ES2261886T3 - Disposicion de pivotamiento de alabe de estator en una turbomaquina. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de pivotamiento de paleta de estator (2) en una turbomáquina, que comprende un pivote (3) de paleta que tiene una extremidad que sobresale fuera del estator y que comprende una sección (8) de caras planas, y una biela de mando (10) insertada en la extremidad del pivote de paleta por una perforación limitada por caras planas (14) asociadas a las caras planas (12) del pivote, caracterizado porque comprende un resorte (15) solicitado entre el pivote y la biela y dispuesto de modo que presiona una de las caras planas del pivote contra una de las caras planas de la biela.

Description

Dispositivo de pivotamiento de álabe de estator en una turbomáquina.

Esta invención se refiere a un dispositivo de pivotamiento de paleta de estator en una turbomáquina.

Las paletas de estator, fijas en una turbomáquina y que sirven para rectificar el flujo de los gases antes de la etapa de paletas siguiente del rotor, pueden ser de calaje variable, es decir que su orientación es controlada en función del régimen de la máquina. Éstas están, entonces, montadas en pivotes exteriores que sobresalen fuera del cárter de estator y están unidos a bielas que un anillo de mando común, que rodea el cárter de estator, hace girar a voluntad. La rotación de las bielas produce una rotación semejante de las paletas. La transmisión de la rotación se consigue por un ajuste conveniente que puede comprender un apoyo mutuo de caras planas establecidas en una sección terminal del pivote de la paleta y en una perforación en la extremidad de la biela, véase, por ejemplo, el documento EP-A-11 56 227: esta sección terminal y la perforación son, generalmente, cuadradas.

Los documentos US 4 767 264 y US 4 668 165-A divulgan dispositivos de bielas bastante delgados para ser flexibles a las torsiones que le son infringidas por la rotación del anillo de mando. Estas bielas están provistas de aletas laterales curvadas a modo de pinzas de una tenaza y que penetran en ranuras de los pivotes. Estas aletas son responsables del arrastre de los pivotes en rotación por un acoplamiento que difiere poco del correspondiente a las secciones cuadradas.

Se observa, sin embargo, que la menor holgura de ajuste entre la perforación de la biela y el pivote de la paleta, retarda sensiblemente el arrastre en rotación y que, generalmente, se obtiene un defecto de arrastre de varias décimas de grados angulares. Como la paleta debería estar orientada con una gran precisión para que se obtenga un buen rendimiento de máquina, puede concluirse que un perfeccionamiento es deseable para reducir la holgura de ajuste de los cuadrados.

Con la invención se ofrece una solución, que, en su definición más general, consiste en un dispositivo de pivotamiento de paleta de estator en una turbomáquina, que comprende un pivote de paleta que tiene una extremidad que sobresale fuera del estator y que comprende una sección de caras planas, y una biela de mando insertada en la extremidad del pivote de paleta por una perforación limitada por caras planas asociadas a las caras planas del pivote, caracterizado porque comprende un resorte solicitado entre el pivote y la biela y dispuesto de modo que presiona una de las caras planas del pivote contra una de las caras planas de la biela.

Los documentos antes citados no dan a conocer claramente la naturaleza de las aletas y, en particular, su rigidez. Nada afirma que éstas tengan una elasticidad que sería explotada para mantenerlas en contacto con el fondo de las ranuras y asegurar la posición angular del pivote de paleta con respecto a la biela con una fuerza suficiente.

Los ensamblajes de estos documentos son, también, de un tipo especial. El resorte de la invención es una pieza autónoma, distinta al resto del ensamblaje clásico de secciones cuadradas que no tiene necesidad de ser modificado, siéndole añadido el resorte solamente.

Se prevé, favorablemente, que los resortes comprendan una arandela perforada colocada sobre la biela e insertada alrededor de la extremidad del pivote de paleta, y un reborde flexible de la arandela, que coopera con una cara de canto de la biela que es opuesta a una de las caras del pivote sobre la cual hace tope la arandela, formando con la arandela un ángulo más abierto que en un estado libre del resorte.

Se describirá ahora la invención por medio de las figuras, en las cuales:

- la figura 1 es una vista general del dispositivo de la invención,

- la figura 2 es una vista más detallada de los principales elementos de la invención,

- y la figura 3 es una vista en despiece ordenado de estos elementos.

Refiriéndose a la figura 1, una porción de turbomáquina comprende un cárter 1 de estator portador de paletas 2 fijas pero orientables por pivotes 3, situados en las extremidades exteriores de las paletas 2 y en cojinetes 4 que atraviesan el cárter 1; las extremidades inferiores de las paletas 2 están unidas por un anillo 5 acoplado alrededor de un pivote interior 6 y que ayuda a mantener en posición las etapas circulares de las paletas 2.

Los pivotes 3 atraviesan el cárter de estator 1 y acaban en una extremidad 7 exterior cuya sección 8 tiene una forma cuadrada. Más al exterior, la extremidad 7 está fileteada y recibe una tuerca 9. Una biela 10 está articulada entre la extremidad 7 y un anillo de mando 11 alrededor del cárter de estator 1 y a poca distancia de la paleta 2. El anillo de mando 11 rodea al cárter del estator 1, y es girado por medios conocidos tales como gatos en función del mando de la máquina. Éste hace girar la biela 10 alrededor del pivote 3, así como a éste y a toda la paleta 2. En efecto, la biela 10 comprende una perforación 13 de forma cuadrada en su ojal 17 terminal, y que comprende caras planas que se apoyan en las caras planas del pivote 3 para girarle. Dos caras planas y opuestas del pivote 3 llevan la referencia 12, y las dos caras planas correspondientes de la perforación 13 llevan la referencia 14.

De acuerdo con la invención, un resorte 15 está añadido al dispositivo. Éste es distinto de las otras piezas del ensamblaje y, especialmente, de la biela 10 y del pivote 3, y se compone de una arandela 16 colocada sobre el ojal 17 de la biela 10, y de un reborde 18 sensiblemente en ángulo recto con la arandela 16 que se extiende a lo largo de una cara de canto lateral 19 de la arandela 16. El reborde 18 presenta una ondulación 20 orientada hacia la cara de canto lateral 19 y cuya cresta la toca. Una perforación cuadrada 21 está dispuesta a través de la arandela 16. Además, las proporciones del resorte 15 se eligen para que el reborde 18 sea empujado cuando la perforación 21 está insertada en la sección cuadrada 8 de la extremidad del pivote 3, de modo que una de las caras de borde de la perforación 21 toca una de las caras planas 12 (opuesta a la cara de canto lateral 19) de la sección cuadrada 8, y la cara plana 12 de la sección cuadrada 8 que es opuesta a la precedente toca la cara plana 14 complementaria del ojal 17 de biela. En otras palabras, se ejerce una tensión sobre el resorte 15, por la cual el ángulo de la arandela 16 y del reborde 18 se abre con respecto a un estado libre, y esto se traduce en una presión de contacto entre un par de caras planas 12 y 14 del pivote 3 y de la biela 10, que perdura durante todos los estados de funcionamiento de la máquina. Así, la biela 10 y la paleta 2 permanecen en una posición angular mutua fija.

Todas las paletas 2 de la etapa mandada por el anillo 11 están equipadas de un resorte 15 semejante. Puede ser útil comprobar que todos los resortes 15 estarán montados del mismo modo, con el fin de evitar diferencias de colocación de la holgura entre la perforación 21 y la sección cuadrada 8 del pivote 3. Para esto, puede añadirse una lengüeta 22 al resorte 15, que está fijada a la arandela 16 y dirigida perpendicularmente a ésta como el reborde 18 ya citado, pero que no está destinada a ser deformada elásticamente cuando el resorte está colocado, sino para asegurar una función de posicionamiento correcto que solamente permita colocar el resorte 15 en un lado. La lengüeta 22 se extiende a lo largo de las caras terminales de canto 23 de la biela 10 cuando el resorte 15 ha sido colocado correctamente, pero impide que la arandela 16 se coloque sobre el ojal 17 de la biela 10 en caso contrario.

La invención sería practicable con otras soluciones poligonales del pivote de paleta y de la perforación de biela.

Aplicando la invención, se ha constatado una reducción muy sensible del defecto de arrastre angular de las paletas de estator.

Claims (4)

1. Dispositivo de pivotamiento de paleta de estator (2) en una turbomáquina, que comprende un pivote (3) de paleta que tiene una extremidad que sobresale fuera del estator y que comprende una sección (8) de caras planas, y una biela de mando (10) insertada en la extremidad del pivote de paleta por una perforación limitada por caras planas (14) asociadas a las caras planas (12) del pivote, caracterizado porque comprende un resorte (15) solicitado entre el pivote y la biela y dispuesto de modo que presiona una de las caras planas del pivote contra una de las caras planas de la biela.

2. Dispositivo de pivotamiento de paleta de estator de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el resorte comprende una arandela (16) perforada colocada sobre la biela e insertada alrededor de la extremidad del pivote de paleta, y un reborde flexible (18) de la arandela, que coopera con una cara de canto de la biela que es opuesta a una de las caras del pivote sobre la cual hace tope la arandela, formando con la arandela un ángulo más abierto que en un estado libre del resorte.

3. Dispositivo de pivotamiento de paleta de estator de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el resorte comprende una lengüeta (22) aplicada en otra cara de canto de la cabeza de la biela.

4. Dispositivo de pivotamiento de paleta de estator de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el reborde del resorte coopera con el canto de la biela por una ondulación (20).