enrolamento do estator. A vibração também pode enfraquecer ou causar falha por fadiga em outros componentes internos do gerador. Quando os operadores ou instaladores elevam os limiares de alarme e deslocamento para evitar deslocamentos na partida, os operadores ou instaladores podem não detectar problemas significativos em vez para desativar o sistema e evitar falhas catastróficas.

[0039] Consequentemente, há uma necessidade não resolvida há muito percebida para mitigar os problemas causados pelas variâncias de distâncias radiais durante a partida. Além disso, a distância do guia radial ocasionalmente muda abruptamente durante a operação em resposta a uma condição desequilibrada. Uma condição desequilibrada pode resultar de distúrbios hidráulicos, falha elétrica, aplicação repentina de travagens de turbina, choque de um grande pedaço de detrito com o rotor da turbina ou algum outro evento operacional não planejado.

[0040] Em consonância com os métodos, estruturas e produtos de programa de computador que são descritos na presente invenção, o problema de vibrações do eixo de acionamento nas máquinas giratórias que têm mancais hidrodinâmicos é mitigado por um sistema configurado para monitorar a distância radial entre os mancais guia, e o eixo de acionamento em torno do qual os mancais guias são posicionados, e para ajustar uma posição dos um ou mais blocos de mancal guia em relação ao eixo de acionamento enquanto a máquina giratória está ativa. Uma vantagem do sistema exemplificador pode ser que a distância radial do mancal guia pode ser monitorada continuamente e ajustada em resposta a um eixo de acionamento termicamente expansível, mantendo assim uma distância do mancal guia radial ideal durante o acionamento e ao longo da operação da máquina giratória.

[0041] Uma outra vantagem de algumas modalidades do sistema descrito na presente invenção pode ser a proteção contra o acionamento reverso que pode, de outro modo, resultar das condições de abalo da distância do mancal guia radial. O acionamento reverso ocorre quando o conjunto de eixo de acionamento inesperadamente entra em contato com um bloco de mancal guia. A força de contato pode ser suficiente para acionar o bloco de mancal guia e qualquer parafuso de ajuste linear de volta (ou seja, radialmente para fora) do centro de rotação do eixo de acionamento. A força de acionamento reverso tornaria os mecanismos de ajuste estáticos apresentados nesses pedidos de patente precedentes e modelos de utilidade não funcionais. Um bloco de mancal guia acionado de modo reverso cria um vão grande e irregular entre o lado do eixo de acionamento acionado de modo reverso do bloco e o eixo de acionamento, que pode rapidamente desestabilizar o conjunto de eixo de acionamento e exigir o desligamento imediato do sistema.

[0042] Os métodos e sistemas da presente invenção serão agora descritos em mais detalhes com referência às Figuras 1 a 9.

[0043] A Figura 1 é um diagrama de fluxo que mostra um método para ajustar o posicionamento dos blocos de mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 para mitigar os efeitos das variações na distância do mancal guia radial, de acordo com uma modalidade da presente invenção. As Figuras 2 a 6 ilustram os sistemas de ajuste de mancal guia exemplificadores 1000a, 1000b, 1000c, 1000d, 1000e que podem ser usados em combinação com o método descrito com referência à Figura 1. As Figuras 7 e 8 ilustram algumas modalidades de um sistema de controle 1100 para uso com as estruturas e os métodos mostrados nas Figuras 1 a 6.

[0044] Os fluxogramas e os diagrama de blocos nas Figuras ilustram a arquitetura, funcionalidade e operação de possíveis implementações de sistemas, métodos e produtos de programa de computador de acordo com várias modalidades da presente invenção. A este respeito, cada bloco no fluxograma ou diagramas de blocos pode representar um módulo, segmento ou porção de instruções, que compreendem uma ou mais instruções executáveis para implementar a(s) função(ões) lógica(s) especificada(s). Em algumas implementações alternativas, as funções indicadas nos blocos podem ocorrer fora da ordem observada nas figuras. Por exemplo, dois blocos mostrados em sucessão podem, de fato, ser executados de modo substancialmente simultâneo, ou os blocos podem às vezes ser executados na ordem reversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Também será observado que cada bloco dos diagramas de blocos e/ou ilustrações de fluxograma, e combinações de blocos nos diagramas de blocos e/ou ilustrações de fluxograma, podem ser implementados por sistemas à base de hardware para fins especiais que executam as funções ou atos especificados, ou para realizar as combinações de hardware para fins especiais e instruções de computador.

[0045] Com referência ao bloco 1 da Figura 1, em uma modalidade, o método para manter uma distância radial entre um mancal guia variável 210, 410, 510, 610, 710 e um eixo de acionamento 220, 420, 520, 620, 720 de uma turbina pode começar com uma inclusão de medição de uma distância radial de linha de base entre pelo menos um mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 e o eixo de acionamento 220, 420, 520, 620, 720 da turbina. A turbina pode ser uma turbina hidroelétrica. No entanto, os métodos, sistemas e estruturas da presente invenção não são limitadas apenas a este exemplo. Os métodos, estruturas e sistemas no presente documento descritos são aplicáveis a quaisquer sistemas de turbina que usam mancais guias.

[0046] Para uso na presente invenção, a "distância radial" é uma dimensão entre uma extremidade mais externa do eixo de acionamento 211 do pelo menos um bloco de mancal e um perímetro mais externo de um conjunto de eixo de acionamento (eixo de acionamento 220). A distância radial é representada na Figura 2 pelo número de referência 215, em que a dimensão de folga radial é identificada por D. A distância radial é identificada pelos números de referência 415, 515, 615, 715 nas Figuras 3A a 6. A distância radial nos sistemas no presente documento descritos pode ser continuamente medida, e em comparação com a "distância radial da linha de base". Em algumas modalidades, a diferença entre a distância radial da linha de base e a distância radial medida fornece o diferencial pelo qual o mancal guia variável 210 pode ser ajustado para fornecer uma distância otimizada. A distância radial da linha de base pode levar em consideração um modo de operação para a turbina. Por exemplo, a distância da linha de base pode ser diferente para a partida da turbina, quando a turbina está fria, quando a turbina está quente e uma combinação destes fatores. A distância radial da linha de base também pode levar em conta considerações operacionais diferentes da turbina, como as horas que uma turbina pode ter permanecido em funcionamento.

[0047] Com referência à Figura 7, a distância radial da linha de base 1102 pode ser armazenada na memória 1101 de um sistema de controle 1100 para manter uma distância radial entre um mancal guia variável e um eixo de acionamento de uma turbina. O sistema de controle 1100 também pode ser chamado de controlador que recebe um sinal de distância a partir de um sensor que mede a distância radial e sinaliza para um ajustador de bloco 245, 445, 645, 745 atravessar o ao menos um mancal, por exemplo, o mancal guia variável 210, 410, 510, 610, 710 para compensar os desvios na distância radial. Em uma modalidade, o sistema de controle 1110 pode incluir ao menos um módulo de memória 1102 para armazenar os valores das distâncias radiais da linha de base para uma dimensão entre ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina.

[0048] Os valores da distância radial da linha de base podem ser inseridos no sistema de controle 1100 por um operador que faz interface com o sistema de controle 1110 através de um adaptador de interface de usuário 150, conforme é representado na Figura 8. Neste exemplo, um operador da turbina pode inserir valores para a distância radial da linha de base a partir de ao menos um dispositivo de entrada 152, 153, 156. O pelo menos um dispositivo de entrada 152, 154, 156 pode ser qualquer dispositivo de computação, como um computador desktop, computador móvel, computador laptop, tablet, smartphone e/ou computador específico para a turbina.

[0049] Os dispositivos de entrada 152, 154, 156 podem estar em conexão com o adaptador da interface de usuário 150 através de uma conexão sem fio, ou os dispositivos de entrada 152, 154, 156 podem ser conectados por fio em comunicação elétrica com o adaptador da interface de usuário 150.

[0050] A distância radial da linha de base pode ser um valor que é manualmente medido a partir das turbinas durante a partida, ou enquanto o dispositivo está fora de linha, e pode também ter em conta as medições enquanto a turbina está em funcionamento.

[0051] Em algumas outras modalidades, o sistema de controle 1100 pode usar aprendizado de máquina para ajustar a distância radial da linha de base, levando em conta ao menos uma dentre medições históricas para a distância radial, medições em tempo real da distância radial e valores sugeridos pelo fabricante para a distância radial. Os algoritmos de aprendizado de máquina constroem um modelo matemático com base em dados de amostra, conhecidos como "dados de treinamento", para fazer previsões ou tomar decisões sem ser explicitamente programados para executar a tarefa. Nesse caso, as medições históricas podem ser usadas com as condições operacionais para fornecer os algoritmos de dados de treinamento, que por sua vez podem ser usados para usar dados em tempo real para atualizar a distância radial da linha de base.

[0052] Com referência à Figura 1, o método pode continuar no bloco 2 engatando um sistema de ajuste de bloco ao pelo menos um mancal guia 210. Os blocos de mancal guia 210 são de preferência produzidos a partir de material resistente a óleo ou aquoso além de serem produzidos a partir de um material que tem um baixo coeficiente de atrito. Em uma modalidade, o ao menos um mancal guia 210 pode incluir um bloco de mancal de aço com revestimento de metal branco de estanho. O revestimento de metal branco pode ser um metal antifricção à base de estanho. O metal antifricção à base de estanho é um material que contém mais de 80% de liga de estanho. O material pode conter, também, quantidades menores de antimônio, chumbo e cobre.

[0053] Algumas modalidades dos sistemas ajustador de bloco estão mostradas nas Figuras 2 a 6. Em cada uma das modalidades descritas a seguir, o sistema ajustador de bloco pode incluir um motor principal 230 em comunicação através de uma transmissão a um ajustador de bloco 245, 445, 645 que está conectado a pelo menos um mancal guia 210, 410, 510, 610, 710. O ajustador de bloco 245, 445, 645, 745 pode ser acionado por uma força motriz do motor principal 230, que atravessa aquele pelo menos um mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 em uma direção para ajustar uma distância radial. Por exemplo, o motor principal 230 pode ser um motor, como um motor bidirecional que permite que o motor gire em qualquer direção, ou seja, duas direções opostas, enquanto se controla a velocidade. Em um exemplo, quando o motor do motor principal 230 está se movendo em uma primeira direção, o sistema ajustador de bloco pode mover pelo menos um mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 para aumentar a distância radial; e quando o motor do motor guia 230 está se movendo em uma segunda direção (que é oposta à primeira direção) o sistema ajustador de bloco pode mover o pelo menos um mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 para diminuir a distância radial.

[0054] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um sistema de ajuste de mancal guia 1000a exemplificador com a tampa da caixa de câmbio removida, para fins de clareza. O sistema de ajuste de mancal guia exemplificador 1000a pode ser disposto sobre uma estrutura de suporte de mancal 202 que compreende múltiplas nervuras 203 engatando em um anel de suporte 207. O anel de suporte 207 é, às vezes, conhecido como um "bráquete". Tradicionalmente, os prendedores prendem os blocos de mancal guia estáticos ao anel de suporte 207.

[0055] Na modalidade representada na Figura 2, o ajustador de bloco 245, sendo um parafuso de ajuste, se estende através do anel de suporte 207 para engatar o bloco de mancal guia 210. Entretanto, é contemplado que um ajustador de bloco 245 não precisa necessariamente passar através do anel de suporte 207 em todas as modalidades. Tanto as nervuras 203 como o anel de suporte 207 podem ser dispostos sobre uma plataforma 201.

[0056] Um motor principal 230 engata um sistema de engrenagem 241 representado pela caixa de câmbio 242 de uma maneira não colinear em relação ao comprimento L do ajustador de bloco 245. Mais especificamente, um motor do motor principal 230 é conectado a um eixo de acionamento 236 que tem uma ou mais engrenagens do eixo de acionamento 238 dispostas ao redor do eixo de acionamento 236. As engrenagens do eixo de acionamento 238 se engatam à engrenagem ativa 246 do sistema de engrenagem 241 que é representado pela caixa de câmbio com o número de referência 242. Neste exemplo, a transmissão do sistema ajustador de bloco inclui ao menos um dentre o eixo de acionamento 236, as engrenagens do eixo de acionamento 238 e a engrenagem ativa 246 (que pode ser uma engrenagem de rosca sem-fim 240) do sistema de engrenagem 241.

[0057] Na modalidade representada, o comprimento do ajustador de bloco L corresponde ao movimento linear real ou potencial do ajustador de bloco 245. Em algumas modalidades, configurando o motor principal 230 para engatar com um sistema de engrenagem 241 não colinearmente em relação ao movimento linear real ou potencial do ajustador de bloco 245, o sistema de ajuste de mancal guia exemplificador 200 protege contra o acionamento reverso inesperado que poderia, de outro modo, danificar um sistema de ajuste de mancal, resultar na perda de orientação do eixo de acionamento ou fechar o vão entre os componentes giratório e estacionário. Sem se ater à teoria, o engate não colinear pode proporcionar uma força contrária suficiente para superar as forças motrizes reversas.

[0058] Um conjunto de motor principal 234 engata um sistema de engrenagem 241 representado pela caixa de câmbio 242 de uma maneira não linear em relação ao comprimento L do ajustador de bloco

245. O conjunto de motor principal 234 pode compreender um motor principal 230, um eixo de acionamento 236 engatado ao motor principal 230 e uma ou mais engrenagens do eixo de acionamento 238 dispostas ao redor do eixo de acionamento 236. Na Figura 2, a engrenagem do eixo de acionamento 238 é um parafuso de rosca sem-fim 235. A engrenagem do eixo de acionamento 238 se engata à engrenagem ativas 246 ao longo de um segundo plano 223 disposto tangencialmente à circunferência da engrenagem do eixo de acionamento 238.

[0059] Na modalidade representada, o comprimento L do ajustador de bloco 245 corresponde ao movimento linear real ou potencial do ajustador de bloco 245. O comprimento L do ajustador de bloco 245 separa ainda uma primeira extremidade 243 do ajustador de bloco 245 a partir de uma extremidade de bloco 247 do ajustador de bloco 245. Conforme representado na Figura 2, a primeira extremidade 243 do ajustador de bloco 245 é a extremidade do ajustador de bloco 245 que está mais distante do mancal guia 210, enquanto a extremidade do bloco 245 do ajustador de bloco 245 é a extremidade mais próxima do ajustador de bloco 245 para o lado posterior 212 do bloco de mancal guia 210.

[0060] O comprimento L do ajustador de bloco 245 define ainda um primeiro plano 227. O ajustador de bloco 245 tem uma rosca que proporciona a rotação do ajustador de bloco 245 em torno do comprimento L (centro de rotação C). O comprimento L do bloco 245 se estende ao longo de uma direção horizontal na Figura 2. O primeiro plano 227 é um plano horizontal na Figura 2. O segundo plano 223 não é colinear com o primeiro plano 227. Na Figura 2, o segundo plano é um plano vertical que cruza o primeiro plano 223, perpendicularmente. Foi descoberto que a configuração do conjunto de motor principal 234 para engatar um sistema de engrenagem 241 através de uma engrenagem de eixo de transmissão 238 disposta em um segundo plano 227, em que o segundo plano 227 não é colinear com o primeiro plano 223, o sistema de ajuste de mancal guia exemplificador 200 é, dessa forma, configurado para proteger contra acionamento reverso inesperado que poderia, de outra forma, danificar um sistema de ajuste de mancal. Por exemplo, o ajustador de bloco 245 pode ser girado em torno de um eixo geométrico horizontal paralelo ao comprimento do ajustador de bloco 245, enquanto o eixo de acionamento 236 engatado ao motor principal 230 é girado em torno de um eixo geométrico vertical, onde as engrenagens do eixo de acionamento 238 engatam na engrenagem ativa 246.

[0061] Em um exemplo da modalidade representada na Figura 2, o motor principal 230 engata um parafuso de rosca sem-fim 235 (que fornece as engrenagens do eixo de acionamento 238). O parafuso de rosca sem-fim 235 engata tangencialmente a uma roda de rosca sem- fim 240 (que fornece a engrenagem ativa 246) na caixa de câmbio

242. A roda de rosca sem-fio 240 está disposta em torno do ajustador de bloco 245. Quando o motor principal 230 é ativado, o motor principal 230 gira o parafuso de rosca sem-fim 235. O parafuso de rosca sem-fim 235, por sua vez, gira a roda de rosca sem-fim 240 ao redor do centro de rotação C da roda de rosca sem-fim. A roda de rosca sem-fim 240, por sua vez, engata as roscas 244 no ajustador de bloco 245, transformando assim o movimento circular da roda de rosca sem-fim em movimento linear. O ajustador de bloco 245 pode engatar o lado posterior 212 do bloco de mancal guia 210 diretamente. Entretanto, em outras modalidades exemplificadoras, um ou mais elementos podem ser dispostos entre a extremidade do bloco 247 do ajustador de bloco 245 e o lado posterior 212 do bloco de mancal guia

210. Por exemplo, na modalidade representada, um espaçador 253 envolve a extremidade do bloco 247 e os prendedores 248 engatam o espaçador 253 ao lado posterior 212 do bloco de mancal guia 210. O espaçador 253 pode ser uma placa com interface de fecho ou outro dispositivo configurado para engatar o ajustador de bloco 245 ao bloco de mancal guia 210. Em outras modalidades, o espaçador 253 pode ser integrado no bloco de mancal guia 210.

[0062] Na Figura 2, o bloco de mancal guia 210, juntamente com o espaçador 253 e os prendedores 248, compreendem o conjunto de bloco de mancal 213. Em outras modalidades exemplificadoras, o conjunto de bloco de mancal 213 pode compreender um bloco de mancal 210 e uma estrutura configurada para engatar o ajustador de bloco 245 ao bloco de mancal guia 210.

[0063] Além disso, na modalidade representada, o ajustador de bloco 245 é um parafuso de ajuste, mas ficará entendido que outros dispositivos configurados para ajustar a posição de um bloco de mancal guia 210 ao longo de um plano radial definido pelo centro de rotação C do eixo de acionamento 220 são considerados como estando dentro do escopo desta descrição. Da mesma forma, será entendido que o motor principal 230 pode compreender um motor, um atuador hidráulico, um motor de passo ou outro dispositivo configurado para acionar um sistema de engrenagem 241. Ainda, a funcionalidade de transmissão de energia do sistema de engrenagem pode ser fornecida ao invés de por uma combinação de soluções de transmissão de energia, que inclui, mas não se limita, a engrenagens, cremalheiras, pinhões, esteiras, polias e correias. A função de proteção antiacionamento reverso pode ser substituída por um acoplamento especializado, como aquele descrito na Publicação de Patente US N° 2013/0206530, cuja totalidade está no presente documento incorporada a título de referência, ou um mecanismo de travamento que é engatado quando o motor principal 230 não está se movendo, ou um motor principal 230 projetado para fornecer resistência magnética contínua para guiar as forças do mancal.

[0064] As Figuras 3A a 6 são modalidades exemplificadoras alternativas para os ajustes do mancal guia 1000b, 1000c, 1000d, 1000e, incluindo os sistemas do ajustador de bloco. Em ao menos um exemplo da modalidade representada na Figura 2, cada bloco de mancal guia 210 inclui seu próprio sistema de ajuste de bloco, que pode incluir um ajustador de bloco 245 que é acionado pelo conjunto de motor principal individual 230 no qual uma transmissão individual conecta o conjunto de motor principal individual 230 ao ajustador de bloco 245. Na modalidade representada na Figura 2, a transmissão pode incluir ao menos um dentre o eixo de acionamento 236, as engrenagens do eixo de acionamento 238 e a engrenagem ativa 246 (que pode ser uma engrenagem de rosca sem-fim 240) do sistema de engrenagem 241. Nas modalidades mostradas nas Figuras 3A a 6, o conjunto de motor principal não se engata a cada ajustador de bloco 445, 645, 745 para cada bloco de mancal guia 210, individualmente. Nas modalidades mostradas nas Figuras 3A a 6, uma transmissão é fornecida que inclui um membro de ligação 483, 583, 683, 783 que pode conectar um conjunto de motor principal único a mais de um ajustador de bloco 445, 645, 745. Nesses exemplos, o membro de ligação 483, 583, 683 pode permitir que menos conjuntos de motor principal acionem uma pluralidade de blocos de mancal guia variáveis 210, 410, 510, 610, 710. Em certas modalidades exemplificadoras, um conjunto de motor principal pode ser configurado para mover todos os mancais guias 210 através de um membro de ligação 483, 583, 683, 783; e um sistema de engrenagem 441, 474, 541, 641, 649, 741 que transmite a força mecânica do membro de ligação 483, 583, 683, 783 ao ajustador de bloco 445, 645, 745.

[0065] As Figuras 3A e 3B representam uma modalidade acionada por correia de um sistema para ajustes de mancais guias 1000b em que o membro de ligação 483 compreende uma correia 473 configurada para transferir uma força motriz do motor principal para um sistema de engrenagem 441. A correia 473 se engata mecanicamente ao motor principal. A correia 473 também engata mecanicamente múltiplas engrenagens de roda dentada 474, em que a correia 473 e as múltiplas engrenagens de roda dentada 473 fornecem o sistema de engrenagem 441. O sistema de ajuste do bloco de mancal 1000b pode ajustar os blocos de mancais guias variáveis 410 para ajustar a distância radial. A combinação do sistema de engrenagem 441 e da correia 473 que fornece o membro de ligação 483 fornece a transmissão que conecta o motor principal e o ajustador de bloco 445 para mover o bloco de mancal guia 410 para ajustar a distância radial. É de notar que o bloco de mancal guia identificado pelo número de referência 410 na Figura 3A é similar ao bloco de mancal guia identificado pelo número de referência 210 na Figura 2. Portanto, a descrição do bloco de mancal identificado pelo número de referência 210 é adequada para descrever o bloco de mancal identificado pelo número de referência 410. A folga radial está entre o perímetro externo 471 do eixo de acionamento 420 e a superfície mais externa 416 do bloco de mancal 410.

[0066] Na modalidade exemplificadora mostrada, o sistema de engrenagem 441 inclui uma engrenagem de roda dentada 474 que tem dentes para engatar na correia 473, bem como as roscas sobre uma roda de rosca sem-fim 440 engatada ao ajustador de bloco 445. Cada engrenagem da roda dentada 474 engata uma roda de rosca sem-fim 440. A engrenagem de roda dentada 474 transfere a força motriz para a roda de rosca sem-fim 440. A roda de rosca sem-fim 440 engata as roscas 444 no ajustador de bloco 445 para transformar o movimento giratório da roda de rosca sem-fim 440 no movimento linear para o ajustador de bloco 445. O ajustador de bloco 445 compreende uma primeira extremidade 443 distalmente disposta a partir de uma extremidade do bloco 447. A extremidade do bloco 447 engata o bloco de mancal guia 410. Conforme representado nas Figuras 3A e 3B, a primeira extremidade 443 do ajustador de bloco 445 é a extremidade do ajustador de bloco 445 que está mais distante do mancal guia 410, enquanto a extremidade do bloco 445 do ajustador de bloco 445 é a extremidade mais próxima do ajustador de bloco 445 para o lado posterior 412 do bloco de mancal guia 410.

[0067] A Figura 4 representa um sistema de ajuste de bloco de mancal exemplificador 1000c no qual o membro de ligação 583 inclui uma cremalheira circular 567 que está em engate rosqueado às engrenagens de pinhão 540. O sistema de ajuste do bloco de mancal 1000c pode ajustar os blocos de mancais guias variáveis 510 para ajustar a distância radial. A cremalheira circular 567 e as engrenagens de pinhão 540 podem fornecer a transmissão que transmite a força motriz do motor principal para o ajustador de bloco, na qual o ajustador de bloco aplica a força motriz à superfície posterior 512 dos blocos de mancal guia 510. As engrenagens de pinhão 540 podem estar em engate rosqueado com um ajustador de bloco (não representado). É de notar que o bloco de mancal guia identificado pelo número de referência 510 na Figura 4 é similar ao bloco de mancal guia identificado pelo número de referência 210 na Figura 2. Portanto, a descrição do bloco de mancal identificado pelo número de referência 210 é adequada para descrever o bloco de mancal identificado pelo número de referência 510. A folga radial está entre o perímetro externo 571 do eixo de acionamento 520 e a superfície mais externa 516 do bloco de mancal 510.

[0068] Um motor principal, como por exemplo, o motor, engata a cremalheira circular 567. A cremalheira circular 567, por sua vez, engata múltiplas engrenagens de pinhão 540 anularmente dispostas ao redor do conjunto de eixo de acionamento 570, sendo que cada engrenagem de pinhão 540 engata um ajustador de mancal configurado para engatar um conjunto de bloco de mancal guia 513. O conjunto de eixo de acionamento 570 pode ser o eixo de acionamento de uma turbina hidrelétrica. O conjunto de bloco de mancal guia 513 é similar ao conjunto de bloco de mancal Guia 213 que é representado na Figura 2. O conjunto de bloco de mancal guia 513 pode incluir um espaçador 553 e prendedores ao bloco de mancal guia 510.

[0069] Em algumas modalidades, o motor principal gira a cremalheira circular 567, e a cremalheira circular 567 transfere a força motriz para a engrenagem de pinhão 540 e, subsequentemente, para o ajustador de mancal (ajustador de bloco). O ajustador de mancal engata no conjunto de mancal guia 513 e, dessa forma, ajusta a posição dos blocos de mancal guia 510 uniformemente ao longo das linhas radiais que se estendem do centro de rotação C do eixo de acionamento. Uma vedação 519 pode ser disposta adjacente aos blocos de mancal guia para evitar que o lubrificante, como água ou óleo vaze para fora a partir do vão 515.

[0070] A Figura 5 mostra um sistema de ajuste de mancal exemplificador 1000d no qual o membro de ligação 683 inclui uma ação de alavanca 678. O sistema de ajuste do bloco de mancal 1000d pode ajustar os blocos de mancais guias variáveis 610 para ajustar a distância radial. A ação de alavanca 678 pode incluir um braço 679 que está em contato com um sistema de engrenagem 641 que inclui uma roda de rosca sem-fim 649 e uma engrenagem de pinhão 640 que corresponde a cada um dos blocos de mancal guia variáveis 610. O braço 679 da ação de alavanca 678 está em comunicação direta com a roda de rosca sem-fim 649. A roda de rosca sem-fim 649 pode estar em engate rosqueado com a engrenagem de pinhão 640. A engrenagem de pinhão 640 é engatada ao ajustador de bloco 645. O sistema de ajuste do bloco de mancal 1000d pode ajustar os blocos de mancais guias variáveis 610 para ajustar a distância radial. A ação de alavanca 678 pode incluir ainda ligações da alavanca 677. As ligações da alavanca 677 conectam cada um dos braços 679. As ligações da alavanca 677 e os braços 679 do manípulo da alavanca 678, em conexão com a roda de rosca sem-fim 649 e a engrenagem de pinhão 640, podem fornecer a transmissão que transmite o motivo gerado pelo motor principal para o ajustador de bloco 645, em que o ajustador de bloco 645 é conectado aos blocos de mancal guia variáveis 610. As engrenagens de pinhão 640 podem estar em engate rosqueado com um ajustador de bloco (não representado). É de notar que o bloco de mancal guia identificado pelo número de referência 610 na Figura 5 é similar ao bloco de mancal guia identificado pelo número de referência 210 na Figura 2. Portanto, a descrição do bloco de mancal identificado pelo número de referência 210 é adequada para descrever o bloco de mancal identificado pelo número de referência 610. A folga radial está entre o perímetro externo 671 do eixo de acionamento 620 e a superfície mais externa 616 do bloco de mancal 610.

[0071] Um motor principal, como por exemplo, o motor, engata o manípulo da alavanca 678. O manípulo da alavanca 678, por sua vez, engata múltiplas engrenagens de pinhão 640 anularmente dispostas ao redor do conjunto de eixo de acionamento 670, sendo que cada engrenagem de pinhão 640 engata um ajustador de mancal configurado para engatar um conjunto de bloco de mancal guia 613. O conjunto de eixo de acionamento 670 pode ser o eixo de acionamento de uma turbina hidrelétrica. O conjunto de bloco de mancal guia 613 é similar ao conjunto de bloco de mancal guia 213 que é representado na Figura 2. O conjunto de bloco de mancal guia 613 pode incluir um espaçador 653 e prendedores ao bloco de mancal guia 610.

[0072] Em algumas modalidades, o motor principal gira o manípulo da alavanca 678, e o manípulo da alavanca 678 transfere a força motriz para a engrenagem de pinhão 640 e, subsequentemente, para o ajustador de mancal (ajustador de bloco 645). O ajustador de mancal 645 engatando no conjunto de mancal guia 613, dessa forma, ajusta a posição dos blocos de mancal guia 610 uniformemente ao longo das linhas radiais que se estendem do centro de rotação C do eixo de acionamento. Uma vedação 619 pode ser disposta adjacente aos blocos de mancal guia para evitar que o lubrificante, como água ou óleo vaze para fora a partir do vão 615.

[0073] Em algumas modalidades, um motor principal engata o manípulo da alavanca 678. Em outras modalidades exemplificadoras, o manípulo da alavanca 678 pode ser configurado para desengatar a roda de rosca sem-fim 649 quando o ajuste não for desejado.

[0074] A Figura 6 representa outro sistema de ajuste de mancal exemplificador 1000e em que o membro de ligação 783 inclui um sistema de cunha 789 que recorre ao atrito ao redor de toda a circunferência do lado posterior 712 dos blocos de mancal 710 para resistir ao recuo em qualquer um dos vários blocos de mancal 710. Na modalidade que é mostrada na Figura 6, a transmissão do sistema ajustador de bloco é o sistema de cunha 789. O sistema de ajuste do bloco de mancal 1000e pode ajustar os blocos de mancais guias variáveis 710 para ajustar a distância radial. É de notar que o bloco de mancal guia identificado pelo número de referência 710 na Figura 6 é similar ao bloco de mancal guia identificado pelo número de referência 210 na Figura 2. Portanto, a descrição do bloco de mancal identificado pelo número de referência 210 é adequada para descrever o bloco de mancal identificado pelo número de referência 710. O bloco de mancal 710 é um componente de um conjunto de bloco de mancal guia 713, O conjunto de bloco de mancal guia 713 é similar ao conjunto de bloco de mancal guia 213 que é representado na Figura 2. O conjunto de bloco de mancal guia 713 pode incluir um espaçador 753 e prendedores ao bloco de mancal guia 610. A folga radial está entre o perímetro externo 771 do eixo de acionamento 720 e a superfície mais externa 716 do bloco de mancal 710.

[0075] Um motor principal, como por exemplo, o motor, engata o manípulo da alavanca 778. O manípulo da alavanca 778, por sua vez, engata a superfície posterior 712 dos blocos de mancal 710 dispostos de forma anular ao redor do conjunto de eixo de acionamento 770. Mais especificamente, uma porção afunilada do sistema de cunha 789 é inserida entre o espaçador 753 que está conectado à superfície posterior 712 dos blocos de apoio 710 e a extremidade do bloco 247 do ajustador de bloco 245. Quanto maior é a dimensão da porção afunilada do sistema de cunha 789 ao ser deslizada entre a extremidade do bloco 747 do ajustador de bloco 745 e o espaçador 753 que está conectado à superfície posterior 712 dos blocos de mancal 710, maior é a distância a qual os blocos de mancal 710 se movem em direção ao perímetro externo 716 do eixo de acionamento

720. O motor principal gira o manípulo da alavanca 778, e o manípulo da alavanca 778 transfere a força motriz para os blocos de mancal

710. Observa-se que o sistema de cunha 789 pode atuar vários blocos de mancal 710 simultaneamente. Desse modo, a cunha 789 do sistema que é posicionada entre o ajustador de mancal 745 e o espaçador 753 conectado à superfície posterior 712 dos blocos de mancal 710 do conjunto de mancal guia 613, ajusta a posição dos blocos de mancal guia 710 uniformemente ao longo das linhas radiais que se estendem do centro de rotação C do eixo de acionamento.

[0076] Uma vedação 719 pode ser disposta adjacente aos blocos de mancal guia para evitar que o lubrificante, como água ou óleo vaze para fora a partir do vão 715.

[0077] Novamente com referência à Figura 1, o método pode ainda incluir medir os desvios de distância radial entre o pelo menos um mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 e o eixo de acionamento 220,

420, 520, 620, 720 da turbina no bloco 3. Os desvios de distância radial podem ser medidos a qualquer momento em relação à operação e não operação da turbina. Por exemplo, as medições a frio podem ser feitas quando a turbina não está em operação, e as medições a quente podem ser feitas quando a turbina está em funcionamento.

[0078] Em algumas modalidades, um sensor de proximidade pode fazer medições da distância radial. Essas medições podem ser usadas para determinar um desvio, ou seja, uma diferença da distância radial a partir da distância radial de linha de base que está ajustada no bloco 1 do método ilustrado pela Figura 1. O termo, "sensor de proximidade" pode ser usado para se referir a diferentes tecnologias com nomes ligeiramente diferentes, mas todos sendo sensores que resultam em um sinal (digital, analógico ou mecânico) que se destina a indicar uma distância, ou proximidade. Uma modalidade de um sensor de proximidade que é adequada para os métodos, estruturas e sistemas da presente descrição é identificada pelo número de referência 205 na Figura 2. Em algumas modalidades, no lado do bloco de mancal guia 216, uma extremidade do sensor do sensor de proximidade 205 está disposta no interior do sistema de ajuste do mancal guia, como representado na Figura 2. Qualquer dessas substituições são consideradas como estando dentro do escopo desta descrição. Em outras modalidades exemplificadoras, o sensor de proximidade pode ser omitido em favor de sinais de retroinformação de posição precisos gerados diretamente a partir do motor principal 230.

[0079] A título de exemplo, o sensor de proximidade 205 pode ser disposto dentro do bloco de mancal guia 210 e pode ter uma extremidade do sensor voltada para o conjunto de eixo de acionamento 270. Entretanto, em outras modalidades exemplificadoras, o sensor de proximidade 205 pode ser disposto sobre o bloco de mancal guia 210 ou acima, abaixo, ou adjacente ao bloco de mancal guia 210. O sensor de proximidade 205 está configurado para medir a distância D da distância radial 215 entre a superfície mais externa 216 do conjunto de bloco de mancal 213 e o perímetro mais externo 271 do conjunto de eixo de acionamento 270. A distância radial 215 é tipicamente o espaço entre o lado do eixo de acionamento do bloco de mancal guia 211 e o eixo de acionamento

220. Esta distância radial 215 é configurada para ser preenchida com lubrificante 217, como água ou óleo. Ou seja, na Figura 2, a superfície mais externa 216 do conjunto de bloco de mancal 213 é o lado do eixo de acionamento 211 do mancal guia 210 e o perímetro mais externo 271 do conjunto de eixo de acionamento 270 é o perímetro do eixo de acionamento 220.

[0080] Consequentemente, a distância radial 215 é a distância D entre o lado do eixo de acionamento 211 e o eixo de acionamento 220. Entretanto, em outras modalidades exemplificadoras, o conjunto de eixo de acionamento 270 pode compreender ainda uma ou mais luvas dispostas ao redor do eixo de acionamento 220. Quando uma luva ou outro objeto é disposto entre o lado do eixo de acionamento 211 do mancal guia 210 e o eixo de acionamento 220, a distância radial será entendida como sendo a distância D entre a superfície mais externa 216 do conjunto de bloco de mancal 213 e o perímetro mais externo 271 do conjunto de eixo de acionamento 270.

[0081] Bote-se que a descrição do sensor de proximidade identificada pelo número de referência 205 para o sistema de ajuste de mancal 1000a que está na Figura 2 é igualmente aplicável para fornecer a descrição do sensor de proximidade que pode ser usada para os sistemas de ajuste de mancal 1000b, 1000c, 1000d, 1000e que são mostrados nas Figuras 3A a 6. Em cada uma das modalidades que são mostradas nas Figuras 3A a 6, um sensor de proximidade pode ser integrado ao conjunto de bloco de mancal guia

413, 513, 613, 713 de maneira similar a que o sensor de proximidade é integrado no conjunto de bloco de mancal guia 213 que é representado na Figura 2. Mais especificamente, um sensor de proximidade pode ser disposto sobre o bloco de mancal guia 410, 510, 610, 710 ou acima, abaixo, ou adjacente ao bloco de mancal guia 410, 510, 610, 710. O sensor de proximidade é configurado para medir a distância da distância radial 415, 515, 616, 715 entre a superfície mais externa 416, 516, 616, 716 do conjunto de bloco de mancal 413, 513, 613, 713 e o perímetro mais externo 471, 571, 671, 771 do conjunto de eixo de acionamento 470, 570, 670, 770.

[0082] Em algumas modalidades, o sensor de proximidade 205 é um sensor de corrente parasita indutivo. Sensores de 4 "corrente parasita" indutivos são projetados para fornecer uma tensão analógica que é proporcional à distância entre a face do sensor e um "alvo" eletricamente condutivo, por exemplo, o perímetro mais externo 271 do conjunto de eixo de acionamento 270. Em funcionamento, o acionador excita uma bobina com fio enrolado na sonda com um sinal de RF. Em um exemplo, o sinal de RF é de aproximadamente 1 MHz. A bobina na sonda gera um campo eletromagnético oscilante. Qualquer material eletricamente condutivo que engate no campo terá uma "corrente parasita" induzida em sua superfície. A corrente parasita produz o seu próprio campo eletromagnético. A interação entre o campo da bobina e o campo das correntes parasita produz uma alteração de impedância na bobina, cuja magnitude se baseia na distância entre os dois campos, ou entre a sonda e a superfície alvo. O acionador monitora a impedância da bobina e emite uma tensão analógica linear proporcional à distância entre a sonda e a superfície alvo.

[0083] Com referência à Figura 1, o método pode continuar com o bloco 4 que ainda calcula uma diferença entre os desvios da distância radial e a distância radial da linha de base. Em algumas modalidades,

o cálculo da diferença entre os desvios da distância radial e a distância radial da linha de base é fornecido por um sistema de controle 1100, que pode incluir um analisador de distância radial corretivo 1104. As Figuras 7 e 8 ilustram uma modalidade de um sistema de controle 1100 para ajustar o posicionamento dos blocos de mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 para mitigar os efeitos das variações na distância do mancal guia radial. O sistema de controle 1100 também pode ser chamado de controlador.

[0084] O sistema de controle 1100 está em comunicação com os sistemas ajustadores de bloco que foram descritos acima com referência às Figuras 2 a 6. Por exemplo, os sistemas de controle 1110 podem estar em comunicação tanto por comunicação sem fio ou por comunicação com fio com o motor principal, como o motor principal identificado pelo número de referência 230 na Figura 2. Por exemplo, o sistema de controle 1100 pode incluir pelo menos um gerador de sinal 1106 em comunicação com o sistema ajustador de bloco que atravessa o pelo menos um mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 em uma direção para ajustar a distância radial. Em uma modalidade, o pelo menos um gerador de sinal 1106 está em comunicação com o motor principal 230.

[0085] Em algumas modalidades, o sistema de controle 1100 pode incluir um receptor 1103 para receber os desvios de distância radial medidos entre ao menos um mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 e o eixo de acionamento 270 da turbina.

[0086] Em algumas modalidades, o sistema de controle 1100 pode incluir ainda um analisador de distância radial de correção 1104 que usa um processador de hardware 1105 para executar um conjunto de instruções para comparar os desvios de distância radial medidos em relação aos valores de distância radial da linha de base no fornecimento de uma dimensão de distância radial corretiva. Conforme usado no presente documento, o termo "subsistema de processador de hardware" ou "processador de hardware" pode se referir a um processador, memória, software ou combinações dos mesmos que cooperam para executar uma ou mais tarefas específicas. Em modalidades úteis, o subsistema de processador de hardware pode incluir um ou mais elementos de processamento de dados (por exemplo, circuitos lógicos, circuitos de processamento, dispositivos de execução de instruções etc.). O um ou mais elementos de processamento de dados podem ser incluídos em uma unidade de processamento central, uma unidade de processamento gráfica e/ou um processador separado - ou controlador baseado em elemento de computação (por exemplo, portas lógicas etc.). O subsistema processador de hardware subsistema pode incluir uma ou mais memórias on-board (por exemplo, caches, matrizes de memória dedicadas, memória apenas de leitura etc.). Em algumas modalidades, o subsistema processador de hardware pode incluir uma ou mais memórias que podem ser on-board ou off-board ou que podem ser dedicadas para uso pelo subsistema processador de hardware (por exemplo, ROM, RAM, sistema básico de entrada/saída (BIOS) etc.).

[0087] Mais especificamente, o sistema de controle 1110 recebe dados medidos na distância radial a partir do sensor de proximidade 205, que podem ser medidos por meio da distância radial quando a turbina está quente ou fria, e/ou quando a turbina está desconectada ou em funcionamento etc. O sistema de controle 1110, então, utiliza o analisador de distância radial corretiva 1104 para comparar os dados medidos na distância radial a partir do sensor de proximidade 205 até a distância radial de linha de base que foi precedentemente determinada na etapa 1 do método representado na Figura 1. Os valores da distância radial de linha de base podem ser armazenados na memória 1101 do sistema de controle 1100, que pode ser fornecido em um módulo para a distância radial de linha de base 1102. Em algumas modalidades, o analisador de distância radial corretiva 1104 determina se a diferença entre a distância radial de linha de base e a distância radial medida é um desvio que é suficientemente importante para ser um desvio de distância radial do qual o sistema do mancal guia variável pode se beneficiar de uma correção na distância radial atuada pelo sistema ajustador de bloco. Para determinar se a correção é adequada, o analisador radial corretivo pode usar uma série de regras que são atuadas pelo processador de hardware 1105 no cálculo de uma solução para os desvios de distância radial.

[0088] Cada um dos componentes para o sistema de controle 1110 que são representados na Figura 7 podem ser interconectados por um barramento de sistema 102.

[0089] Qualquer um dos sistemas ou máquinas (por exemplo, dispositivos) mostrados na Figura 7 podem ser, incluir, ou de outro modo ser implementados em um computador com uma finalidade específica (por exemplo, especializada ou de outro modo não genérica) que foi modificado (por exemplo, configurado ou programado por software, como um ou mais módulos de software de um aplicativo, sistema operacional, firmware, middleware ou outro programa) para executar uma ou mais das funções descritas na presente invenção para esse sistema ou máquina. Por exemplo, um sistema de computador com uma finalidade específica capaz de implementar qualquer uma ou mais das metodologias no presente documento descritas é discutido acima em relação às Figuras 1 a 6, e tal computador com uma finalidade especial pode, consequentemente, ser um meio para executar qualquer uma ou mais das metodologias no presente documento discutidas. No campo técnico desses computadores com finalidade específica, um computador com finalidade específica que foi modificado pelas estruturas no presente documento discutidas para executar as funções no presente documento discutidas é tecnicamente aprimorado em comparação com outros computadores com finalidade específica que não possuem as estruturas discutidas na presente invenção, ou são de outro modo incapazes de executar as funções discutidas na presente invenção. Consequentemente, uma máquina com finalidade específica configurada de acordo com os sistemas e métodos discutidos na presente invenção fornece um aprimoramento para a tecnologia de máquinas com finalidade específica similares.

[0090] O sistema de controle 1100 pode ser integrado no sistema de processamento 1200 representado na Figura 8. O sistema de processamento 1200 inclui ao menos um processador (CPU) 104 acoplado de modo operacional a outros componentes por um barramento de sistema 102. Um cache, uma memória somente de leitura (ROM) 108, uma memória de acesso aleatório (RAM) 110, um adaptador de entrada/saída (I/O) 120, um adaptador de som 130, um adaptador de rede 140, um adaptador de interface de usuário 150 e um adaptador de vídeo 160 são acoplados de modo operacional ao barramento de sistema 102. O barramento 102 interconecta uma pluralidade de componentes conforme será descrito na presente invenção.

[0091] O sistema de processamento 1200 representado na Figura 8, pode incluir ainda um primeiro dispositivo de armazenamento 122 e um segundo dispositivo de armazenamento 124 e ser operacionalmente acoplado ao barramento de sistema 102 através do adaptador de I/O 120. Os dispositivos de armazenamento 122 e 124 podem ser qualquer um dentre um dispositivo de armazenamento em disco (por exemplo, um dispositivo de armazenamento magnético ou de disco óptico), um dispositivo magnético de estado sólido etc. Os dispositivos de armazenamento 122 e 124 podem ser do mesmo tipo de dispositivo de armazenamento ou diferentes tipos de dispositivos de armazenamento.

[0092] Um alto-falante 132 é operacionalmente acoplado ao barramento de sistema 102 através do adaptador de som 130. Um transceptor 142 é operacionalmente acoplado ao barramento de sistema 102 pelo adaptador de rede 140. Um dispositivo de exibição 162 é operacionalmente acoplado ao barramento de sistema 102 pelo adaptador de vídeo 160.

[0093] Um primeiro dispositivo para inserção de dados pelo usuário 152, um segundo dispositivo para inserção de dados pelo usuário 154 e um terceiro dispositivo para inserção de dados pelo usuário 156 são operacionalmente acoplados ao barramento de sistema 102 através do adaptador de interface de usuário 150. Os dispositivos para inserção de dados pelo usuário 152, 154 e 156 podem ser qualquer um dentre um teclado, um mouse, um bloco de teclas, um dispositivo de captura de imagem, um dispositivo detector de movimento, um microfone, um dispositivo que incorpora a funcionalidade de ao menos dois dos dispositivos precedentes, e assim por diante. Naturalmente, outros tipos de dispositivos de entrada também podem ser usados, mantendo, ao mesmo tempo, o espírito da presente invenção. Os dispositivos para inserção de dados pelo usuário 152, 154 e 156 podem ser do mesmo tipo de dispositivo para inserção de dados pelo usuário ou tipos diferentes de dispositivo para inserção de dados pelo usuário. Os dispositivos para inserção de dados pelo usuário 152, 154 e 156 são usados para inserir e fornecer informações para e a partir do sistema de processamento 1200.

[0094] Naturalmente, o sistema de processamento 1200 também pode incluir outros elementos (não mostrados), conforme é prontamente contemplado pelo versado na técnica, bem como omitir certos elementos. Por exemplo, vários outros dispositivos de entrada e/ou dispositivos de saída podem ser incluídos no sistema de processamento 400, dependendo da implementação específica dos mesmos, conforme é prontamente entendido pelo versado na técnica. Por exemplo, vários tipos de dispositivos de entrada e/ou saída sem fio e/ou com fio podem ser usados. Além disso, processadores, controladores, memórias adicionais e outros, em várias configurações, também podem ser utilizados tal como é prontamente entendido pelo versado na técnica. Estas e outras variações do sistema de processamento 1200 são prontamente contemplados por um versado na técnica, tendo em conta os ensinamentos da presente invenção no presente documento fornecidos.

[0095] Com referência ao bloco 5 da Figura 1, em algumas modalidades, o método inclui acionar o motor principal para ajustar o ao menos um mancal guia para compensar a diferença entre os desvios da distância radial e da distância radial da linha de base.

[0096] A Figura 9 é um fluxograma representando possíveis trajetórias de sinal do sinal de distância 355, que é medido pelo sensor de proximidade 205 na medição da distância radial. Em funcionamento, o sensor de proximidade 205 mede a distância D da distância radial 215, 415, 515, 615, 715 para gerar um sinal de distância 355. O sensor de proximidade 305, em seguida, transmite o sinal de distância 355 para o sistema de controle 1100 que é configurado para analisar o sinal de distância 355. O sistema de controle 1100 possa assumir uma variedade de formas físicas, e pode incluir, a título de exemplo, um dispositivo integrado de potência e sinal, ou dispositivos de processamento de potência e sinal separados conectados um ao outro. O sistema de controle 1100 pode ser digital ou analógico, e ser controlado pelo controlador lógico programável ("CLP") lógico ou de relé lógico. Em uma modalidade exemplificadora, o sistema de controle 1100 inclui um analisador de distância radial corretivo 1104 que compara o valor do sinal de distância 355 para uma faixa programada 357. A faixa programada 357 pode incluir os valores armazenados dentro do módulo para a distância radial de linha de base que podem ser armazenados na memória 43 do sistema de controle 1100. O sistema de controle 1100 pode, então, enviar um sinal de ajuste 362 para o motor principal 230 se o sinal de distância 355 for diferente (por exemplo, não for um elemento na) da faixa programada 357. Em uma modalidade, se o sinal de distância 355 exceder a faixa de programada 357, o sinal de ajuste 362 direciona o bloco de mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 em direção ao eixo de acionamento 220, 420, 520, 620, 720. Em uma modalidade, se o sinal de distância 355 não exceder a faixa programada 357, o sinal de ajuste 362 remove o bloco de mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 do eixo de acionamento 220, 420, 520, 620, 720. Em certas modalidades exemplificadoras, o ajustador de bloco 245, 445, 645, 745 é configurado para mover o bloco de mancal guia 210, 410, 510, 610, 710 ao longo de um plano radial definido pelo centro de rotação C do eixo de acionamento 220, 420, 520, 620, 720 em resposta ao sinal de ajuste 362. Em outras modalidades exemplificadoras, o ajustador de bloco 245, 445, 645, 745 pode ajustar o passo do bloco de mancal guia 220, 420, 520, 620, 720 em resposta ao sinal de ajuste 362. Os componentes do sistema de ajuste mancal guia exemplificadores são desejavelmente produzidos a partir de materiais resistentes a óleo.

[0097] Em uma modalidade exemplificadora, o motor principal 230 fornece um sinal de posição redundante ao sistema de controle 1100 para confirmar a posição do bloco de mancal guia radial 210, 410, 510, 610, 710.

[0098] A presente invenção pode ser um sistema, um método e/ou um produto de programa de computador a qualquer nível de integração de detalhes técnicos possível. O produto de programa de computador pode fornecer um método para manter uma distância radial entre um mancal guia variável e um eixo de acionamento de uma turbina. O produto de programa de computador pode incluir uma mídia de armazenamento legível por computador (ou mídia) que tem instruções de programa legíveis por computador na mesma para fazer com que um processador execute aspectos da presente invenção. Por exemplo, a presente invenção fornece um produto de Programa de computador que compreende uma mídia não transitória de armazenamento legível por computador que tem código de programa legível por computador incorporado na mesma. O código de programa legível por computador pode fornecer as etapas de medir uma distância radial de linha de base entre ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina. Um ajustador de bloco pode ser engatado ao pelo menos um mancal guia. O ajustador de bloco pode incluir um motor principal em comunicação com ao menos um mancal guia através de uma transmissão, sendo que o ajustador de bloco acionado por uma força motriz do motor principal atravessa aquele ao menos um mancal guia em uma direção para ajustar uma distância radial. O método pode ainda incluir medir os desvios da distância radial entre o ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina, e calcular uma diferença entre os desvios da distância radial e a distância radial da linha de base. Em algumas modalidades, o método inclui acionar o motor principal para ajustar o ao menos um mancal guia para compensar a diferença entre os desvios da distância radial e da distância radial da linha de base.

[0099] A mídia de armazenamento legível por computador pode ser um dispositivo tangível que pode reter e armazenar instruções para uso por um dispositivo de execução de instrução. A mídia de armazenamento legível por computador pode ser, por exemplo, mas sem se limitar, a um dispositivo de armazenamento eletrônico, um dispositivo de armazenamento magnético, um dispositivo de armazenamento óptico, um dispositivo de armazenamento eletromagnético, um dispositivo de armazenamento semicondutor ou qualquer combinação adequada dos precedentemente mencionados. Uma lista não exaustiva de exemplos mais específicos de meio de armazenamento legível por computador inclui os seguintes: um disquete portátil de computador, um disco rígido, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória somente de leitura (ROM) uma memória somente de leitura programável apagável (EPROM ou memória flash), uma memória de acesso aleatório estática (SRAM), uma memória de disco compacto apenas de leitura (CD-ROM), um disco versátil digital (DVD), um cartão de memória, um disquete, um dispositivo mecanicamente codificado como cartões perfurados ou estruturas elevadas em um sulco com instruções ali registadas, e qualquer combinação dos itens precedentemente mencionados. Um meio de armazenamento legível por computador, para uso na presente invenção, não deve ser interpretado como sendo de sinais transitórios por si só, como ondas de rádio ou outras ondas eletromagnéticas que se propagam livremente, ondas eletromagnéticas que se propagam através de uma guia de onda ou outros meios de transmissão (por exemplo, pulsos de luz que passam através de um cabo de fibra óptica), ou sinais elétricos transmitidos através de um fio.

[0100] As instruções de programa legíveis por computador no presente documento descritas podem ser baixadas para os respectivos dispositivos de computação/processamento a partir de uma mídia de armazenamento legível por computador ou para um computador externo ou dispositivo de armazenamento externo através de uma rede, por exemplo, a internet, uma rede local, uma rede de área ampla e/ou uma rede sem fio. A rede pode compreender cabos de transmissão de cobre, fibras ópticas de transmissão, transmissão sem fio, roteadores, firewalls, switches, computadores gateway e/ou servidores de borda. Um cartão adaptador de rede ou de interface de rede em cada dispositivo de computação/processamento recebe instruções de programa legíveis por computador da rede e encaminha as instruções de programa legíveis por computador para o armazenamento em uma mídia de armazenamento legível por computador dentro do respectivo dispositivo de computação/processamento.

[0101] Instruções de programa legíveis por computador para executar as operações da presente invenção podem ser instruções de montador, instruções de arquitetura do conjunto de instruções (ISA), instruções de máquina, instruções dependentes de máquina, microcódigo, instruções de firmware, dados de definição de estado ou qualquer código fonte ou código do objeto escrito em qualquer combinação de uma ou mais linguagens de programação, incluindo uma linguagem de programação orientada a objeto, como SMALLTALK, C++ ou similares, e linguagens de programação de procedimentos convencionais, como a linguagem de programação "C" ou linguagens de programação similares. As instruções de programa legíveis por computador podem ser executadas integralmente no computador do usuário, parcialmente no computador do usuário, como um pacote de software autônomo, parcialmente no computador do usuário e parcialmente em um computador remoto ou integralmente no computador remoto ou servidor. No último cenário, o computador remoto pode ser conectado ao computador do usuário através de qualquer tipo de rede, incluindo uma rede de área local (LAN) ou uma rede de área ampla (WAN), ou a conexão pode ser feita para um computador externo (por exemplo, através da internet usando um provedor de serviços de internet). Em algumas modalidades, os circuitos eletrônicos incluindo, por exemplo, um circuito de lógica programável, de matriz de portas programável em campo (FPGA) ou de matriz de lógica programável (PLA) pode executar as instruções do programa legível por computador através da utilização de informações de estado das instruções de programa legíveis por computador para personalizar os circuitos eletrônicos, para executar os aspectos da presente invenção.

[0102] Os aspectos da presente invenção são no presente documento descritos com referência às ilustrações do fluxograma e/ou diagramas de blocos dos métodos, aparelhos (sistemas) e produtos de programa de computador de acordo com as modalidades da invenção. Será entendido que cada bloco das ilustrações do fluxograma e/ou diagramas em bloco, e combinações de blocos nas ilustrações do fluxograma e/ou diagramas de blocos, podem ser implementados por instruções de programa legíveis por computador.

[0103] Essas instruções de programa legíveis por computador podem ser fornecidas para um processador de um computador de propósito geral, computador de propósito especial ou outro aparelho de processamento de dados programável para produzir uma máquina, de modo que as instruções, executadas através do processador do computador ou outro aparelho de processamento de dados programável, criem meios para implementar as funções/atos especificados no fluxograma e/ou diagrama de blocos ou blocos. Essas instruções de programa legíveis por computador também podem ser armazenadas em uma mídia de armazenamento legível por computador que pode direcionar um computador, um aparelho de processamento de dados programável e/ou outros dispositivos para funcionar de uma maneira particular, de modo que a mídia de armazenamento legível por computador tendo instruções armazenadas na mesma compreende um artigo de fabricação que inclui instruções que implementam aspectos da função/ação especificada no fluxograma e/ou bloco ou blocos de diagrama de blocos.

[0104] As instruções de programa legível por computador também podem ser carregadas em um computador, em outro aparelho de processamento de dados programável ou outro dispositivo para fazer com que uma série de etapas operacionais sejam executadas no computador, outro aparelho programável ou outro dispositivo para produzir um processo implementado por computador, de modo que as instruções que são executadas no computador, outros aparelhos programáveis ou outros dispositivos implementam as funções/ações especificadas no fluxograma e/ou bloco ou blocos do diagrama de blocos.

[0105] Tendo descrito as modalidades preferenciais de um mancal guia variável (que se destinam a ser ilustrativas e não limitadoras), é de notar que as modificações e variações podem ser feitas pelos versados na técnica à luz dos ensinamentos acima. Deve-se compreender, portanto, que podem ser feitas alterações nas modalidades específicas apresentadas que estão dentro do escopo da invenção, conforme é descrito pelas reivindicações em anexo. Tendo assim descrito os aspectos da invenção, com os detalhes e particularidades exigidas pelas leis de patentes, reivindicamos e desejamos proteger o apresentado nas reivindicações em anexo por meio da carta-patente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para manter uma distância radial entre um mancal guia variável e um eixo de acionamento de uma turbina, caracterizado por compreender: medir uma distância radial da linha de base entre ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina. Engatar um sistema ajustador de bloco ao pelo menos um mancal guia, onde o ajustador de bloco inclui um motor principal em comunicação com ao menos um mancal guia através de uma transmissão, sendo que o sistema ajustador de bloco acionado por uma força motriz do motor principal que atravessa aquele ao menos um mancal guia em uma direção para ajustar uma distância radial; medir os desvios da distância radial entre o ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina; calcular uma diferença entre os desvios da distância radial e a distância radial da linha de base; e acionar o motor principal para ajustar o ao menos um mancal guia para compensar a diferença entre os desvios da distância radial e da distância radial da linha de base.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo método ser um método implementado por computador.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sistema ajustador de bloco incluir um ajustador de bloco rosqueado em contato com uma superfície posterior de ao menos um guia de mancal, uma engrenagem ativa que está em comunicação com o ajustador de bloco rosqueado de modo concolinear em relação ao comprimento do ajustador de bloco.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela engrenagem ativa ser uma engrenagem de rosca sem-fim.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela engrenagem de rosca sem-fim estar em engate rosqueado com uma engrenagem de eixo de acionamento que é acionada pelo motor principal através de um eixo de acionamento.

6. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela engrenagem ativa ser um acionador por uma correia que é acionado pelo motor principal, com a correia conectando uma pluralidade de ajustador de bloco a uma pluralidade de pelo menos um mancal guia.

7. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela engrenagem ativa ser acionada por um braço conectado a uma ligação que é acionada pelo motor principal, com a ligação conectando uma pluralidade do ajustador de bloco a uma pluralidade de pelo menos um mancal guia.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela transmissão compreender um sistema de cunha que se desloca entre um ajustador de bloco do sistema ajustador de bloco e uma superfície posterior do ao menos um guia de mancal,

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo motor principal ser configurado para fornecer um sinal de posição redundante para um sistema de controle acionando o motor principal para confirmar a posição do pelo menos um mancal guia.

10. Artigo de manufatura tangível não transitório, caracterizado por compreender um programa legível por computador que, quando executado, faz com que um computador execute o método como definido na reivindicação 1.

11. Sistema de mancal guia, caracterizado por compreender: um sistema ajustador de bloco para atravessar ao menos um mancal em uma direção para ajustar uma distância radial, sendo que a distância radial é uma dimensão entre uma extremidade do eixo de acionamento mais externa do pelo menos um bloco de mancal e um perímetro mais externo de um conjunto de eixo de acionamento; um sensor para medir desvios na distância radial; e um sistema de controle que recebe um sinal de distância a partir do sensor que mede a distância radial e sinaliza o ajustador de bloco para atravessar o dito ao menos um mancal para compensar os ditos desvios na distância radial.

12. Sistema de mancal guia, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda um motor principal que produz uma força motriz.

13. Sistema de mancal guia, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender ainda um sistema de engrenagem, o ajustador de bloco engatando no sistema de engrenagem, sendo que o ajustador de bloco tem uma primeira extremidade e uma extremidade de bloco distalmente separada a partir da primeira extremidade por um comprimento, sendo que o comprimento define um primeiro plano, e sendo que a extremidade do bloco engata um conjunto de bloco de mancal que inclui ao menos um mancal, sendo que o conjunto de bloco de mancal compreende um bloco de mancal que tem uma extremidade de eixo de acionamento mais externa, com o conjunto de motor principal engatando no sistema de engrenagem em um segundo plano, e sendo que o segundo plano não é coextensivo com o primeiro plano.

14. Sistema de mancal guia, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo primeiro plano ser um plano horizontal e sendo que o segundo plano é tangencial ao plano horizontal.

15. Sistema de mancal guia, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo conjunto de bloco de mancal compreender ainda um espaçador que engata um lado traseiro do bloco de mancal, e sendo que o espaçador abrange a extremidade do bloco do ajustador de bloco.

16. Sistema de mancal guia, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo ajustador de bloco ser configurado para mover o bloco de mancal ao longo de um plano radial definido por um centro de rotação do conjunto de eixo de acionamento, sendo que o plano radial é coextensivo com o primeiro plano.

17. Sistema de mancal guia, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender ainda um sistema de engrenagem incluindo um parafuso de rosca sem-fim engatando em uma roda de rosca sem-fim, sendo que o motor principal é configurado para transferir uma força motriz para o sistema de engrenagem, um ajustador de bloco que engata em um sistema de engrenagem, tendo o ajustador de bloco uma primeira extremidade e uma extremidade de bloco, um conjunto de bloco de mancal guia que compreende um bloco de mancal guia com um lado do eixo de acionamento distalmente disposto a partir de um lado posterior, sendo que a extremidade do bloco do ajustador de bloco engata o conjunto de bloco de mancal guia, e um sensor de proximidade configurado para gerar um sinal de distância que compreende a distância da distância radial.

18. Sistema de mancal guia, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por compreender ainda um conjunto de transmissão mecânica disposto entre o motor principal e o sistema de engrenagem, e engatando o motor principal e o sistema de engrenagem, sendo que o conjunto de transmissão mecânica é configurado para transferir a força motriz do motor principal para o sistema de engrenagem.

19. Sistema de mancal guia, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo conjunto de transmissão mecânica ser selecionado do grupo que consiste em uma correia e rodas dentadas, engrenagens de pinhão e cremalheira circular, uma ação de alavanca e engrenagens, um sistema de cunha e uma combinação dos mesmos.

20. Sistema de controle, caracterizado por compreender: Memória para armazenar os valores de distância radial de linha de base para uma dimensão entre ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina; um receptor para receber desvios de distância radial medida entre ao menos um mancal guia e o eixo de acionamento da turbina; um analisador de distância radial corretiva que usa um processador de hardware para executar um conjunto de instruções para comparar os desvios de distância radial medidos em relação aos valores de distância radial da linha de base no fornecimento de uma dimensão de distância radial corretiva; e pelo menos um gerador de sinal em comunicação com um ajustador de bloco que atravessa o pelo menos uma mancal guia em uma direção para ajustar uma distância radial.