BRPI0919444B1

BRPI0919444B1 - Sistema de comando de pelo menos dois equipamentos de geometria variável de um motor de turbina a gás e motor de turbina a gás

Info

Publication number: BRPI0919444B1
Application number: BRPI0919444-4A
Authority: BR
Inventors: Baptiste Benoît Colotte; Bruno Robert Gaully
Original assignee: Snecma
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2020-03-31
Also published as: CN102171418A; RU2503824C2; US20110229310A1; EP2344727A1; EP2344727B1; WO2010037750A1; FR2936558A1; FR2936558B1; CA2738213A1; JP2012504209A; RU2011117234A; US8740547B2; CN102171418B; ES2391378T3; BRPI0919444A2; CA2738213C; JP5608657B2

Abstract

sistema de comando de pelo menos dois equipamentos de geometria variável de um motor de turbina a gás e motor de turbina a gás a presente invenção tem como objeto um sistema de comando de pelo menos dois equipamentos (10, 110) de geometria variável de um motor de turbina a gás que compreende pelo menos um primeiro corpo e um segundo corpo, o primeiro equipamento (10) sendo um estágio de pás de estator com ângulo de ajuste variável de um compressor do primeiro corpo que evolui entre uma posição fechada na desaceleração e uma posição aberta em forte regime, o segundo equipamento (110) sendo pelo menos uma válvula de descarga de um compressor do segundo corpo que evolui entre uma posição aberta na desaceleração e uma posição fechada em forte regime; ele é caracterizado pelo fato de que ele compreende um acionador (24) que aciona os dois equipamentos.

Description

“SISTEMA DE COMANDO DE PELO MENOS DOIS EQUIPAMENTOS DE GEOMETRIA VARIÁVEL DE UM MOTOR DE TURBINA A GÁS E MOTOR DE TURBINA A GÁS” [0001] A presente invenção se refere ao domínio geral do comando de equipamentos de geometria variável de um motor de turbina a gás, turborreator notadamente. A invenção se refere mais especialmente à otimização do comando de vários equipamentos que fazem parte de corpos distintos do motor de turbina a gás.

[0002] Por “equipamento de geometria variável”, entende-se aqui um equipamento ligado a um órgão de comando e do qual a dimensão, a forma, a posição e/ou a velocidade é ou são suscetível(eis) de ser modificada(s) em função de fatos detectados ou de parâmetros definidos, para agir sobre o funcionamento do motor. Exemplos de equipamentos de geometria variável são válvulas de descarga de ar do compressor (com abertura variável), pás fixas de compressor com ângulo de ajuste variável, pás de turbina cuja folga no topo é variável, bombas de carburante de vazão variável, etc.

• termo corpo designa um subconjunto do motor de turbina a gás, que compreende como órgãos principais um compressor e uma turbina unidos em um mesmo eixo. Ele pode ser multicorpo. Um motor de corpo duplo compreende um corpo designado de alta pressão e um corpo designado de baixa pressão. Cada corpo compreende um compressor e uma turbina, da qual as pás são acionadas em rotação em torno do eixo da árvore na qual elas são montadas.

[0003] Em geral, os diferentes corpos de um motor de turbina a gás são projetados para funcionar de maneira independente uns dos outros. Suas velocidades de rotação são independentes, mesmo se elas estão ligadas ou correlacionadas em certos regimes de funcionamento.

[0004] Para comandar equipamentos de geometria variável que fazem parte de corpos diferentes, são previstos para esses equipamentos distintos sistemas de comando distintos: dois circuitos de comando, dois acionadores, duas fontes de potência, etc. Disso resulta que a massa, o custo e o volume de um tal sistema de

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2/14 comando dos equipamentos são relativamente elevados. Uma tal configuração é aquela escolhida no pedido de patente européia da requerente, publicado sob o número EP 1 724 474.

[0005] Por exemplo, o compressor do corpo de baixa pressão pode compreender uma ou várias válvulas de descarga de ar (com frequência designadas VBV, que é o acrônimo da denominação inglesa das mesmas “Variable Bleed Valve”), enquanto que o compressor do corpo de alta pressão pode compreende um ou vários estágios de pás de estator com ângulo de ajuste variável (com frequência designados VSV, que é o acrônimo da denominação inglesa das mesmas “Variable Stator Vanes”). Para diminuir a massa desses equipamentos e de seus órgãos de comando, pode ser considerado não instalar VBV. Se a economia assim realizada é grande (suprime-se os acionadores, as servoválvulas, as canalizações, os arneses, etc., que estão associados a eles), os inconvenientes são grandes, notadamente em regime de desaceleração se água ou granizo penetra dentro do motor, acarretando um risco aumentado de extinção desse último.

• pedido de patente FR 2 445 439 da empresa General Electric Company descreve um meio único para comandar válvulas de descarga de ar de um estágio de baixa pressão e dos estágios de estator com ângulo de ajuste variável de um estágio de alta pressão, mas esse meio comanda os dois equipamentos essencialmente de modo sequencial, somente as pás de estator sendo acionadas por ocasião do funcionamento normal da turbomáquina (quer dizer acima do regime de desaceleração).

[0006] A invenção visa propor um motor de turbina a gás com equipamentos de geometria variável que pertencem a corpos diferentes do motor e um sistema de comando desses equipamentos que seja otimizado.

[0007] É assim que a invenção se refere a um sistema de comando de pelo menos dois equipamentos de geometria variável de um motor de turbina a gás, o motor compreendendo pelo menos um primeiro corpo que gira a uma primeira velocidade e um segundo corpo que gira a uma segunda velocidade, o primeiro equipamento sendo um estágio de pás de estator com ângulo de ajuste variável de um compressor do

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3/14 primeiro corpo que evolui entre uma posição fechada na desaceleração e uma posição aberta em forte regime, o segundo equipamento sendo pelo menos uma válvula de descarga de um compressor do segundo corpo que evolui entre uma posição aberta na desaceleração e uma posição fechada em forte regime, caracterizado pelo fato de que ele compreende um acionador que aciona os dois equipamentos.

[0008] Utilizando-se um só acionador para o comando de vários (pelo menos dois) equipamentos de geometria variável, o sistema de comando permite reduzir o número de peças do motor e assim atingir o objetivo da invenção. A massa, o volume e o custo de um segundo sistema de comando são, pelo menos em grande parte, evitados, visto que os equipamentos dos primeiro e segundo corpos são acionados pelo mesmo acionador.

[0009] De acordo com uma forma de realização, o sistema de comando é próprio para comandar mais de dois equipamentos de geometria variável com o auxílio de um único acionador.

[0010] De acordo com uma forma de realização, o primeiro corpo sendo acionado a uma velocidade de rotação, o acionador é comandado pela velocidade de rotação do primeiro corpo.

[0011] Assim, o equipamento do segundo corpo é comandado pela velocidade de rotação do primeiro corpo, por intermédio do acionador.

[0012] De acordo com uma forma especial de realização o primeiro corpo é um corpo de alta pressão e o segundo corpo um corpo de baixa pressão.

[0013] Em especial, o motor de turbina a gás compreendendo um compressor de baixa pressão e um compressor de alta pressão, o equipamento de geometria variável do compressor de baixa pressão é comandado pela velocidade de rotação do compressor de alta pressão.

[0014] De acordo com uma forma de realização, no caso de um motor de turbina a gás com um corpo de alta pressão e um corpo de alta pressão, os equipamentos de geometria variável do corpo de alta pressão se situam na proximidade do corpo de baixa pressão (por exemplo na proximidade do lado a montante do corpo de alta pressão).

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4/14 [0015] De acordo com uma forma de realização especial nesse caso, o motor de turbina a gás tem um corpo duplo, com um corpo de alta pressão e um corpo de baixa pressão. De preferência nesse caso, o ou os estágios de pás de estator com ângulo de ajuste variável faz ou fazem parte do corpo de alta pressão, o primeiro equipamento comandado pelo sistema de comando fazendo parte do corpo de baixa pressão.

[0016] De acordo com uma forma de realização especial nesse caso, o estágio de pás compreende uma pluralidade de pás, montadas cada uma delas de modo pivotante em um cárter da turbomáquina, e um anel de comando que circunda o cárter é ligado a cada uma das pás do estágio por intermédio de alavancas, o acionador sendo próprio para acionar em rotação o anel de comando do estágio por intermédio de um órgão piloto montado no cárter.

[0017] De acordo com uma forma de realização, um equipamento de geometria variável é uma válvula de descarga de ar da turbomáquina. Esse equipamento pode compreender uma válvula ou uma pluralidade de válvulas de descarga de ar. Tratase por exemplo de uma válvula de descarga de ar do tipo VBV a jusante do compressor de baixa pressão.

[0018] Nesse caso especial, a invenção apresenta as seguintes vantagens:

[0019] É preciso um só jogo de acionadores no lugar de dois, assim como equipamentos de apoio associados a saber as canalizações, as servoválvulas, as saídas no HMU ou motor elétrico, etc.

[0020] Conserva-se um grau de liberdade nos desempenhos do booster sem adição de geometria variável completa.

[0021] Ganha-se em capacidade de manutenção: de fato a supressão do acionamento VBV elimina os riscos de panes nessa geometria variável.

[0022] Preserva-se a capacidade para evacuar água ou granizo em baixo regime. Disso resulta uma melhor robustez na extinção da câmara em desaceleração em relação a uma arquitetura booster sem VBV.

• sistema elétrico é simplificado. Um laço local de sujeição é suprimido: saída de computador, arnês, sensor de retorno de posição (TBC), dimensionamento de computador reduzido....

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5/14 • sistema de comando da invenção pode também ser adaptado para o comando de diferentes tipos de equipamentos. Além daqueles apresentados acima, os equipamentos de geometria variável podem notadamente compreender ou formar um elemento de um ou vários dos dispositivos seguintes:

• uma válvula de descarga de ar do compressor de alta pressão com abertura proporcional (com frequência designada pela expressão inglesa “Transient Bleed Valve” (de acrônimo TBV) ou “Start Bleed Valve” (de acrônimo SBV));

• uma válvula de descarga de ar do compressor de alta pressão tudo ou nada (com frequência designada pela expressão inglesa “Handling Bleed Valve” (de acrônimo HBV));

• uma válvula de regulação de uma vazão de ar que contribui para o controle de folga em uma turbina de baixa pressão (com frequência designada pela expressão inglesa “Low Pressure Turbine Active Clearance Control” (de acrônimo LPTACC)), ou em uma turbina de alta pressão (com frequência designada pela expressão inglesa “High Pressure Turbine Active Clearance Control” (de acrônimo HPTACC)).

[0023] De acordo com uma forma de realização, no sistema de comando, o acionador compreende um órgão de comando móvel do qual os deslocamentos transmitem o comando aos equipamentos de geometria variável. O órgão de comando pode por exemplo compreender o braço de um macaco.

[0024] De acordo com uma forma de realização, o acionador é disposto para acionar o primeiro equipamento de geometria variável fazendo-se para isso variar um parâmetro em uma faixa de acionamento do primeiro equipamento, o acionador sendo disposto para acionar o segundo equipamento de geometria variável fazendo-se variar o mesmo parâmetro em uma faixa de acionamento do segundo equipamento.

• parâmetro do acionador indicado acima pode por exemplo ser a posição do órgão de acionamento do acionador. Assim, esse parâmetro pode ser a posição da extremidade do braço de um macaco. Assim, nesse

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6/14 caso, fazer variar esse parâmetro significa deslocar a extremidade do braço do macaco ou a posição da extremidade operante do acionador.

[0025] De acordo com uma forma de realização preferida, o sistema de comando no qual o acionador comanda uma haste na qual é montado um órgão de comando de tambor, o órgão de comando de tambor acionando um dos dois equipamentos e sendo ligado à dita haste por uma ligação pela qual ele é acionado, a dita ligação compreendendo um pino móvel em uma pista de guia, o perfil da pista de guia determinando a lei de acionamento do dito equipamento em função do deslocamento da haste do acionador.

[0026] De acordo com um modo de realização, a haste aciona o outro equipamento.

[0027] De acordo com um outro modo de realização o sistema compreende um segundo órgão de comando de tambor que aciona o outro equipamento e que é acionado pela haste também por uma ligação que compreende um pino móvel em uma pista de guia, o perfil da pista de guia determinado a lei de acionamento do dito outro equipamento em função do deslocamento da haste comandada pelo acionador. [0028] Quando o parâmetro de acionamento varia em um intervalo situado fora da faixa de acionamento de um equipamento, esse último não é acionado pelo acionador. Um tal intervalo de valores do parâmetro do acionador, no qual nenhuma ação é efetivamente aplicada ao equipamento considerado, constitui para o dito equipamento um “trajeto morto”. Em uma tal faixa, quaisquer que sejam as variações do parâmetro, o acionador não age (ou não significativamente) sobre o equipamento considerado.

[0029] De acordo com uma forma de realização especial, pelo menos uma parte da faixa de acionamento do primeiro equipamento está fora da faixa de acionamento do segundo equipamento.

• comando por um acionador único de dois equipamentos de geometria variável pode ser facilitado pelo fato de que as faixas de acionamentos dos dois equipamentos não se correspondem totalmente, permitindo fora da zona comum só acionar um único equipamento.

[0030] De acordo com uma outra forma de realização especial, as faixas de

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7/14 acionamento dos primeiro e segundo equipamentos são separadas, quer dizer que a faixa de acionamento do primeiro equipamento está inteiramente fora da faixa de acionamento do segundo equipamento (as faixas não se cortam).

[0031] Assim, os equipamentos podem ser acionados de maneira sequencial. De fato, quando se faz variar o parâmetro do acionador dentro da faixa de acionamento do primeiro equipamento, essas variações não induzem substancialmente nenhum movimento, nenhuma consequência sobre o segundo equipamento, e vice-versa.

[0032] De acordo com uma forma de realização especial, a faixa de acionamento de um dos primeiro e segundo equipamentos é inteiramente contida dentro da faixa de acionamento do outro equipamento.

[0033] Nesse caso, os equipamentos são acionados simultaneamente em sua zona comum, o que pode apresentar vantagens de acordo com a natureza dos equipamentos. Uma tal forma de realização pode permitir prever uma amplitude de acionamento maior.

[0034] De acordo com uma forma de realização especial nesse caso, a faixa de acionamento de um dos equipamentos tem uma amplitude muito inferior à amplitude total da faixa de acionamento do outro equipamento; por exemplo, ela pode representar menos de 20 % ou menos de 10 % dessa faixa. Desse modo, quando a faixa do equipamento na faixa de acionamento reduzida está incluída dentro da faixa do outro equipamento, as ações de comando do equipamento só acionam uma variação pequena e/ou pouco sensível do comando do outro equipamento. Essa disposição facilita o comando, com um só sistema de comando, de dois equipamentos.

• sistema de comando é de preferência disposto para que as variações do parâmetro do acionador entre os limites de sua faixa de acionamento sejam suficientes para acionar os equipamentos com uma amplitude suficiente.

[0035] De acordo com uma forma de realização, a ligação entre o acionador e um dos equipamentos compreende um dispositivo de debreagem, próprio para debrear o acionamento desse equipamento pelo acionador em uma faixa de valores do parâmetro de acionamento. Essa faixa de valores é, portanto, situada fora da faixa de

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8/14 acionamento do equipamento considerado. Assim, o dispositivo de debreagem permite reservar um intervalo da faixa de acionamento somente com o comando do outro (ou dos outros) equipamento(s). Isso pode ser essencial quando o equipamento considerado não deve ser afetado enquanto o comando de um dos outros equipamentos comandados varia.

[0036] De acordo com um modo de realização, o sistema de comando compreende por outro lado meios de retorno que retêm um órgão de comando de um dos equipamentos em uma posição predeterminada, pelo menos quando o parâmetro do acionador varia dentro de um intervalo situado no exterior da faixa de acionamento do equipamento.

[0037] A invenção se refere ainda a um motor de turbina a gás equipado com o sistema de comando apresentado acima.

[0038] A invenção será melhor compreendida com o auxílio da descrição seguinte da forma de realização preferida do motor e do sistema da invenção, em referência às pranchas de desenhos anexas, nas quais:

• a figura 1 representa em corte axial uma parte de um turborreator da arte anterior que compreende uma válvula de descarga VBV e aletas de estator com ajuste variável;

• a figura 2 representa uma vista em perspectiva de um sistema de comando de VSV de acordo com a arte anterior;

• a figura 3 é uma vista esquemática de cima de um dispositivo de comando da posição dos dois equipamentos;

• a figura 4 é uma vista esquemática de lado do dispositivo da figura 3;

• a figura 5 é uma vista esquemática de uma outra forma de realização com um só órgão de comando de tambor;

• a figura 5A é um corte da figura 5 de acordo com a direção V-V;

• as figuras 6 e 7 são curvas que dão a posição das pás de estator e das válvulas de descarga em função do regime do motor, no caso de um recobrimento e no caso de uma ausência de recobrimento das faixas de abertura e de fechamento dos dois equipamentos.

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9/14 [0039] De maneira conhecida como foi representado nas figuras 1 e 2, um motor de turbina a gás de aplicação no domínio aeronáutico tal como um turborreator, aqui de eixo X-X, compreende, de a montante para a jusante, uma ventoinha, um compressor de baixa pressão 2, um compressor de alta pressão 4, uma câmara de combustão, uma turbina de alta pressão, uma turbina de baixa pressão e uma tubeira de ejeção dos gases (não representados). O compressor e a turbina de alta pressão são solidários de uma mesma árvore, dita de alta pressão, e pertencem assim ao corpo de alta pressão do motor ou primeiro corpo que gira em uma primeira velocidade, enquanto que o compressor e a turbina de baixa pressão são solidários de uma mesma árvore, dita de baixa pressão, e pertencem assim ao corpo de baixa pressão do motor ou segundo corpo que gira em uma segunda velocidade.

[0040] Abaixo, serão utilizadas as abreviações BP para baixa pressão e AP para alta pressão.

• compressor AP 4 compreende pelo menos um estágio formado por uma roda de pás móveis e por uma roda de pás fixas (também denominadas pás de estator). Cada estágio é formado por uma pluralidade de pás dispostas radialmente em torno do eixo X-X da turbomáquina. Nesse caso, o compressor AP compreende uma pluralidade de estágios, com uma alternância de rodas de pás móveis e de rodas de pás fixas. As pás são envolvidas por um cárter 12 cilíndrico que é centrado no eixo X-X da turbomáquina.

[0041] Entre as rodas fixas, pelo menos um estágio 10 compreende pás 14 ditas com ângulo de ajuste variável. Cada pá 14 é montada pivotante em torno de um eixo 16 (ou pivô) que atravessa o cárter 12. A posição angular de cada pá 14 pode ser regulada por acionamento em rotação de seu pivô 16.

• estágio 10 de pás com ajuste variável forma um primeiro equipamento de geometria variável, que pertence ao corpo AP (visto que ele pertence ao compressor AP). O parâmetro variável desse equipamento é o ângulo das pás 14; nesse caso, todas as pás 14 são acionadas simultaneamente em rotação, graças a um anel 22 de comando do

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10/14 estágio 10 de pás 14.

• anel de comando 22 tem uma forma globalmente circular; ele circunda o cárter 12 e é centrado no eixo X-X da turbomáquina. A modificação sincronizada da posição angular das pás 14 é assim obtida por uma rotação do anel de comando 22 em torno do eixo X-X do motor, de maneira conhecida.

[0042] Na figura 2, foi representado um mecanismo de comando sincronizado de dois estágios de pás de estator, 10 e 10' da arte anterior. O sistema de comando é disposto para comandar a rotação dos anéis 22 e 22' de comando dos estágios 10 e 10' de pás com ângulo de ajuste variável.

• sistema de comando compreende um acionador 24, aqui um macaco, que é ligado mecanicamente ao estágio 10 para acionar em rotação as pás de estator. Para isso, cada pivô 16, 16' das pás com ajuste variável 14, 14' é ligado a uma extremidade de uma pequena biela 18, 18' de comando da qual a outra extremidade é articulada em torno de um mancal 20, 20' fixado no anel de comando 22, 22' e que se estende radialmente em relação a ele.

• anel compreende pelo menos um estribo 27, 27' no qual é fixada uma extremidade de uma biela 32, 32' de comando, de tipo esticador de rosca, que se estende substancialmente tangencialmente ao anel 22, 22'. A outra extremidade da biela de comando 32 é solidaria de um órgão de transmissão 26, 26', montado pivotante em uma caixa 28 do cárter 12 do compressor. O órgão de transmissão piloto 26 tem uma forma de T. A biela de comando 32 é fixada a uma extremidade de um primeiro ramo 34 do órgão de transmissão piloto 26, a extremidade da haste do macaco 24 sendo fixada, de maneira articulada, na extremidade de um segundo ramo de acionamento 42 que se encontra substancialmente no prolongamento do primeiro ramo 34.

• órgão de transmissão seguidor 26' tem uma forma de L com um ramo 36 ligado a uma biela 32' e um ramo 40 ligado por intermédio de uma

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11/14 barra de sincronização ao terceiro ramo 38 do T. O acionador (macaco) 24 pode acionar em rotação o anel de comando 22 do estágio 10 de pás com ajuste angular variável por intermédio do órgão de transmissão piloto 26, que transmite o movimento do macaco 24 à biela de comando 32 que ela própria transmite o movimento ao anel 22 do qual ela é solidária em translação (curvilínea). O acionador aciona em rotação o anel de comando 22' por intermédio da barra de sincronização 30. O macaco 24 é comandado por uma unidade de comando eletrônico. Seus movimentos são função da velocidade N2 de rotação do compressor AP.

• motor, como pode ser visto na figura 1, compreende um segundo equipamento 110 de geometria variável. Trata-se nesse caso de uma válvula de descarga de ar, do tipo VBV. O parâmetro variável desse equipamento 110 é o ângulo de abertura da válvula de descarga 110. Esse equipamento 110 é disposto a jusante do compressor BP. A função da válvula VBV 110 é descarregar ar na saída do compressor BP 2 em função das condições de funcionamento definidas. O segundo equipamento 110 compreende geralmente uma pluralidade de tais válvulas.

[0043] De acordo com a arte anterior o equipamento 110 é comandado por um sistema que lhe é próprio. Na figura 1 é visto o acionador A que age por intermédio de haste de transmissão T sobre a válvula.

[0044] De acordo com a invenção, é previsto um sistema que comanda conjuntamente os dois equipamentos. Assim o acionador 24 que comanda as pás VSV, comanda também o deslocamento de um órgão 115 de comando do segundo equipamento 110, com o auxílio de um dispositivo específico.

[0045] Fazendo-se referência às figuras 3 e 4, é visto o acionador 24 do qual a haste e sua ligação ao braço 42 foram modificadas. A haste 241 do acionador é sempre móvel em translação. Ela desliza em um primeiro tambor 11 e um segundo tambor 111. Esses dois tambores são cilíndricos e bloqueados axialmente. Eles

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12/14 podem no entanto pivotar em torno do eixo da haste 241, sendo para isso sustentados na haste por um mancal de esferas por exemplo. Eles são providos cada um deles de duas pistas de guia 11C e 111C respectivamente, nas quais são guiados pinos 241P1 e 241P2 radiais e solidários da haste 241. Cada tambor 11 e 111 compreende também uma espiga radial 11A e 111A respectivamente. As espigas são ligadas por uma ligação de rótula a um órgão de comando 242 para o tambor 11 e 115 para o tambor

111. O órgão 242 é ligado ao braço de comando, tal como 42, do primeiro equipamento; trata-se aqui do equipamento das VSV. O órgão de comando 115 é ligado ao segundo equipamento 110 que ele comanda, aqui trata-se das válvulas de descarga VBV.

• funcionamento do sistema de acionamento é o seguinte. O acionador 24 deslocando para isso axialmente a haste 241 age sobre os tambores 11 e 111 por intermédio dos pinos 241P1 e 241P2 que deslizam no interior das pistas de guia 11C e 111C respectivamente. Nesse exemplo a haste 241 não pode girar sobre si mesma e os tambores são montados rotativos e deslizantes sobre a haste, por uma montagem de rolamento de esferas por exemplo, ao mesmo tempo em que são bloqueados axialmente em relação ao cárter. Assim o deslocamento dos pinos no interior das pistas de guia acarreta a rotação dos tambores em torno do eixo da haste do acionador de acordo com o perfil das pistas. Compreende-se que basta dispor corretamente as pistas de guia 11C e 111C para definir a lei de acionamento dos dois equipamentos pelo movimento dos órgãos 115 e 242. Assim uma porção de pista axial em um tambor não acarreta nenhuma rotação desse último quando o pino correspondente se desloca ao longo dessa última, nem nenhum deslocamento do órgão ligado. Trata-se de uma porção de trajeto morto. Por outro lado uma desmultiplicação do movimento pode ser obtida escolhendo-se comprimentos apropriados das espigas que formam alavancas 11A e 111A.

[0046] De acordo com uma variante de realização não representada, é utilizado

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13/14 um acionador do qual a haste gira sobre si mesma no lugar de se mover em translação. Nesse caso modifica-se também o movimento dos tambores. Eles são nesse caso móveis em translação e o comando dos equipamentos é adaptado em consequência disso.

[0047] De acordo com um outro modo de realização representado nas figuras 5 e 5A, dispõe-se um só tambor na haste do acionador. O acionador 24 apresenta uma haste 251 que desliza axialmente em relação ao cárter 12. A haste comanda a rotação de um cotovelo 421 que age sobre as pás com ajuste variável VSV quando ela pivota em torno de um eixo 421A. É prevista uma fenda 421F no eixo do cotovelo na qual desliza um pino 251E solidário da haste para permitir a transformação do movimento de translação em rotação do cotovelo. Um tambor 211 é montado na haste 251. Como na realização precedente, o tambor é montado rotativo e deslizante na haste. Ele é em contrapartida imobilizado axialmente em relação ao cárter 12 que sustenta o conjunto. A haste compreende uma parede de pinos 251P radiais que operam junto com uma pista de guia 211C disposta na parede do tambor 211. Uma espiga radial 251A no tambor 211 é ligada ao órgão 115 de acionamento das válvulas de descarga VBV.

• funcionamento do sistema da figura 5 é o seguinte em uma parte do trajeto da haste 251 a partir de uma posição recolhida, na qual as válvulas de descarga VBV estão na posição aberta e as pás VSV estão na posição fechada. Deslocando-se progressivamente para a direita em relação à figura, a haste aciona as pás VSV que se abrem. Durante essa parte do trajeto da haste 251, o tambor pivota em torno do eixo da haste 251 em razão do perfil da pista de guia e da operação conjunta dessa última com os pinos 251P. O perfil da pista é adaptado de maneira a acionar a rotação do tambor em torno do eixo da haste e o deslocamento do órgão de comando das válvulas de descargas na direção do fechamento. Quando os pinos 251P se encontram na parte da pista que é orientada no eixo da haste, o tambor não gira mais enquanto que a haste continua a se estender e prossegue a abertura

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14/14 das pás de estator VSV. No final do trajeto as válvulas de descargas estão fechadas e as pás estão abertas. Essa sucessão de operações é reversível.

[0048] É possível de acordo com uma variante inverter os comandos das pás de estator VSV com aqueles das aberturas de descargas VBV.

[0049] É possível também modificar o funcionamento da haste em movimento de rotação.

[0050] Fazendo-se referência às figuras 6 e 7, são vistas as leis de abertura relativa das pás com ajuste variável (referenciadas 10 ou VSV) e das válvulas de descarga (referenciadas 110 ou VBV) em função da velocidade de rotação N2 do corpo AP. Com velocidade nula as válvulas de descargas estão abertas e as pás com ajuste variável estão fechadas. Na versão V1 representada na figura 7, à medida que a velocidade N2 aumenta a abertura das pás com ajuste variável VSV começa ao mesmo tempo que o fechamento das válvulas de descarga VBV mas se termina depois, enquanto que na versão V2, representada pela figura 7, ela só começa depois dão fechamento das mesmas. A escolha de uma versão, e o momento preciso em que começa o fechamento das válvulas de descarga, são definidos pelo perfil das pistas de guia dispostas nos tambores. Um alongamento das porções de pista axiais no tambor 111 ou no tambor 211 atrasa o início do fechamento das válvulas de descarga, enquanto que sua diminuição o adianta.

[0051] Ainda que a invenção tenha sido descrita em relação com vários modos de realização especiais, é bem evidente que ela não está de nenhuma forma limitada a eles e que ela compreende todos os equivalentes técnicos dos meios descritos assim como suas combinações se essas últimas entram no âmbito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de comando de pelo menos dois equipamentos (10, 110) de geometria variável de um motor de turbina a gás, o motor compreendendo pelo menos um primeiro corpo que gira em uma primeira velocidade e um segundo corpo que gira em uma segunda velocidade, o primeiro equipamento (10) sendo um estágio de pás de estator com ângulo de ajuste variável de um compressor do primeiro corpo que evolui entre uma posição fechada na desaceleração e uma posição aberta em forte regime, o segundo equipamento (110) sendo pelo menos uma válvula de descarga de um compressor do segundo corpo que evolui entre uma posição aberta na desaceleração e uma posição fechada em forte regime, dito sistema compreendendo um acionador (24) que aciona os dois equipamentos, caracterizado pelo fato de que o acionador (24) comanda uma haste (241, 251) na qual é montado um órgão de comando de tambor (11, 111; 211), o órgão de comando de tambor acionando um dos dois equipamentos e sendo ligado à dita haste por uma ligação pela qual ele é acionado, a dita ligação compreendendo um pino (241P1, 241P2; 251P) móvel em uma pista de guia (11C, 111C; 211C), o perfil da pista de guia determinando a lei de acionamento do dito equipamento em função do deslocamento da haste (241; 251) do acionador.
2. Sistema de comando de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro corpo é um corpo de alta pressão e o segundo corpo um corpo de baixa pressão.
3. Sistema de comando de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o acionador (24) é comandado em função da velocidade de rotação de um dos corpos do motor.
4. Sistema de comando de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o acionador (24) é comandado pela velocidade de rotação do corpo de alta pressão.
5.. Sistema de comando de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a haste (251) aciona o outro equipamento.
6. Sistema de comando de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

Petição 870190090734, de 12/09/2019, pág. 21/39

2/2 pelo fato de que ele compreende um segundo órgão de comando de tambor (111) que aciona o outro equipamento e que é acionado pela haste (241) também por uma ligação que compreende um pino (241P2) móvel em uma pista de guia (111C), o perfil da pista de guia determinado a lei de acionamento do dito outro equipamento em função do deslocamento da haste (241) comandada pelo acionador.
7. Sistema de comando de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as leis de acionamento dos equipamentos compreendem cada uma delas uma faixa de acionamento, a faixa de acionamento de um dos equipamentos estando incluída na faixa de acionamento do outro equipamento.
8. Sistema de comando de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as leis de acionamento dos equipamentos compreendem cada uma delas uma faixa de acionamento, a faixa de acionamento do segundo equipamento (110) estando inteiramente fora da faixa de funcionamento do primeiro equipamento (10).
9. Motor de turbina a gás caracterizado pelo fato de que ele compreende um sistema de comando tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.