BRPI0613072A2

BRPI0613072A2 - rotor para uma turbina, bem como, processo e dispositivo para a fabricaÇço do rotor

Info

Publication number: BRPI0613072A2
Application number: BRPI0613072-0A
Authority: BR
Inventors: Hans-Egon Brock
Original assignee: Man Turbo Ag
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2012-01-03
Also published as: CN101263278A; DE102005030516A1; EP1899581A1; US20090116964A1; WO2007000326A1; RU2375589C2; JP2008544157A; CA2613595A1; RU2008102570A

Abstract

ROTOR PARA UMA TURBINA, BEM COMO, PROCESSO E DISPOSITIVO PARA A FABRICAÇçO DO ROTOR. A presente invenção refere-se a um rotor para uma turbina, que para a recepção de uma ou de várias fileiras de pás está equipada com um número correspondente de ranhuras, que estão dispostas, respectivamente, em um plano (RE) radial que passa perpendicular ao eixo longitudinal (RM) do rotor (4). Cada pá é constituída de uma base da pá (1), de um perfil da pá (2) e de uma placa de cobertura (3), sendo que, as bases das pás (1) de uma fileira de pás estão integradas em uma das ranhuras do rotor (4) bem juntas uma ao lado da outra. A placa de cobertura (3) e a base da pá (1) apresentam a forma de um losango, e estão providas de uma conicidade contínua. As placas de cobertura (3) de uma fileira de pás encostando umas nas outras formam um anel fechado, e na direção da circunferência do rotor (4), em torno de um acréscimo de divisão (3.1) são maiores que a divisão teórica que corresponde à formação do anel fechado. Os lados do losango da placa de cobertura (3) alinhados na direção da circunferência do rotor (4) estão dispostos prontos girados em torno de um ângulo de 9O<198> menos um ângulo de torção alfa, em relação ao eixo longitudinal (RM) do rotor (4). As placas de cobertura (3) e os perfis da pá (2) de cada pá de uma fileira de pás, para a produção de tensão de torção no perfil da pá (2) são colocadas giradas através de uma força que é aplicada nas placas de cobertura (3) em torno do eixo longitudinal da pá, em torno do ângulo alfa para uma posição de 9Q0 em relação ao eixo longitudinal (RM) do rotor (4).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ROTOR PA- RA UMA TURBINA, BEM COMO, PROCESSO E DISPOSITIVO PARA A FABRICAÇÃO DO ROTOR ".

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um rotor para uma turbina, bem como, a um processo e a um dispositivo para a fabricação do rotor com as características do preâmbulo das reivindicações 1, 7 e 8.

Vibrações nas pás de turbinas a vapor ou a gás levam à forma- ção de trincas nas pás e, a longo prazo, a uma quebra da pá com grandes danos para a turbina. A fim de poder garantir uma operação isenta de inter- ferências, as vibrações da pá precisam ser reduzidas por meio de medidas construtivas apropriadas. Para o amortecimento das vibrações nas pás gira- tórias na faixa de média e baixa pressão de turbinas a vapor são emprega- das, entre outras, as seguintes soluções.

No caso de pás giratórias no estágio final, maiores na faixa de baixa pressão da turbina, um arame de retenção circundante em furos na área do perfil amortece as vibrações. Um tipo desses de amortecimento de vibrações é empregado, em geral, em pás sem placa de cobertura.

Em pás giratórias, que só são carregadas por uma velocidade periférica pequena, uma tira de cobertura é rebitada por meio de pinos de rebite na extremidade do perfil das pás inseridas no rotor. A execução foi empregada muitas vezes em turbinas mais antigas. No caso de turbinas com velocidades periféricas grandes, a resistência à ligação por rebite não é suficiente. Neste caso, a execução rebitada é eliminada.

Na faixa de média pressão e também, de modo crescente, na faixa de baixa pressão de turbinas, atualmente são empregadas quase que exclusivamente pás giratórias com placa de cobertura que combinam boas propriedades de resistência com alto grau de eficiência. A pá e a peça de tira de cobertura (placa de cobertura) pertencente a ela, formam uma unida- de, no caso dessa forma de execução. A desvantagem da pequena resis- tência da ligação por rebite é evitada na unidade composta de pás e de pla- ca de cobertura. Após sua montagem no rotor da turbina, as placas de co- bertura das pás giratórias individuais formam um anel. O amortecimento de vibrações ocorre no anel, nas superfícies de contato das placas de cobertu- ra entre as pás individuais.

A execução conhecida, todavia, tem os seguintes pontos fracos.

Na prática, em virtude das tolerâncias diferentes existentes em cada pá, em um estágio com, por exemplo, 70 pás giratórias, não é possível inserir essas pás sem folga. Um outro motivo são as grandes forças centrífugas e a dila- tação térmica que atuam sobre cada seção das pás giratórias individualmen- te no estado de operação. As forças centrífugas e a dilatação térmica levam ao fato de que, as bases das pás no rotor sejam deslocadas um pouco para fora. As placas de cobertura das pás se movimentam adicionalmente devido à dilatação do perfil da pá, do mesmo modo, na direção longitudinal para fora. Uma vez que cada pá com suas superfícies de base e da placa de co- bertura formam uma cunha, devido aos movimentos de assento descritos das pás para fora, ocorre uma formação de fenda nas superfícies da placa de cobertura, entre as pás individuais. Em conseqüência da formação de fenda, as vibrações não são mais amortecidas como desejado. A fim de evi- tar as desvantagens descritas devido à formação de fenda, estão à disposi- ção as seguintes soluções conhecidas.

Na patente EP 1 512 838 A2 é descrito um rotor de turbina, no qual nas superfícies de contato, entre as placas de cobertura, é inserido um amortecedor de vibrações. O amortecedor de vibrações é pressionado para fora no estado de operação, através da força centrífuga, e cria, assim, uma ligação entre as placas de cobertura. Uma fenda existente é coberta pelo amortecedor de vibrações, pelo que as vibrações são amortecidas.

Da patente JP 2003097216 A1 é conhecida uma aplicação na qual o perfil da pá é ligeiramente curvado através da força centrífuga na di- reção longitudinal. Por meio da flexão na placa de cobertura é produzido um movimento contrário, que compensa uma fenda existente e, assim, assegu- ra o amortecimento de vibrações.

De acordo com a patente US 4840539 B2, as placas de cobertu- ra das pás da turbina são executadas em forma de V. Durante a montagem no rotor, as placas de cobertura se tocam somente em um lado na direção radial. Para o amortecimento de vibrações, através da torção do perfil da pá é produzida uma tensão de torção. No lado livre da placa de cobertura en- contra-se uma superfície de contato axial adicional para o amortecimento de vibrações.

Na patente US 6568908 B2 é descrita uma aplicação, na qual a força centrífuga produz um movimento de rotação contrário na superfície de contato da placa de cobertura, em virtude da dilatação no perfil da pá, que é utilizada para o amortecimento de vibrações. As superfícies de contato nas placas de cobertura são executadas com raios perfilados. Um emprego se- melhante também é usado na prática por alguns fabricantes de turbinas. Aqui, do mesmo modo, a torção do perfil da pá produzida pela força centrí- fuga é usada para o amortecimento de vibrações. As placas de cobertura, neste caso, são executadas em forma de Z, e se tocam no estado de opera- ção da turbina somente na seção central. Ambas as aplicações podem ser usadas somente em pás com um perfil da pá cônico e ao mesmo tempo tor- cido, uma vez que somente neste caso as placas de cobertura giram, como desejado, através da força centrífuga.

A presente invenção se baseia em um emprego conhecido, que alguns fabricantes de turbina utilizam há muito tempo em pás giratórias em forma de losango, com placa de cobertura, e que também está descrita na patente JP 5098906 A1. Neste caso, as superfícies externas da base da pá e da placa de cobertura são fabricadas com os mesmos ângulos em relação ao centro do rotor. Uma superfície de separação na placa de cobertura está equipada com um acréscimo paralelo em relação à divisão correta teorica- mente. Durante a montagem das pás no rotor, em virtude do acréscimo de divisão, as placas de cobertura devem ser torcidas em relação à base da pá até que resulte novamente a divisão correta teoricamente. A torção das pla- cas de cobertura ocorre durante a sua montagem no rotor, por meio da fixa- ção na direção radial. As bases das pás precisam ser montadas uma na ou- tra isentas de folga. Através do atrito nas superfícies de contato entre a base da pá e o rotor, as pás devem assumir sua posição radial prevista e, ao mesmo tempo, devem ser absorvidas as forças contrárias da torção da pla- ca de cobertura. Adicionalmente pode ser empregado um dispositivo para a expansão radial das últimas lacunas das pás para a montagem da pá de fecho. A torção da placa de cobertura produz uma tensão de torção no perfil da pá, que devido ao seu efeito de mola impede uma formação de fenda entre as placas de cobertura no estado de operação da turbina, e assim, preenche a tarefa apresentada do amortecimento de vibrações.

O processo conhecido da patente JP 5098906 Al tem as des- vantagens a seguir. Com o atrito entre a base da pá e o rotor, a força radial necessária para a torção das placas de cobertura durante a montagem das pás, em função da relação de largura do perfil para o comprimento do perfil e para a espessura do perfil não pode ser produzida nem mantida de modo seguro. Uma vez que todas as placas de cobertura montadas precisam ser giradas na mesma direção, as forças necessárias para a torção se somam.

A primeira pá montada se situa no rotor radialmente, como desejado. As pás seguintes, porém, condicionadas pelo acréscimo de divisão nas placas de cobertura e devido à torção insuficiente, se desviam, de modo crescente, da posição radial exigida. Devido ao desvio da posição radial, as saliências de suporte das pás encostam, apenas de um lado, na ranhura do rotor, e se forma uma fenda em formato de cunha que se torna maior, de modo cres·; cente, entre as bases das pás.

A introdução de força para a torção das placas de cobertura o- corre, partindo da base das pás através do perfil da pá para a placa de co- bertura. Em virtude da transmissão de força longa e do tamanho incerto do atrito de fato, o processo conhecido não pode ser empregado de forma se- gura. Adicionalmente, durante a transmissão de força da base para a placa de cobertura, ocorre uma flexão dos perfis das pás na direção longitudinal.

As superfícies de divisão na base das pás e na placa de cobertura precisam ser livres para a montagem da pá seguinte. Um dispositivo para a retenção e a absorção das forças contrárias produzidas pela torção pode ser emprega- do nessas superfícies.

O dispositivo para a produção das lacunas necessárias da placa de cobertura através da abertura do fecho para a montagem da última pá, portanto, precisa preencher as seguintes exigências: a última pá montada precisa ser pressionada na placa de cobertura para a posição radial exigida, sem alterar a posição da primeira pá. A força produzida com o dispositivo conhecido, partindo da última pá, precisa diminuir até a segunda pá monta- da, fluir sem costura radialmente através do estágio todo e, neste caso, tor- cer todas as placas de cobertura para a produção da tensão de torção. As fendas existentes entre as bases das pás precisam ser compensadas. As pás não podem ser danificadas pela atuação da força descontrolada. O dis- positivo não pode atrapalhar a montagem da pá de fecho no espaço. Essas exigências apresentadas ao dispositivo conhecido só podem ser preenchi- das, se for o caso, com muita dificuldade e com custos muito altos. Adicio- nalmente deve ser atentado para o fato de que, através do ângulo em forma de losango na placa de cobertura surgem forças introduzidas radialmente, novamente depois de poucas pás do estágio,

À invenção cabe a tarefa, de configurar o rotor de acordo com o gênero, bem como, disponibilizar um processo e um dispositivo, com cujo auxílio seja possível produzir a tensão de torção para o amortecimento de vibrações das pás giratórias em forma de losango, durante sua montagem no rotor, de modo simples, com grande segurança da técnica do processo e com um dispêndio de custos pequeno.

A tarefa é solucionada por um rotor de acordo com a invenção, através das características que caracterizam a reivindicação 1, por um pro- cesso de acordo com o gênero, através das características que caracterizam a reivindicação 7, bem como, por um dispositivo com as características da reivindicação 8. Execuções vantajosas da invenção são objeto das reivindi- cações subordinadas.

A invenção pode ser aplicada de modo simples e com grande segurança de técnica de processo através dos seguintes pontos. A seção de cálculos e de construção define, durante o projeto do rotor, o ângulo de tor- ção das pás e o indica na marcação da pá na placa de cobertura. As super- fícies laterais ou planas das placas de cobertura são fabricadas em todas as pás com o ângulo indicado no desenho.

As placas de cobertura de todas as pás são fabricadas com o ângulo indicado no desenho. Com isso, cada pá depois de sua montagem no rotor, é torcida com uma força axial predeterminada, mínima dosada, por meio de um dispositivo de aperto e, é mantida com segurança nessa posi- ção, durante o processo de montagem todo.

A torção das pás pode ser executada na montagem de modo simples e seguro. A força para a torção das placas de cobertura é produzida diretamente nas placas de cobertura com fecho devido à forma, e também é assegurada nas placas de cobertura durante a montagem. Com isso, o em- prego da invenção é independente do atrito produzido entre as superfícies de contato das pás no rotor.

Após a montagem de cada pá, pode ser testada sua posição radial no rotor. A lacuna para a montagem da pá de fecho é disponível ime- diatamente. A montagem da pá de fecho não é prejudicada espacialmente pelos dispositivos de aperto. Através de dispositivos de aperto simples e de baixo custo a invenção produz apenas um dispêndio de custos pequeno. Todas as desvantagens descritas anteriormente do processo conhecido da patente JP 5098906, em particular, o perigo de danificar as pás em sua tor- ção, devido à atuação da força radial descontrolada, são evitadas.

Um exemplo de execução da invenção está representado no desenho, e será esclarecido, em detalhes, a seguir. São mostrados:

figura 1 a vista dianteira de uma pá giratória,

figura 2 a vista lateral da figura 1, na direção de vista A da figura 3,

figura 3 a vista de cima sobre a figura 1,

figura 4 o corte axial da pá giratória, montada no rotor,

figura 5 a vista de cima sobre as placas de cobertura de três pás giratórias montadas no rotor, antes de sua torção,

figura 6 a vista de cima sobre as placas de cobertura de três pás giratórias montadas no rotor, após sua torção,

figura 7 a vista dianteira do dispositivo de aperto durante seu emprego,

figura 8 a vista lateral do dispositivo de aperto durante seu em- prego,

figura 9 a vista de cima sobre o dispositivo de aperto durante seu emprego,

figura 10 um exemplo para o emprego alternativo de um arame de retenção ao invés do dispositivo de aperto,

figura 11 um exemplo de um dispositivo de aperto através de toda a largura da placa de cobertura,

figura 12 um exemplo com uma ranhura de retenção ao lado da largura da placa de cobertura,

figura 13 a vista de cima sobre uma placa de cobertura com o contorno antes e depois de sua torção,

figura 14 a forma de atuação da redução de divisão representa- da ampliada,

figura 15 o triângulo e fórmulas para o cálculo do ângulo de tor- ção alfa com um exemplo concreto de cálculo.

A pá giratória de uma turbina é constituída de uma base da pá 1, que tem uma forma cônica, e no caso representado, é executada como cabeça de martelo dupla com saliências de suporte 1.4 e 1.5, superfícies laterais 1. 2 e 1.3 e uma superfície de base da base 1.1. Na placa de base da pá se inicia um perfil da pá 2, que se reduz para cima, e adicionalmente apresenta uma torção. Na extremidade superior do perfil da pá 2 está co- nectada uma placa de cobertura 3, com uma fenda de expansão, que forma com a horizontal um ângulo gama (figura 1). A base da pá 1 e a placa de cobertura 3 apresentam a forma geométrica de um losango ou paralelogra- mo. A placa de cobertura 3 apresenta duas superfícies laterais ou superfí- cies planas 3.2 e 3.3, e duas superfícies frontais ou superfícies de divisão 3. 4 e 3.5, e está equipada com um pente de vedação 3.6. No estado de mon- tagem as superfícies laterais ou as superfícies planas 3.2 e 3.3 na direção de circunferência do rotor 4, e as superfícies frontais ou superfícies de divi- são 3.4 e 3.5 estão alinhadas inclinadas em relação ao eixo longitudinal do rotor 4 (centro do rotor RM).

A placa de cobertura 3 e a base das pás 1 na figura 2 são exe- cutadas com a mesma conicidade em ambos os lados, que está caracteri- zada por um ângulo delta. Uma das superfícies de divisão 3.4 da placa de cobertura 3 se situa com a superfície de base inclinada da base das pás 1 em um plano. A segunda superfície de divisão 3.5 está provida de um a- créscimo de divisão 3.1 paralela da medida tz. Como pode ser visto na figu- ra 3, as duas superfícies de divisão 3.4 e 3.5 da placa de cobertura 3, bem como, as superfícies de divisão correspondentes estão dispostas na base das pás 1 com um ângulo de losango beta 1 em relação ao eixo longitudinal RM do rotor 4. A placa de cobertura 3 apresenta um comprimento com uma medida ts. A medida ts com as duas superfícies de divisão 3.4 e 3.5 se refe- re ao diâmetro máximo na placa de cobertura 3, e está representada na figu- ra 3 de forma simplificada, sem consideração da inclinação de expansão.

A invenção também pode ser empregada em pás com outras formas de base, como cabeça de martelo simples, com uma conicidade de um lado ou irregular, bem como, sem inclinação de expansão na placa de cobertura 3 e com acréscimo de divisão 3.1 em ambos os lados.

No caso representado da figura 4, as bases da pá 1 estão inse- ridas em uma ranhura do rotor 4 da turbina radialmente contínua, adaptada à forma das bases da pá 1. As bases da pá 1, neste caso, encostam uma na outra com as superfícies de divisão cônicas, e assim, preenchem a ranhura.

As duas superfícies 1.2 e 1.3 laterais formam a largura da base, com a qual as pás são conduzidas no rotor 4. Com a superfície básica da base 1.1 e as tiras de base 7 a base da pá 1 é montada isenta de folga em relação à base da ranhura 4.1 com uma ligeira tensão prévia nos ressaltos de suporte 1.4 e 1.5 no rotor 4. Os ressaltos de suporte 1.4 e 1.5 recebem as forças centrífu- gas e conduzem essas forças para o rotor.

De acordo com uma característica da invenção, a pá é fabricada de tal modo que, essa pá deve ser inserida na ranhura do rotor 4 de tal mo- do que, as superfícies planas 3.2 e 3.3 na placa de cobertura 3 e as superfí- cies planas no pente de vedação 3.6 não estão voltadas para o plano radial RE, mas divergindo dele, com um ângulo de torção alfa em relação ao plano radial RE, ou sob um ângulo de 90° menos alfa em relação ao eixo longitu- dinal RM do rotor 4, como está representado na figura 3. Para o melhor en- tendimento, o ângulo de torção alfa está representado em todas as figuras ampliado.

Após a inserção de uma pá na ranhura do rotor 4, cada pá indi- vidualmente é girada. Neste caso, de acordo com uma característica da in- venção, as forças F1 e F2 necessárias para a torção direta nas placas de cobertura 3 são geradas com fecho devido à forma na direção axial. As for- ças F1 e F2 aplicadas são mantidas, da mesma forma, diretamente nas pla- cas de cobertura 3 com fecho devido à forma.

A forma de atuação da invenção pode ser reconhecida das figu- ras 5 e 6. A figura 5 mostra a vista de cima sobre três placas de cobertura 3 antes de sua torção. As superfícies de divisão 3.4 e 3.5 ficam uma ao lado da outra e, em virtude do ângulo alfa ficam, respectivamente, com seu lado do ângulo obtuso na placa de cobertura 3 da pá adjacente sobre as superfí- cies planas 3.2 e 3.3. O mesmo vale para o pente de vedação 3.6 central. No plano radial RE, com um ângulo de 90° em relação ao eixo longitudinal RM do rotor 4 para as placas de cobertura 3 resultam uma divisão total de T1.

A figura 6 mostra a vista de cima sobre três placas de cobertura 3 após sua torção. Com auxílio do dispositivo de aperto com arcos 5 e para- fusos de aperto 6 descrito posteriormente, o pente de vedação 3.6 e ao mesmo tempo, as superfícies planas 3.2 e 3.3 são levados a um alinhamen- to. Os dispositivos de aperto produzem, neste caso, uma torção no sentido contrário, em todas as três placas de cobertura 3. Devido à torção por meio dos dispositivos de aperto o ângulo do losango beta 1 original da placa de cobertura 3 (figura 5) se altera para um novo ângulo do losango beta 2. De- vido à alteração do ângulo a divisão total T1 da figura 5 se reduz para T2 da figura 6.

A invenção não pode ser empregada em pás giratórias com um ângulo beta 1 igual a 0o. A placa de cobertura, neste caso, tem a forma de um retângulo. A divisão alcança o valor mínimo para a medida ts na figura 3. Durante uma torção da placa de cobertura a medida ts se amplia. A redução desejada no processo da divisão da placa de cobertura atuante no plano radial RE no caso de sua torção não ocorre em um retângulo.

Como pode ser visto na figura 4, a torção da placa de cobertura 3 é bloqueada pelas bases das pás 1 mantidas na ranhura do rotor 4, com a largura da base ajustada entre as superfícies laterais 1.2 e 1.3. O perfil da pá 2, todavia, é torcido partindo da placa de cobertura 3, se reduzindo até a base das pás 1. A torção no perfil da pá 2 produz uma tensão de torção na área elástica, que permanece acumulada como em uma mola. Se, após a montagem da pá de fecho uma fileira de pás for fechada, e todos os disposi- tivos de aperto forem retirados, as placas de cobertura na fileira de pás for- mam um anel fechado, no qual as placas de cobertura 3, então, se bloquei- am reciprocamente. Em virtude do acréscimo de divisão 3.1 em todas as placas de cobertura 3, as placas de cobertura 3 não podem mais girar de volta para sua posição de partida da figura 5. A tensão de torção permanece acumulada nos perfis da pá 2, e assim, pode preencher a tarefa apresenta- da de compensar as fendas surgidas entre as placas de cobertura 3 no es- tado de operação da turbina.

Em virtude da fabricação das placas de cobertura 3 com o ângu- lo de torção alfa, no caso da montagem não forçada das pás no rotor 4, an- tes de sua torção nas superfícies frontais ou de divisão 3.4, 3.5 da placa de cobertura 3, forma-se um deslocamento em relação à placa de cobertura 3 adjacente (figura 5). O tamanho do deslocamento define a medida da torção das placas de cobertura 3 por meio do dispositivo de aperto descrito poste- riormente na montagem.

O ângulo de torção alfa compõe-se do ângulo de torção teórico para a dimensão da divisão mais um adicional de perda. O adicional de per- da deve compensar as perdas, que resultam da alteração de posição na ba- se das pás 1 durante a montagem no rotor 4, devido à folga existente na largura de guia, do grau de eficiência do dispositivo de aperto, do molejo de retorno das pás e da formação de fenda nas superfícies de divisão das pia- cas de cobertura durante a montagem das pás. Adicionalmente precisa ser produzida uma fenda de, pelo menos, 1 mm na última divisão da placa de cobertura para a montagem não forçada das pás de fecho. O tamanho do adicional de perda para o ângulo de torção teórico em relação à dimensão de divisão é definido pelas condições construtivas na pá giratória e no rotor 4. É um valor empírico e só pode ser avaliado na primeira aplicação. Para uma montagem sem problemas das pás é apropriado determinar o adicional maior que o necessário.

Nas figuras de 7 a 9 está representado um dispositivo de aperto para a torção das placas de cobertura 3. Esse dispositivo de aperto é consti- tuído de um arco 5, que está equipado com uma ranhura longitudinal 5.1. Uma das abas do arco 5 está provida de duas roscas internas, que rece- bem, respectivamente, um parafuso de aperto 6. O arco 5 com a ranhura longitudinal 5.1 é colocado com folga sobre o pente de vedação 3.6 da placa de cobertura 3 central às duas superfícies de divisão 3.4 e 3.5 de duas pla- cas de cobertura 3. Os dois parafusos de aperto 6 apertam duas pás que ficam uma ao lado da outra, e na verdade, a pá que acabou de ser respecti- vamente inserida na ranhura do rotor 4 e a pá inserida antes. Os parafusos de aperto 6 torcem as duas placas de cobertura 3 em torno do ângulo alfa e colocam o pente de vedação 3.6 e as superfícies planas 3.2 e 3.3 em um alinhamento. Se a última pá de uma fileira de pás for inserida, e girada em relação à pá adjacente, os arcos 5 dos dispositivos de aperto são retirados. Durante sua montagem no rotor 4, a placa de cobertura 3 é preparada com um acréscimo de processamento. O contorno pronto 3.7 é girado depois da montagem das pás.

De acordo com a forma e o tamanho da placa de cobertura 3, de modo alternativo, também pode ser posicionado um dispositivo de aperto na alma da superfície do plano 3.3 ou através de toda a largura da placa de cobertura (figura 11).

De modo alternativo ao dispositivo de aperto descrito, como na figura 10, no diâmetro externo da placa de cobertura 3 pode ser elaborada uma ranhura de auxílio para a recepção para um arame de retenção 8. As placas de cobertura 3 são giradas manualmente por meio de uma ferramen- ta apropriada, por exemplo, um alicate ou um garfo, e o arame de retenção 8 é introduzido na ranhura. O arame de retenção 8 retém, então, as placas de cobertura 3 até a completa colocação das pás do estágio em sua posi- ção. Em seguida o arame de retenção é retirado, e a placa de cobertura 3 é torcida pronta de acordo com o contorno de acabamento 3.7. O arame de retenção 8 pode ser inserido na ranhura de auxílio de modo contínuo ou por partes. De modo alternativo ao arame de retenção 8, uma tira de chapa também pode preencher a mesma função.

A figura 12 mostra como em uma placa de cobertura 3 simples sem inclinações de expansão a ranhura de auxílio com o arame de retenção pode ser disposta fora da largura da placa de cobertura.

Nas figuras 13 e 14 está representado por meio de desenho o fundamento teórico da invenção. A figura 13 mostra a vista de cima sobre a placa de cobertura 3 antes e após a sua torção. Antes da torção a placa de cobertura 3 tem a posição do contorno tracejado com uma medida de divi- são t1 do ponto A no plano radial RE. Após a torção com o ângulo alfa, a placa de cobertura 3 assume o contorno todo. A divisão 12 se situa agora do ponto C até C sobre o plano radial RE. A divisão t1 se reduziu em ambos os lados em torno da medida a. O ângulo de losango beta 1 antes da torção se reduziu em menos ângulo alfa em beta 2 após a torção.

A torção da placa de cobertura 3 ocorre em torno do eixo longi- tudinal da pá no ponto DP, que se encontra no centro de gravidade do perfil da pá 2. Na figura 13 o ponto DP se encontra no centro da placa de cobertu- ra, pelo que resulta uma imagem simétrica. Se o ponto DP se encontra fora do centro da placa de cobertura, então a redução da divisão nas duas su- perfícies de divisão 3.4 e 3.5 é desigual, contudo na soma permanece igual à execução simétrica. O tamanho da redução da divisão é independente da posição do ponto de giro DP da placa de cobertura 3, este tamanho é de- terminado pelo ângulo de torção alfa. Durante a torção, todos os pontos so- bre a placa de cobertura 3 descrevem arcos circulares em torno do ponto DP como, por exemplo, D1, D2 e D3. O ponto A se movimenta sobre o arco circular D1 para o ponto B e se situa, então, em torno de uma medida c aci- ma do plano radial RE. O detalhe χ na figura 13 está representado na figura 14 ampliado mais uma vez.

A figura 15 mostra a vista de cima sobre a placa de cobertura 3 com o cálculo do ângulo de torção alfa. Do número de montagem de pás [n] por estágio, do diâmetro [D máximo] e do ângulo do losango [beta 1] na pla- ca de cobertura 3, bem como, da adição de divisão [tz] calcula-se a divisão vertical [ts] na placa de cobertura 3 de acordo com a seguinte fórmula medi- ante a condição que, a divisão das pás delta é delta / 2 como em ambos os lados da figura 2:

<formula>formula see original document page 14</formula>

Os parâmetros empregados na figura 15 têm a seguinte relação: t1 é a divisão da placa de cobertura antes de sua torção sobre o plano radial RE

beta 1 é o ângulo de losango para o centro do rotor RM antes da torção (por exemplo, 30Q)

t3 = R é t1 sem o acréscimo de divisão tz (por exemplo, 0,2 mm) ou a divisão da placa de cobertura após sua torção para tz sobre o plano radial RE

alfa 1 é o ângulo de torção teórico para o acréscimo de divisão tz escolhido (por exemplo, 0,36Q)

beta 3 é o ângulo de losango para o centro do rotor RM após a torção com alfa 1

Z % é a adição de perda para alfa 1

alfa é o ângulo de torção total da placa de cobertura 3 constitu- ído de alfa 1 e da adição de perda Z% escolhido (por exemplo, 0,6g).

Claims

1. Rotor para uma turbina, que para a recepção de uma ou de várias fileiras de pás está equipada com um número correspondente de ra- nhuras, que estão dispostas, respectivamente, em um plano (RE) radial que passa perpendicular ao eixo longitudinal (RM) do rotor (4), - sendo que, cada pá é constituída de uma base da pá (1), de um perfil da pá (2) e de uma placa de cobertura (3), - sendo que, as bases das pás (1) de uma fileira de pás estão inseridas em uma das ranhuras do rotor (4) bem juntas uma ao lado da outra, - sendo que, a placa de cobertura (3) e a base da pá (1) apre- sentam a forma de um losango,, e estão providas de uma conicidade contínua, - sendo que, as placas de cobertura (3) de uma fileira de pás encostando uma na outra formam um anel fechado, - e na direção da circunferência do rotor (4), em torno de um acréscimo de divisão (3.1) são maiores que a divisão teórica que correspon- de à formação do anel fechado, - e sendo que, as pás estão sob tensão de torção, caracterizado pelo fato de que, - os lados do losango da placa de cobertura (3) alinhados na direção da circunferência do rotor (4) estão dispostos prontos girados em torno de um ângulo de 90° menos um ângulo de torção alfa, em relação ao eixo longitudinal (RM) do rotor (4), - e pelo fato de que, para a produção de tensão de torção no perfil da pá (2), as placas de cobertura (3) e os perfis da pá (2) de cada pá de uma fileira de pás são colocados girados através de uma força que é a- plicada nas placas de cobertura (3) em torno do eixo longitudinal da pá, em torno do ângulo alfa em uma posição de 90° em relação ao eixo longitudinal (RM) do rotor (4).

2. Rotor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, na montagem não forçada das pás giratórias no rotor (4), antes de sua torção, as superfícies frontais ou de divisão (3.4, 3.5) que se tocam reciprocamente são providas de um desalinhamento.

3. Rotor de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que, a tolerância de divisão (3.1) está prevista em um lado da placa de cobertura (3).

4. Rotor de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que, a tolerância de divisão (3.1) está prevista nos dois lados opostos da placa de cobertura (3).

5. Rotor de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracte- rizado pelo fato de que, para o agarramento de uma ferramenta, para a apli- cação da força para a torção da pá, a placa de cobertura (3) está provida de um acréscimo de processamento.

6. Rotor de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que, no acréscimo de processamento está colocada uma ranhura auxiliar para a recepção de um arame de retenção (8) ou tira de retenção que cobre, pelo menos, duas pás adjacentes.

7. Processo para a fabricação de um rotor para uma turbina, que está equipada para a recepção de uma ou de várias fileiras de pás, com um número correspondente de ranhuras, que estão dispostas, respectivamente, em um plano (RE) radial que passa perpendicular ao eixo longitudinal (RM) do rotor (4), - sendo que, cada pá é constituída de uma base da pá (1), de um perfil da pá (2) e de uma placa de cobertura (3), - sendo que, as bases das pás (1) de uma fileira de pás estão inseridas em uma das ranhuras do rotor (4) bem juntas uma ao lado da outra, - sendo que, a placa de cobertura (3) e a base da pá (1) apre- sentam a forma de um losango, e estão providas de uma conicidade contínua, - sendo que, as placas de cobertura (3) de uma fileira de pás encostando uma na outra formam um anel fechado, - e na direção da circunferência do rotor (4), em torno de um acréscimo de divisão (3.1) são maiores que a divisão teórica que correspon- de à formação do anel fechado, - e sendo que, as pás estão sob tensão de torção, caracterizado pelo fato de que, - as pás são fabricadas com placas de cobertura (3) em forma de losango, cujos lados do losango que ficam na direção da circunferência do rotor (4) são ajustados torcidos com um ângulo de 90° menos um ângulo de torção alfa, em relação ao eixo longitudinal (RM) do rotor (4), - e pelo fato de que, após sua colocação na ranhura, as placas de cobertura (3) e os perfis da pá (2) de cada pá de uma fileira de pás são girados em relação à pá inserida anteriormente, através de uma força que atua na direção axial na placa de cobertura (3) dessa pá e da pá inserida anteriormente, em torno do eixo longitudinal da pá, em torno do ângulo alfa em uma posição de 90° em relação ao eixo longitudinal do rotor (4), - e pelo fato de que, a força é gerada com fecho devido à forma nas placas de cobertura (3) e é mantida até depois da inserção da última pá de uma fileira de pás.

8. Dispositivo para a fabricação de um rotor para uma turbina de acordo com as reivindicações de 1 a 6, caracterizado por um arco (5) com duas abas que limitam uma ranhura longitudinal (5.1), que agarram no cen- tro as placas de cobertura (3) de duas pás adjacentes com folga, sendo que, uma das abas está provida de duas roscas internas transversais à ranhura longitudinal (5.1), e cada rosca interna recebe um parafuso de aperto (6), que pode encostar contra uma das placas de cobertura (3).

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, a ranhura longitudinal (5.1) do arco (5) agarra um pente de vedação (3.6) colocado sobre a placa de cobertura (3).