IT8922855A1 - Fila di elementi aerodinamici smorzati per turbomotore a gas - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione .industriale avente per titolo: "Fila di elementi aerodinamici smorzati per turbomotore a gas".

RIASSUNTO

Viene descritta una fila di elementi o corpi aerodinamici smorzati per le vibrazioni di un turbomotore a gas. La fila di elementi aerodinamici, comprendente un primo ed un secondo anello coassiale e circolare e dei corpi aerodinamici che si estendono radialmente fra di essi, viene colata almeno in un pezzo e quindi il secondo anello o anello interno viene tagliato fra adiacenti elementi aerodinamici. Degli inserti di smorzamento vengono trattenuti in posto vicino alla superficie interna del secondo anello mediante un mezzo di ritegno.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda dispositivi per sollecitazioni e fatica per vibrazione dovuti ad un certo numero di cause ivi compreso lo sbilanciamento per rotazione del rotore ed i differenziali di pressione nel motore. Le vibrazioni possono essere talmente serie da poter aver un impatto negativo sulla vita e sulla integrit? sulla cassa del compressore o della turbina o sui rotori e sui loro elementi aerodinamici. Si sono avuti dei distacchi o perdite di elementi aerodinamici e, in alcuni casi, perdite di pezzi di elementi aerodinamici hanno prodotto guasti secondari su adiacenti elementi aerodinamici a valle. Bench? siano rare delle effettive rotture di pezzi, si possono verificare danni strutturali al motore dovuti a sfregamento fra parti vibranti del motore. Tali sfregamenti sono inoltre indesiderabili a causa dei tra ferri di usura che possono far diminuire la prestazione del motore e che vengono creati fra parti sfreganti. Quindi, poich? sono richieste strette tolleranze fra le parti del motore per una buona prestazione del motore, ? desiderabile la minimizzazione delle vibrazioni del motore.

Le vibrazioni sono della maggiore importanza quando la frequenza di risonanza della parte raggiungano livelli eccessivi di sollecitazione o di deflessione. Cosi le palette delle turbine possono essere smorzate, per esempio, mediante l'uso di un interblocco a "Z" nelle fascie di sommit?. Cio? le vibrazioni vengono smorzate dal movimento relativo delle fascie che sfregano l'una contro l'altra di modo che viene assorbita l'energia vibratoria. Un'altra soluzione, mirante a minimizzare il problema, ? quella di aumentare la frequenza di risonanza di un rotore, di una paletta o di un altro pezzo componente aumentando la massa del pezzo, per esempio facendo il pezzo pi? spesso e quindi irrigidendolo. La frequenza di risonanza del pezzo viene fatta cos? aumentare in modo che essa stia al di fuori del campo di frequenza vibratoria che si prevede in un motore funzionante. Il fatto di aumentare la massa di un pezzo introduce un peso eccessivo e diminuzione delle prestazioni e non ? comunque una soluzione desiderabile.

un metodo per 1'irrigidimento che non fa aumentare la massa del motore ? quello di colare uno o pi? pezzi come un'unit?. Cos? un anello di compressore o di turbina, comprendente gli appropriati elementi aerodinamici e le appropriate fasce, pu? essere colato sia come un'unit? singola che in grandi segmenti che vengono successivamente riuniti fra loro. Una tale colata a grandi segmenti od anello intero di un anello di elementi aerodinamici conferisce la neccessaria rigidit? per far aumentare la frequenza di risonanza dell'anello al di sopra delle previste frequenze di vibrazione nodale. Inoltre questo tipo di colata presenta: potenziali vantaggi di costo; semplifica l'assiemaggio dalla struttura del compressore o della turbina; riduce il peso del motore facendo cos? migliorare la prestazione del motore eliminando il dispositivo altrimenti richiesto per fissare gli elementi aerodinamici all'anello. Ci? nonostante, bench? una tale colata irrigidisca il pezzo circolare cio? l'anello, essa non provede allo smorzamento delle oscillazioni dei pezzi aerodinamici che possono verificarsi e non trova perci? facile applicazione negli attuali turbomotori a gas.

Uno scopo principale della presente invenzione ? quello di realizzare un originale e perfezionato metodo ed un originale e perfezionato dispositivo che non sia soggetto ai precedenti svantaggi.

Uno scopo della presente invenzione ? quello di realizzare nuovi e perfezionati dispositivi utilizzabili in .un turbomotore a gas, che siano meno soggetti a sollecitazioni e fatica per vibrazione.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di prolungare la vita dei pezzi componenti di un turbomotore a gas riducendo le sollecitazioni vibratorie alle quali i pezzi sono assogettati. Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un metodo per fabbricare una fila smorzata di elementi aerodinamici di un turbomotore a gas.

Ancora un altro scopo della presente invenzione ? quello di ridurre i costi di funzionamento durante un ciclo di vita di un turbomotore a gas riducendo le sollecitazioni vibratorie alle quali sono assogettati i pezzi componenti del motore e riducendo cos? la frequenza delle riparazioni o delle sostituzioni di tali pezzi.

Ancora un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un efficace smorzamento fra gli elementi aerodinamici in una colata di una fila di elementi aerodinamici ad anello intero. Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di ridurre il peso di un turbomotore a gas e di migliorare le prestazioni del motore consentendo l'utilizzo nel motore di fusioni di file di elementi aerodinamici ad anello intero. Ancora un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di- realizzare un'originale e perfezionata turbina comprendente almeno una colata di una fila di palette ad anello intero. Gli scopi precedenti della presente invenzione vengono conseguiti realizzando una colata di una fila di elementi aerodinamici smorzati come una singola unit? o in grandi sgmenti che vengono successivamente riuniti tra loro ed un metodo per fabbricarla. Cos?, secondo la presente invenzione, una fila di elementi aerodinamici smorzati comprende un primo ed un secondo anello o fascia, sostanzialmente circolari e coasiali, riuniti fra loro mediante una pluralit? di elementi aerodinamici che si estendono radialmente fra di essi, dove ciascun elemento aerodinamico definisce un raggio degli anelli. Il secondo anello viene tagliato in sostanza assialmente fra adiacenti elementi aerodinamici. La superficie interna del secondo anello comprende una pluralit? di recessi, sostanzialmente centrati fra i raggi definiti dagli elementi aerodinamici, dove ciascun recesso viene tagliato da una linea di taglio che attraversa il secondo anello dalla superficie interna alla superficie esterna ed ? atto ad accogliere un inserto di smorzamento. Un inserto di smorzamento ? inserito in ciascun recesso ed ivi fissato.

In una realizzazione della presente invenzione, il primo anello pu? costituire una porzione del rotore in una turbina avente file controrotanti di palette. In questa realizzazione il secondo anello costituisce una fascia in corrispondenza delle sommit? degli elementi aerodinamici.

Questi ed altri scopi della presente invenzione, ed anche sue ulteriori caratteristiche e vantaggi, diverranno evidenti da una lettura della seguente descrizione dettagliata dell'invenzione da prendersi in considerazione unitamente agli allegati disegni, il tutto da intendersi come tipico anzich? in qualsiasi modo limitativo del campo della presente invenzione. Quando ? il caso, uguali numeri di riferimento sono stati utilizzati nei vari disegni.

La figura 1 illustra, in sezione trasversale parzialmente schematica, un turbomotore a gas comprendente ventole o eliche controrotanti montate posteriormente.

La figura 2 illustra in vista schematica in elevazione una colata di fila di elementi aerodinamici ad anello intero, che pu? trovare applicazione in un turbomotore a gas del tipo illustrato in figura 1, avente linee di taglio fra adiacenti palette della turbina.

La figura 3 illustra in sezione trasversale parziale una colata di fila di elementi aerodinamici ad anello intero, presa secondo la linea 3-3 di figura 2 in accordo con la presente invenzione.

La figura 4 mostra una vista esplosa di una porzione di un secondo anello o fascia in accordo con la presente invenzione.

La figura 4a mostra in vista parziale una pluralit? di segmenti di un ritegno secondo la presente invenzione.

La figura 5 illustra in vista in pianta una porzione estesa del secondo anello della figura 4. La figura 1 illustra un turbomotore a gas 60 cio? uno dei tipi di turbomotore a gas in cui la presente invenzione pu? trovare applicazione.

Tipicamente tali motori comprendono una sezione generatrice di gas 62 che comprende una sezione di compressore 22, una sezione di combustore 36 ed una sezione di turbina 38 comprendente una turbina ad alta pressione 39- Le sezioni di compressore, di combustore e di turbina cooperano per definire un percorso anulare di flusso per il passagio di una corrente di gas lungo il motore. Il compressore 22 comprende, in modo noto nella tecnica, separate pluralit? di elementi aerodinamici stazionari circonferenzialmente distanziati, noti come palette diretrici statoriche del compressore inframezzate da separate pluralit? di elementi aerodinamici mobili, distanziati circonferenzialmente, noti come palette rotoriche del compressore. Un intero anello di deflettori o di palette ? noto come una fila di elementi aerodinamici mentre una fila di deflettori unitamente ad una fila di palette ? noto come stadio. Ciascuna delle palette diretrici o deflettori stazionari ? fissata alla cassa del compressore. Ciascuna paletta rotorica del compressore ? fissata ad un rotore del compressore che ? connesso, mediante un albero di interconnessione, alla sezione di turbina 38.

Facendo ancora riferimento alla figura 1, una turbina ad alta pressione 39 comprende in modo noto nella tecnica separate pluralit? di distributori stazionari della turbina, circonferenzialmente distanziati, e palette mobili della turbina. Ciascuna pluralit? di distributori e di palette ? composta di singoli deflettori e di singole palette. Un intero anello circonferenziale di deflettori o palette ? pure noto come una fila di elementi aerodinamici e file combinate di palette e deflettori circonferenzialmente distanziati sono comunemente chiamate uno stadio. Similmente ai deflettori e alle palette del compressore 22, ciascuno dei deflettori stazionari ? fissato alla cassa della turbina ad alta pressione 39 mentre ciascuna delle palette mobili della turbina ad alta pressione ? fissata al rotore della turbina ad alta pressione. Il rotore della turbina ad alta pressione ? a sua volta connesso al compressore 22 mediante un albero come precedentemente detto.

In figura 1 ? anche mostrata una sezione 61 di propulsore o ventola, posizionata dopo un generatore di gas 62 che produce gas di scarico della combustione agenti per azionare il propulsore. Il propulsore 61 comprende una turbina d'azionamento 50 che comprende una prima ed una seconda turbina rispettivamente 72 e 74, che sono controrotanti. Ciascuna delle turbine 72 e 74 comprende separate pluralit? di file di palette di turbina, rispettivamente 73 e 75, circonferenzialmente distanziate e inframezzate. Dell'energia viene prelevata dalla corrente di gas di scarico mediante le turbine controrotanti 72 e 74, azionando cos? una pluralit? anteriore e posteriore di palette della ventola, rispettivamente 64 e 68, in modo controrotante. Cos? come si vede in figura 2 la pluralit? anteriore di pale 64 della ventola comprende un prescelto numero di singole pale 66 della ventola circonferenzialmente distanziate attorno al motore 60 e fissate ad un rotore esterno 76 della prima turbina controrotante 72. Similmente la pluralit? posteriore di pale 68 della ventola comprende un prescelto numero di singole pale 70 del ventilatore circonferenzialmente distanziate attorno al motore 60 e fissate ad una fascia o anello esterno 71 della seconda turbina controrotante .

Durante il funzionamento del motore, l'aria ambiente entra nella presa d'aria 12 del motore 60 e viene manipolata dal compressore 22 per formare una corrente di aria compressa. L'aria compressa entra nel combustore 36 dove viene miscelata con combustibile e la risultante miscela viene bruciata. 1 prodotti della combustione, cio? i gas di scarico, passano nella sezione della turbina ed urtano contro le palette della turbina facendo cos? ruotare la turbina ad alta pressione 39 e la turbina di potenza 50.

La rotazione della turbina fa a sua volta ruotare il compressore 22 per mezzo di alberi di interconnesione. Le turbine 72 e 74, della turbina di potenza 50, sono controrotanti ed azionano le ventole 64 e 68 in modo controrotante fornendo la spinta per far muovere l'aeroplano.

Bench? la presente invenzione verr? descritta con riferimento alla sua applicazione in una turbina di potenza 50, si pu? constatare che il suo uso non ? in tal modo limitato. Il motore 60 potrebbe comprendere altre sezioni controrotanti nelle sezioni del compressore o della turbina. Cos?, solamente a titolo illustrativo, la sezione del compressore 22 del generatore di cassa 62 pu? comprendere una porzione controrotante dove pu? essere utilizzata la presente invenzione. Inoltre ? chiaro che, bench? la presente invenzione sia descritta con riferimento al suo impiego per una fila di palette mobili, essa ? ugualmente utilizzabile per una fila di elementi aerodinamici stazionari di un compressore o di una turbina di turbomotore a gas.

Come precedentemente detto, la colata di un'intera fila di elementi aerodinamici come un singolo anello o in grandi sgmenti presentano notevoli vantaggi in termini di peso del motore ed offre anche vantaggi di costo. La figura 3 illustra un'esempio di una colata ad anello intero. Cosi, come ivi mostrato, una colata 100 ad anello intero di una fila di elementi aerodinamici, utilizzabile in un motore del tipo illustrato in figura 1, comprende un primo anello 77 ed un secondo anello 78 congiunti da una pluralit? di elementi aerodinamici 102, sostanzialmente equidistanziati, che si estendono radialmente fra di essi. "Radialmente" viene utilizzato nel senso di indicare generalmente una direzione trasversale all'asse della colata 100 o, in altre parole, per indicare generalmente una direzione a partire dal secondo anello verso il primo anello.

Il primo anello 77 ? definito in parte da superfici esterna ed interna, rispettivamente 80 e 82, del primo anello ed esso ha una sezione trasversale sostanzialmente circolare. Il primo anello 77 comprende inoltre delle flangie 104 e 106, che da esso sporgono radialmente come mostrato in figura 3, mediante le quali la colata 100 pu? essere fissata alle opportune parti del motore. Il secondo anello 78 ? in modo simile parzialmente definito da superfici esterna ed interna, rispettivamente 84 e 86, del secondo anello. Ciascuno elemento aerodinamico 102 definisce un raggio, nel senso indicato sopra, degli anelli 77 e 78 ed ? fissato in corrispondenza delle sue opposte estremit? alla superficie interna 82 del primo anello ed alla superficie esterna 84 del secondo anello. In un motore del tipo illustrato in figura 1, il primo anello 77 costituirebbe una porzione del rotore esterno 76 mentre il secondo anello 78 formerebbe una fascia interna 79 per la. sommit? degli elementi aerodinamici.

Una preferita realizzazione della presente invenzione si vede meglio nelle figure 3, 4 e 5. Come ivi illustrato la fila 100 di elementi aerodinamici comprende una pluralit? di linee di taglio 116 che si estendono assialmente per la larghezza del secondo anello. Ciascuna linea di taglio 116 ? eseguita sostanzialmente a met? fra adiacenti elementi aerodinamici, come si vede meglio in figura 2, e attraversa completamente il secondo anello dalla superficie interna a quella esterna. Cosi vi ? un numero uguale di linee di taglio e di elementi aerodinamici. La posizione delle linee di taglio fra gli elementi aerodinamici ? una questione di convenienza ma dovrebbe essere tale che il centro di gravit? della porzione tagliata dell'anello sia vicino al centro di gravit? dell'elemento aerodinamico onde minimizzare i momenti flettenti creati dalla forza centrifuga della rotazione della fila di elementi aerodinamici. Le linee di taglio 116 hanno preferibilmente una configurazione a "Z", simile a quella che si ha fra le fascie di sommit? di convenzionali palettature di turbina sebbene l'esatta configurazione delle linee di taglio non sia importante per la presente invenzione. Le linee di taglio "Z" sono ben note nella tecncica e possono essere ottenute nella colata 100 mediante noti metodi quali per esempio la lavorazione a scarica elettrica (EDM) o il taglio mediante laser.

Con particolare riferimento ora alle figure 3 e 4, ad ogni linea di taglio della superficie interna 86 del secondo anello sono associati un risalto 112 ed un recesso 114, ivi ottenuti di lavorazione. Il risalto 112 viene formato durante la colata su una fascia continua pi? spessa 120 che circonda l?intera colata 100. La fascia 120 ha una sezione trasversale sostanzialmente rettangolare e comprende delle scanalature 122 e 124, disposte suo posti lati, la cui funzione verr? spiegata nel seguito. Il risalto 112 illustrato ? configurato come un esagono ed ? posizionato sostanzialmente nel centro della superficie interna 84 del secondo anello, con due dei suoi sei lati paralleli ai bordi circonferenziali della superficie. La presente invenzione non ? comunque limitata alla configurazione illustrata ed altre forme in sezione per il risalto 112 sono ugualmente utilizzabili. Inoltre anzich? avere singoli risalti assocciati a ciascuna linea di taglio, la fascia in rilievo 120 potrebbe essere spessa lungo la sua circonferenza ed i recessi 114 potrebbero essere ivi lavorati. L'uso di una pluralit? di risalti ? comunque vantaggioso in quanto si traduce in una colata di minor peso rispetto ad una colata avente una fascia continua in rilievo spessa.

Il recesso 114 ha sostanzialmente. una configurazione in sezione trasversale rettangolare ed ha una profondit? sostanzialmente inferiore alla sua larghezza e lunghezza. Il recesso 114 ? configurato in modo da accogliere un inserto di smorzamento 108 e, se l'inserto di smorzamento 108 dovesse essere diversamente configurato altrettanto lo sarebbe il recesso 114. Il recesso pu? essere ottenuto di colata come parte della fila di elementi aerodinamici e pu? essere quindi rifilato mediante convenzionali mezzi, ivi compresi la lavorazione a scarica elettrica (EDM) o mediante fresatura oppure esso potrebbe essere ottenuto completamente di lavorazione nel risalto 112 mediante tali mezzi. Le diagonali delle linee di taglio 116 vi secano sostanzialmente i recessi 114 secondo la loro larghezza, come mostrato nelle figure 4 e 5, sebbene l'esatto posizionamento della linea di taglio rispetto al recesso 114 non sia critico per la presente invenzione.

L'inserto di smorzamento 108 ? fatto di un opportuno materiale resistente all'usura e comprende tipicamente una lega di molibdeno. Come mostrato nelle figure 4 e 5, l'inserto di smorzamento 108 ha una configurazione sostanzialmente paralellepipeda sebbene,, come indicato nel precedente paragrafo, possono anche essere usate altre forme. Come rappresentato nei disegni l'inserto 108 ha preferibilmente uno spessore inferiore alla sua larghezza e lunghezza. Dimensioni rappresentative dell'inserto potrebbero essere per esempio 1,9 X 0,95 X 0,25 cm. Comunque la presente invenzione non ? limitata a tali dimensioni e altre dimensioni possono essere opportunamente usate in accordo con essa. L'inserto di smorzamento 108 potrebbe essere costituito da parecchi pezzi di inserto entro il campo della presente invenzione. In un tal caso i pezzi sarebbero brasati o saldati in posto entro il recesso 114. Cio?, come mostrato nella figura 5, l'inserto 108 potrebbe comprendere per esempio due pezzi di forma identica 109a e I09b il quali vengono saldati o brasati nelle corrispondenti porzioni del recesso 114.

In una preferita realizzazione della presente invenzione l'inserto 108 ? leggermente pi? largo e pi? corto del recesso 114. Cos?, quando l'inserto di smorzamento viene inserito nel recesso 114, esso sforzer? o allontaner? le adiacenti sezioni tagliate dell'anello interno 78, come per esempio le sezioni 170 e 171 nella zona del recesso, impartendo cos? una torsione alle palette ecreando un carico fra gli opposti lati longitudinali del recesso ed i bordi dell'inserto. Di conseguenza si avr? un gioco 160 fra le adiacenti sezioni dell'anello tagliato come si vede nelle figure 4 e 5. Detto differentemente, l'inserzione di un inserto di smorzamento del recesso 114 fa perci? torcere leggermente ciascuna adiacente sezione tagliata dell'anello interno 78, il che si traduce in un restringimento del gioco precedente l'inserzione che dsiste fra le sezioni tagliate e nel mantenimento dei giochi illustrati nelle figure. L'unico punto di contatto fra adiacenti sezioni tagliate sar? fra ciascun inserto e le corrispondenti pareti del recesso. Come si vede meglio nelle figure 3 e 4, l'inserto di smorzamento 108 ? trattenuto nel recesso 114 mediante un qualsiasi opportuno mezzo quale un ritegno 110. Preferibilmente il ritegno 110 ? una struttura a forma d'anello sostanzialmente continua e comprende un cerchione 130 avente delle flange di ritegno che si estendono radialmente verso l'esterno rispettivamente 132 e 134, dove ciascuna flangia ha un labbro rispettivamente 136 e 138 che si estende perpendicolarmente alle flange 132 e 134. I labbri 136 e 138 si accoppiano a delle scanalature, rispettivamente 122 e 124, del rilievo 120. Preferibilmente le scanalature sono tagli continui per 360? onde assicurare una efficace tenuta che non consente fughe di gas. Quando e correttamente posizionato, il ritegno 110 trattiene saldamente l'inserto di smorzamento 108 nel recesso 114. Il ritegno 110 funziona principalmente come meccanismo di ritegno soprattutto durante gli arresti del motore poich? le significative forze centrifughe svillupate durante il funzionamento del motore agiscono in modo da trattenere gli inserti di smorzamento nella corretta posizione richiedendo un contributo molto piccolo al ritegno 110.

In alternativa ad un cerchione continuo per 360?, il ritegno pu? essere costituito da una pluralit? di segmenti d'anello anzich? essere una struttura continua. Cos? due dei segmenti della pluralit? sono illustrati in figura 4a. Come ivi mostrato, un ritegno, comprendente un segmento 142, appoggia contro una adiacente segmento di ritegno 146. L'utilitazzione di un tale ritegno a segmenti semplifica l'installazione del ritegno.

Il ritegno 110, o i segmenti di ritegno, possono comprendere una tenuta a nido d'ape 140 fissata al cerchione 130. Le tenute a nido d'ape sono ben note nella tecnica perci? non verr? qui data una esauriente descrizione. La tenuta a nido d'ape 140 impegna a tenuta i denti 150 di tenuta del motore, mostrati in figura 3, che si estendono radialmente verso l'esterno a partire dall'interno del motore in modo ben noto nella tecnica impedendo cos? indesiderate perdite di gas che ne riducono l 'efficenza.

Per illustare brevemente come funziona la struttura inventiva, durante il funzionamento del motore la colata 100 sar? soggetta a scuotimenti da parte della corrente di gas che la traversa ed anche a vibrazioni dovute ad altre fonti entro al motore, il che si traduce in un movimento vibratorio degli elementi aerodinamici 102. Gli inserti 108 smorzano le vibrazioni degli elementi aerodinamici assorbendo l'energia vibratoria di tali vibrazioni. Ci? deriva dal posizionamento di ciascun inserto di smorzamento 108 nel recesso in modo da forzare in allontanamento gli adiacenti elementi aerodinamici e creare un carico contro prescelti fianchi del recesso a seconda della particolare configurazione scelta per l'inserto e per il recesso. Quando ? sollecitato, ciascun inserto sfrega contro i fianchi caricati del corrispondente recesso ed assorbe l'energia vibratoria. Questo livello di assorbimento ? sufficiente ad impedire che le vibrazioni degli elementi aerodinamici raggiungano deflessioni estreme abbastanza grandi da provocare guasti o rotture del pezzo.

Bench? il descritto funzionamento della struttura inventiva riguardi la preferita realizzazione mostrata, dovrebbe essere ovvio che lo smorzamento potrebbe essere ottenuto dalla struttura inventiva quanto l'inserto di smorzamento 108 fosse leggermente pi? piccolo, cio? pi? corto e pi? stretto, del recesso 114. In questa realizzazione alternativa il ritegno 110 forzerebbe l'inserto 108 a contatto con il fondo del recesso e lo smorzamento si verifecherebbe per il movimento relativo fra l'inserto ed il fondo del recesso anzich? fra i fianchi. In questa realizzazione il ritegno 110 funzionerebbe quindi in modo da trattenere in ogni momento ogni inserto 108 a stretto contatto con fondo di ciascun recesso 114. La presente invenzione consente quindi l'uso di una colata ad anello pieno in un turbomotore a gas riducendo le dannose sollecitazioni e la fatica vibratoria con riduzione di costo mediante la riduzione della frequenza di riparazione o di sostituzione degli elementi aerodinamici o delle altre parti. Inoltre la presente invenzione riduce il peso del motore consentendo cos? l'impiego di colata ad anello pieno, riducendo cos? sostanzialmente il numero di parti utilizzato per assiemare il motore in generale e le strutture degli elementi aerodinamici in particolare. Cio? l'apparato necessario per fissare le palette ai rotori e le palette diretrici ed i deflettori alle casse risulta ridotto se non completamente eliminato. La conseguente riduzione di peso migliora la prestazione del motore.

Bench? la presente invenzione sia stata descritta in generale e con particolare riferimento ad una fila di palette di turbina utilizzata in un turbomotore a gas controrotante essa non ? in tal modo limitata. Cos? essa pu? anche trovare impiego in un compressore controrotante a bassa pressione o in una turbina ad alta o bassa pressione di altri tipi di turbomotori a gas conosciuti nella tecnica. Inoltre, mentre le colate ad anello interno sono massimamente desiderabili, la -colata di una fila di elementi aerodinamici in una pluralit? di grandi segmenti che vengono quindi riuniti per formare un singolo anello ricadrebbe ancora entro il campo della presente invenzione. Cosi la presente invenzione potrebbe essere utilizzata tanto per colate a segmenti o per colate ad anello intero in una fila stazionaria di palette diretrici statoriche di compressore o in distributori di turbina di turbomotori a gas, come ? ben noto nella tecnica, o in un compressore o turbina controrotante a bassa pressione come mostrato in figura 1. Quando utilizzato come fila di palette direttrici o deflettori, il primo anello formerebbe parte della cassa ed il secondo anello costituerebbe una fascia per le palette diretrici i deflettori. Quando la fila 100 di elementi aerodinamici ? utilizzata come fila di palette rotanti, come in un compressore o turbina controrotante, il primo anello 77 formerebbe parte di un rotore mentre il secondo anello formerebbe una fascia per gli elementi aerodinamici.

Inoltre lo smorzamento potrebbe essere effetttuato in gruppi di elementi aerodinamici anzich? rispetto a ciascun elemento aerodinamico. Cos? un inserto di smorzamento potrebbe essere associato a prescelti gruppi di due o pi? elementi aerodinamici. In altre parole, anzich? tagliare il secondo anello fra ciascun elemento aerodinamico, le linee di taglio potrebbero essere effettuate fra prescelti gruppi di due o pi? elementi aerodinamici o raggi definiti dagli elementi aerodinamici. I criteri che consentono di decidere se effettuare linee di taglio fra ciascun elemento erodinamico o fra gruppi di elementi aerodinamici comprendono la convenienza di fabbricazione e le esigenze di smorzamento della particolare fila di elementi aerodinamici. Avendo cosi descritto delle preferite realizzazioni della presente invenzione, numerosi cambiamenti, sostituzioni, modifiche e varianti si suggeriscono da sole agli esperti del ramo ed esse ricadranno tutte entro lo spirito ed il campo della presente invenzione.

Claims (22)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per fabbricare una fila di elementi aerodinamici smorzati per quanto riguarda le vibrazioni, comprendente un primo anello avente una sezione trasversale sostanzialmente circolare e parzialmente definito da superfici interna ed esterna del primo anello; un secondo anello avente una sezione trasversale sostanzialmente circolare e parzialmente definito da superfici interna ed esterna del secondo anello; ed una pluralit? di elementi aerodinamici circonferenzialmente distanziati che si estendono radialmente fra detto primo e detto secondo anello, dove ciascuno di detti elementi aerodinamici ? integralmente fissato in corrispondenza delle sue opposte estremit? rispettivamente a detta superficie interna di detto primo anello e a detta superficie esterna di detto secondo anello in quanto detti anelli sono coassiali e detto primo anello ha un diametro maggiore di quello di detto secondo anello, dove detto metodo di fabbricazione comprende : fare una colata di detta fila di elementi aerodinamici ; tagliare detto secondo anello fra prescelti di detti elementi aerodinamici formando cos? una pluralit? di linee di taglio; fissare un inserto di smorzamento a detta superficie interna di detto secondo anello in associazione con ciascuna di dette linee di taglio.
2. 2. Il metodo della rivendicazione 1, dove detta fila di elementi aerodinamici ad anello completo viene colata come un singolo pezzo.
3. 3. Il metodo della rivendicazione 1 comprendente il fatto di fissare un mezzo di ritegno a detta superficie interna di detto secondo anello per trattenervi detti inserti di smorzamento, dove detti mezzi di ritegno comprendono un mezzo per fare tenuta mediante l'impegno con i denti di tenuta del motore.
4. 4. Il metodo della rivendicazione 1, dove dette linee di taglio hanno generalmente le configurazione di una "Z".
5. 5. Il metodo della rivendicazione 4, dove dette linee di taglio sono effettuate mediante un laser.
6. 6. Il metodo della rivendicazione 4, dove dette linee di taglio sono effettuate mediante lavorazione a scarica elettrica.
7. 7. Il metodo della rivendicazione 4 ulteriormente comprendente il fatto di ottenere per lavorazione una pluralit? di recessi per gli inserti di smorzamento su detta superficie interna di detto secondo anello, dove ciascuno di detti recessi ? capace di accogliere uno di detti inserti di smorzamento.
8. 8. Metodo della rivendicazione 7, dove ciascuno di detti inserti di smorzamento ha una configurazione essenzialmente rettangolare parallelepida e dove ciascuno di detti recessi ? configurato in modo da accogliere uno di detti inserti di smorzamento.
9. 9. Metodo della rivendicazione 8, dove ciascuno di detti recessi ? posizionato in modo tale che la diagonale di detta associata linea di taglio a "Z" vi seca detto recesso.
10. 10. Il metodo della rivendicazione 7, dove detti recessi sono ottenuti per lavorazione mediante lavorazione a scarica elettrica.
11. 11. Una fila di elementi aerodinamici ad anello pieno, smorzata alle vibrazioni, comprendente: a. una fila di elementi aerodinamici comprendenti un primo ed un secondo anello sostanzialmente circolare e coassiale, dove detto primo anello e dette secondo anello sono parzialmente definiti rispettivamente da superfici interna ed esterna del primo e del secondo anello, dove detto secondo anello ha un diametro inferiore di quello di primo anello, dove detta superficie interna di detto primo anello e detta superficie esterna di detto secondo anello sono congiunte mediante una pluralit? di elementi aerodinamici che si estendono generalmente in direzione radiale fra di essi, dove detti elementi aerodinamici sono generalmente eguidistanziati da adiacenti elementi aerodinamici e definiscono dei raggi di detti anelli; b. una pluralit? di mezzi di smorzamento fissati alla superficie interna di detto secondo anello fra prescelti di detti raggi.
12. 12. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 11, dove detto secondo anello ? tagliato assialmente fra detti prescelti di detti raggi definendo cos? una pluralit? di linee di taglio.
13. 13. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 12, in cui ciascuna di dette linee di taglio ? sostanzialmente configurata come una "Z".
14. 14. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 13, dove detto inserto di smorzamento ? sostanzialmente configurato come un parallelepipido rettangolare.
15. 15. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 14, dove ciascuna di dette linee di taglio interseca un recesso per l'inserto di smorzamento che ? configurato per accogliere uno di detta pluralit? di inserti di smorzamento.
16. 16. La fila di elementi aerodinamici . della rivendicazione 11, ulteriormente comprendente un ritegno fissato a detta superficie interna del secondo anello onde trattenere detti inserti di smorzamento .
17. 17. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 16, dove detti mezzi di ritegno comprendono una tenuta a nido d1api.
18. 18. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 11, dove detta fila di elementi aerodinamici ? utilizzata in una turbina controrotante .
19. 19. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 18, dove detto primo anello fa parte di un rotore esterno di una turbina controrotante e dove detto secondo anello forma una fascia per detti elementi aerodinamici.
20. 20. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 11, dove ciascuno di detti inserti di smorzamento comprende una pluralti? di pezzi di inserto.
21. 21. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 11, dove detto ritegno comprende un cerchione continuo comprendente una tenuta.
22. 22. La fila di elementi aerodinamici della rivendicazione 11, dove detto ritegno comprende un anello a segmenti comprendente una tenuta,