IT9021365A1 - Meccanismo di regolazione radiale per apparato di controllo di gioco di sommita' di pale - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Riferimento a domanda attinente

Si fa qui riferimento alla seguente domanda di brevetto italiana in corso riguardante un oggetto attinente, ceduta al medesimo titolare della presente domanda avente titolo "Meccanismo di regolazione radiale per apparato di controllo di gioco disomiità di pale"

Campo del'invenzione

La presente invenzione riguarda in generale turbomotori a gas, più particolarmente, un apparato per controllare gioco tra adiacenti compohqnti rotanti e non rotanti di un turbomotore a gas.

Descrizione della tecnica anteriore

Il rendimento di un turbomotore a gas dipende da parecchi fattori, uno dei quali è il gioco radiale tra adiacenti componenti rotanti e non rotanti, come sommità di pale di rotore e la fascia di carcassa circondante le sommità esterne delle pale di rotore. Se il gioco è troppo grande, capiterà un grado inaccettabile di perdita di gas con risultante perdita di rendimento. Se il gioco è troppo piccolo, c’è un rischio che sotto certe condizioni capiti contatto tra i componenti.

La possibilità di evento di contatto è particolarmente acuta quando si cambia la velocità di rotazione del motore, sia in aumento o in diminuzione, poiché le differenze di temperatura entro il motore portano frequentemente a differenti velocità di dilatazione e di contrazione radiale di componenti rotanti e non rotanti. Per esempio, a seguito di accelerazioni del motore, la dilatazione termica del rotore tipicamente segue quella della carcassa. Durante il funzionamento stazionario, la dilatazione della carcassa di solito si avvicina più strettamente a quella del rotore. A seguito di decelerazioni del motore, la carcassa si contrae più rapidamente del rotore.

Meccanismi di controllo, di solito azionati meccanicamente o termicamente, sono stati proposti nella tecnica anteriore per mantenere sostanzialmente costante il gioco delle sommità di pale. Tuttavia, nessuno è creduto che rappresenti il progetto ottimo per controllare il gioco. Di conseguenza rimane ancora una necessità di un perfezionato meccanismo per controllo di gioco che consenta il mantenimento di un gioco minimo tra sommità di pale di rotore e fascia attraverso la gamma operativa del motore e migliori perciò le prestazioni del motore e riduca il consumo di combustibile.

La presente invenzione riguarda un apparato di controllo meccanico di gioco di sommità di pale che soddisfa le sopraddette necessità e raggiunge i precedenti obiettivi. Un meccanismo di regolazione radiale viene anche qui descritto. Il meccanismo di regolazione radiale comprende l'invenzione della domanda di brevetto in corso sopra indicata. Tuttavia, viene qui descritta per facilitare una descrizione completa dell'apparato di gioco della presente invenzione e per scopi dei requisiti di modo migliore di realizzazione.

L'apparato di controllo di gioco della presente invenzione è fornito in un turbomotore a gas contenente un rotore ruotabile avente una fila di pale con sommità e una carcassa fissa, con una fascia, disposta in relazione coassiale rispetto al motore. L’apparato di controllo di gioco, funzionante per controllare il gioco tra le sommità di pale del rotore e la fascia di carcassa, comprende: (a) un segmento di fascia definente una porzione circonferenziale della fascia di carcassa e separato dalla carcassa e disposto in un'apertura definita nella carcassa fissa; (b) un canale definito tra porzioni radialmente distanziate della carcassa fissa e il segmento di fascia; (c) mezzi disposti nel canale e precaricati contro porzioni distanziate della carcassa fissa e del segmento di fascia per spingere il segmento di fascia a muoversi radialmente all'interno verso il rotore; (d) un meccanismo accoppiato al segmento di fascia e alla carcassa fissa e operabile per muovere il segmento di fascia verso e via dal rotore allo scopo di raggiungere una prescelta posizione rispetto al rotore al quale viene stabilito un gioco desiderato tra il segmento di fascia e le sommità di pale di rotore. Il meccanismo inoltre è operabile per mantenere il segmento di fascia alla prescelta posizione allo scopo di mantenere il desiderato gioco tra il segmento di fascia e le sommità di pale di rotore.

L'apparato di controllo di gioco della presente invenzione comprende anche mezzi per definire limiti di movimento interni ed esterni del segmento di fascia rispetto alla carcassa fissa verso e via dal rotore. I mezzi definitori di limiti contengono una coppia di elementi di arresto esterni ed interni distanziati radialmente disposti lungo ciascuno dei bordi opposti del segmento di fascia e attaccati ad uno tra la carcassa fissa e il segmento di fascia, e un elemento intermedio disposto lungo ciascuno dei bordi opposti del segmento di fascia e attaccato all’aitro tra la carcassa fissa e il segmento di fascia. Gli elementi intermedi sporgono dal medesimo tra le coppie di elementi di arresto esterni ed interni per impegnare i rispettivi elementi di arresto allo scopo di definire limiti interni ed esterni di movimento radiale del segmento di fascia dato che il segmento di fascia è mosso verso e via dal rotore.

Queste e altre caratteristiche e pregi e risultati della presente invenzione diventeranno evidenti agli esperti nel ramo a seguito della lettura della seguente descrizione dettagliata quando presa assieme con i disegni dei quali viene mostrata e descritta una realizzazione illustrativa deirinvenzione.

Nel corso della seguente descrizione dettagliata, sarà fatto riferimento agli allegati disegni nei quali:

la figura 1 è una vista schematica di un turbomotore a gas.

la figura 2 è una vista in sezione assiale longitudinale di un apparato meccanico di tecnica anteriore per controllare il gioco tra sommità di pale di rotore e fascia di carcassa di statore.

La figura 3 è una vista in sezione assiale longitudinale di un altro apparato meccanico di tecnica anteriore per controllare il gioco tra rotore e sommità di pale di statore.

La figura 4 è una vista in sezione assiale longitudinale di ancora un altro apparato meccanico di tecnica anteriore per controllare il gioco tra sommità di pale di rotore e fascia di carcassa di statore e il gioco tra rotore e sommità di pale di statore.

La figura 5 è una vista prospettica esplosa di una realizzazione di un apparato di controllo meccanico di gioco di sommità di pale secondo la presente invenzione.

La figura 6 è una vista prospettica esplosa di componenti per azionare l’apparato di controllo di gioco di figura 5.

La figura 7 è una vista in sezione assiale longitudinale di un apparato di controllo di gioco di figura 5 in forma assiemata.

La figura 8 è una vista in sezione trasversale di un apparato di controllo di gioco di figura S preso lungo la linea 8-8 di figura 7.

La figura 9 è una vista prospettica esplosa di un'altra realizzazione di apparato di controllo meccanico di gioco di sommità di pale secondo la presente invenzione.

La figura 10 è una vista in sezione assiale longitudinale dell'apparato di controllo di gioco di figura 9 in forma assiemata.

La figura 11 è una vista in sezione trasversale dell'apparato di controllo di gioco di figura 9 preso lungo la linea 11-11 di figura 10.

La figura 12 è una vista prospettica esplosa di un meccanismo di regolazione radiale secondo l'invenzione della domanda di brevetto in corso indicata che può essere impiegato con entrambe le realizzazioni dell'apparato di controllo di gioco delle figure 5-8 e 9-11, rispettivamente.

La figura 13 è una vista in sezione assiale longitudinale del meccanismo di regolazione radiale di figura 11 in forma assiemata.

Nella seguente descrizione, simboli di riferimento simili indicano partì simili o corrispondenti in tutte le parecchie viste. Ancora nella seguente descrizione, si deve capire che termini come "anteriore", "posteriore", "sinistro", "destro", "superiore", "inferiore", e simili, sono parole di convenienza e non devono essere considerati termini limitativi.

Considerando ora i disegni e in particolare la figura 1, viene illustrato un turbomotore a gas generalmente indicato con 10 al quale può essere applicata la presente invenzione. Il motore 10 ha una linea centrale longitudinale o asse A e una carcassa anulare 12 disposta coassialmente e concentricamente attorno all’asse A. Il motore 10 contiene un motore centrale 14 generatore di gas che è composto da un compressore 16, un combustore 18 e una turbina ad alta pressione 20, a stadi singoli o multipli, tutti disposti coassialmente attorno all'asse longitudinale o linea centrale A del motore 10 in relazione seriale di flusso assiale. Un albero anulare di azionamento 22 collega in modo fisso il compressore 16 e la turbina ad alta pressione 20.

II motore centrale 14 è efficace per generare dei gas di combustione. Dell’aria compressa dal compressore 16 è mescolata con del combustibile nel combustore 18 e accesa, generando perciò dei gas di combustione. Un certo lavoro viene estratto da questi gas dalla turbina ad alta pressione 20 che aziona il compressore 16. Il resto dei gas di combustione viene scaricato dal motore centrale 14 in una turbina di potenza a bassa pressione 24. La turbina a bassa pressione 24 contiene un rotore anulare a tamburo 26 e uno statore 28. Il rotore 26 è montato per rotazione mediante opportuni cuscinetti 30 e contiene una pluralità di file di pale 34 di turbina sporgenti radialmente all’esterno dal medesimo e distanziate assialmente. Lo statore 28 è disposto radialmente all'esterno del rotore 26 e ha una pluralità di file di pale 36 di statore attaccate in modo fisso e sporgenti radialmente all'interno dalla carcassa fissa 12. Le file di pale 36 di statore sono distanziate assialmente in modo da alternarsi con le file di pale 34 di turbina. Il motore 26 è attaccato in modo fisso all'albero azionatore 38 e intercollegato per azionare l'albero 22 attraverso cuscinetti differenziali 32. L'albero azionatore 38, a sua volta, aziona in modo rotante un rotore anteriore potenziatore 39 che forma parte del compressore potenziatore 40 e che sostiene anche file anteriori di pale 41 di ventilatore che sono ospitate entro una gondola 42 sostenuta attorno alla carcassa fissa 12 da una pluralità di montanti 43, solo uno dei quali viene mostrato. Il compressore potenziatore 40 è formato da una pluralità di file di pale 44 di potenziatore attaccate in modo fisso e sporgenti radialmente all’esterno dal rotore 39 di potenziatore per rotazione con il medesimo e da una pluralità di file di pale 46 di statore di potenziatore attaccate in modo fisso e sporgenti radialmente aU’interno dalla carcassa fissa 12. Entrambe le file 44 di pale di potenziatore e le file 46 di pale di statore sono distanziate assialmente e disposte in modo di alternarsi tra di loro.

Apparato di controllo di gioco della tecnica anteriore

Considerando ora le figure 2, 3 e 4, vengono illustrate tre variazioni di un apparato di controllo di gioco di tecnica anteriore, generalmente indicato con 48 (descritto alle pagine 8 e 15 di una pubblicazione intitolata "Thermal Response Turbine Shroud Study" di E. J. Kawecki, datato Luglio 1979, Technical Report AFAPL-TR-79-2087). L’apparato 48 di controllo di gioco è funzionante per cambiare lo spazio di gioco C di sommità tra le pale di statore 50, collegate ad una carcassa fissa 52 e un rotore ruotabile 56; e/o lo spazio di gioco di sommità C’ tra le pale di rotore rotante 54 e la fascia di carcassa 53 di un turbomotore a gas come il motore 10 appena descritto. Nella realizzazione di figura 2, il segmento di fascia 53 è separato dalla carcassa 52 ed è montato sull’estremo di una vite 64 per movimento radiale rispetto alla carcassa 52 verso e via dalla sommità delle pale di rotore 54 per una regolazione dello spazio di gioco C tra le medesime. Nelle realizzazioni delle figure 3 e 4, le pale di statore 50 sono montate su gambi 58 che, a loro volta, sono disposti in aperture 60 della carcassa 52 per movimento radiale verso e via dal rotore 56. Ciascun gambo è collegato ad un braccio di leva 62 mediante una vite 64 avvitata in un accessorio 66 attaccato alla carcassa 52. Ancora, un anello di unisono 68 a seguito di movimento circonferenziale, fa ruotare la vite 64 attraverso il braccio di leva 62 allo scopo di regolare lo spazio di gioco. Per ridurre gli effetti di dilatazione termica sull'apparato 48 di controllo di gioco, ciascuna vite 64 ha delle filettature 70 di sezione quadrata. In ciascuna di queste realizzazioni, l'elemento di fascia 53 è attaccato alla carcassa fissa 52 con il segmento di fascia 53 attaccato in modo fisso nella realizzazione di figura 3 e attaccato in modo mobile nella realizzazione di figura 4.

Si dovrebbe notare che nella realizzazione di figura 3 l’apparato 48 di controllo di gioco funziona per regolare lo spazio di gioco C tra la sommità della pala di statore 50 e il rotore 56, ma non regola lo spazio di gioco C’ tra la sommità della pala di rotore 54 e il segmento di fascia 53. Tuttavia, nella realizzazione di figura 4, il funzionamento dell'apparato 48 di controllo di gioco non solo regola lo spazio di gioco C tra la sommità della pala di statore 50 e il rotore 56, ma anche, contemporaneamente al medesimo, regola lo spazio di gioco C’ tra la sommità della pala di rotore 54 e il segmento di fascia 53.

Apparato di controllo di gioco della presente invenzione

Considerando ora le figure 5-8, viene illustrata una prima realizzazione di un apparato di controllo meccanico di gioco, generalmente indicato con 72, secondo la presente invenzione. Questo apparato 72 può essere usato vantaggiosamento con tutti i rotori di compressore e di turbina di un turbomotore a gas, come il motore 10 illustrato in figura 1, dove i rotori hanno percorsi esterni di flusso muniti di fasce lisce e dove si richiedono giochi minimi di funzionamento tra sommità di pale di rotore e fascia su tutta la gamma di funzionamento del motore. Ancora, l’apparato 72 di controllo di gioco è applicabile a turbomotori a gas di aereo o a terra.

L'apparato 72 di controllo di gioco è funzionante per controllare il gioco tra una carcassa fissa 74 e un rotore (non mostrato) che viene rappresentato dalle sommità esterne 76A di pale di rotori 76 (mostrate in figura 7) che sporgono radialmente aU'esterno in modo alternato tra pale di statore 78 le quali, a loro volta, sono fissate in modo fisso e sporgono radialmente all’interno dalla carcassa 74.

Più particolarmente, una pluralità di apparati 72 di controllo di gioco sono collegati ad un anello di unisono 80 estendentesi circonferenzialmente mediante componenti mostrati in figura 6 per far funzionare le parti mobili dell’apparato 72 assieme allo scopo di controllare il gioco su tutti i 360 gradi attorno alle sommità 76A di pale di rotore della carcassa fissa 74.

Ciascun apparato di controllo di gioco 72 è associato con una separata sezione di montaggio 82 formata nella carcassa fissa 74. La sezione di montaggio 82 ha una forma di sezione a U invertita definita da una parete superiore arcuata 82A e da una coppia di pareti laterali 82B collegate integralmente e distanziate assialmente. Le pareti laterali 82B di adiacenti sezioni di montaggio 82 sono intercollegate rigidamente mediante sezioni di nastro 84 della carcassa fissa 74 ed hanno una coppia di flangie di appoggio 86, 88 esterne ed interne disposte assialmente. Le flange di appoggio esterne 86 di adiacenti sezioni di montaggio 82 assieme con le sezioni di nastro 84 definiscono strutture a gancio per il fissaggio delle pale di statore 78 alla carcassa fissa 74. Le flange di appoggio interne 84 di ciascuna sezione di montaggio 82 definiscono un’apertura allungata 90 nella carcassa fissa 74. Ciascun apparato 72 di controllo di gioco contiene un segmento di fascia 92 separato dalla carcassa fissa 64 e disposto nell’apertura 90 definita nella rispettiva sezione di montaggio 82 della carcassa fissa 74. Come esempio, il segmento di fascia 92, la sezione di montaggio 82 del segmento di fascia, e l'apertura di fascia 90 si estendono per 30 gradi, o un dodicesimo delia circonferenza della carcassa fissa 74. In questo esempio, perciò, ci sarebbero 12 apparati 72 di controllo di gioco (e cosi’ 12 segmenti di fascia 92) collegati all’anello di unisono 80.

Ciascun segmento di fascia 92 contiene un corpo arcuato allungato 94, una coppia di rilievi cilindrici filettati internamente o connettori 96 distanziati circonferenzialmente tra di loro e attaccati in modo fisso sulla superficie esterna del corpo arcuato 94, e una coppia di flange di appoggio 98 sostanzialmente sagomate a C formate lungo rispettivi lati longitudinali opposti del corpo 94. Le flange di appoggio 98 su ciascun segmento di fascia 92 hanno rispettive coppie di porzioni di flange esterne ed interne 98A, 98B distanziate radialmente che ricevono tra di esse le flange di appoggio interne 88 della rispettiva sezione di montaggio 82 per montare il segmento di fascia 92 sulla sezione di montaggio 82.

Porzioni 98A e 98B di flange di appoggio di ciascuna loro coppia e i lati del segmento di fascia 92 sono disposti radialmente ad una distanza maggiore dello spessore delle flange interne, in modo che le porzioni di flange definiscano una coppia di elementi di arresto esterni ed interni distanziati radialmente disposti lungo ciascuno dei lati longitudinali opposti del corpo 94 di segmento di fascia. Le flange interne 88 sulla sezione fissa di montaggio 82 sporgono tra le porzioni di flange esterne ed interne 98A, 98B nel segmento interno di fascia (o elementi di arresto) e sono impegnabili con le medesime a limiti interni ed esterni di movimento radiale del segmento di fascia 92 verso e via dalla sommità 76A di pale di rotore. Quindi, le porzioni dì flange 98A, 98B di appoggio di segmenti di fascia assieme con le flange interne di montaggio 88 forniscono una disposizione che definisce i limiti interni ed esterni di movimento del segmento di fascia 92 rispetto all'apertura fissa 90 verso e via dalle sommità 76A di pale di rotore.

Ciascun apparato 72 di controllo di gioco contiene un canale 100 definito tra porzioni radialmente distanziate della carcassa fissa 74 e del segmento di fascia 92 e mezzi di spinta 102 disposti nel canale 100 e precaricati contro le porzioni distanziate della carcassa 74 e del segmento di fascia 92 per spingere il segmento di fascia a muoversi radialmente all'interno verso la sommità 76A di pala di rotore. Tali porzioni distanziate definenti il canale 100 tra le medesime sono la parete superiore 82A della sezione fissa di montaggio 82 e le porzioni esterne di flangia 98A delle flange di appoggio 98 sui lati del segmento di fascia 92.

I mezzi di spinta dell'apparato di controllo di gioco 72 sono di preferenza una molla ondulata 102 disposta nel canale 100. La molla ondulata 102 è nella forma di una striscia allungata avente configurazione ondulata lungo una sezione longitudinale attraverso la striscia. La molla 102 ha una coppia di aperture distanziate 104 definite attraverso la medesima per fissare la molla sul segmento di fascia 92 con i connettori 96 del segmento estendentesi attraverso le aperture di molla 104 in modo da impedire movimento della molla 104 longitudinalmente entro il canale 100 rispetto al segmento di fascia 92.

Infine, l'apparato 72 di controllo di gioco contiene un meccanismo 106 (meglio visto in figura 6) accoppiato al segmento di fascia 92 e alla sezione fissa di montaggio 82 e collegato all’anello di unisono 80. Il meccanismo 106 contiene uno o più elementi azionatori ad albero filettato 108 sostenuti in modo rotabile attraverso rilievi cilindrici 110 formati sulla parete superiore 82A della sezione di sostegno 82 e uno o più bracci di leva 112. Degli anelli di innesto 113 nei rilievi 110 e di collegamento agli elementi azionatori 108 impediscono a questi ultimi di muoversi assialmente rispetto ai rilievi. Gli estremi inferiori filettati 108A degli elementi azionatori 108 sono collegati in modo a vite nei connettori 96 del corpo 94 di segmento di faccia. I bracci di leva 112 sono collegati per un estremo agli estremi superiori 108B degli elementi azionatori 108 per girare attorno all'asse di rotazione degli elementi azionatori 108 a seguito di rotazione di questi ultimi. Dei manicotti distanziatori 115 sono disposti attorno agli elementi azionatori 108 e dei dadi 117 sono attaccati sui loro estremi superiori che sporgono al di sopra degli estremi di bracci di leva. I bracci di leva 112 sono collegati in modo girevole ai loro estremi opposti all’anello di unisono 80. Quindi, a seguito di rotazione dell’anello di unisono 80 circonferenzialmente attorno alla carcassa fissa 74, i bracci di leva 112 ruotano e gli elementi azionatori 108 ruotano in un senso o nel senso opposto provocando un movimento radiale del segmento di fascia 92 verso o via dalle sommità 76A di pale di rotore.

In tale maniera, il meccanismo 106 è funzionante per muovere radialmente il segmento di fascia 92 verso e via dalle sommità 76A di pale di rotore per raggiungere la prescelta posizione rispetto al rotore (non mostrato) alla quale si stabilisce un gioco desiderato (spazio G in figura 7) tra il segmento di fascia 92 e le sommità 76A di pale di rotore. Inoltre, il meccanismo 106 è funzionante per mantenere il segmento di fascia 92 nella prescelta posizione allo scopo di mantenere il desiderato gioco tra il segmento di fascia e la sommità di pale di rotore dopo la fine della rotazione dell’anello di unisono 80. La molla ondulata 102 mantenuta nello stato di compressione entro il canale 100 continua ad imporre una forza di spinta interna sul segmento di fascia 92 indipendentemente dalla posizione radiale di quest'ultimo allo scopo di assicurare un movimento radiale di quest’ultimo allo scopo di assicurare un movimento uniforme del segmento di fascia 92 e di impedirgli di vibrare e saltellare entro la sezione di montaggio 82.

Un rivelatore 114 di gioco di rotore (figura 8) può essere installato attraverso fori centrali allineati 116 nella molla 102 e nel segmento di fascia 192 per rivelare l’effettivo gioco tra le sommità di pale di rotore e la fascia ed inviare un segnale ad un dispositivo di controllo che, a sua volta, attiva un azionatore per far ruotare l’anello di unisono 80 allo scopo di cambiare il gioco nel modo precedentemente descritto. Poiché il rivelatore 114 e i componenti ad essi associati non formano parte della presente invenzione, non è necessaria una trattazione dettagliata dei medesimi.

Considerando ora le figure da 9 a 11, viene mostrata una seconda realizzazione dell’apparato del controllo meccanico di gioco dell’invenzione attinente indicata, generalmente indicato con 118. La costruzione e il funzionamento della seconda realizzazione dell’apparato 118 di controllo di gioco è simile alla prima realizzazione dell'apparato 72 delle figure da 5 a 8. Quindi, verranno trattate solo le differenze di costruzione del secondo apparato 118 rispetto al primo apparato 72.

Una differenza tra le costruzioni è che un sostegno 120 di segmento di fascia del secondo apparato 118 sostiene fissamente dei segmenti di fascia 120A e delle pale di statore 78 di una, e dì preferenza due, file di pale. Quindi, il segmento di fascia 120 A del sostegno 120 di segmento di fascia è direttamente sopra le pale di rotore 76 tra le due file di pale di statore. Il gioco che viene regolato e fissato è quello tra le sommità 76A di pale e il segmento di fascia 120 A (spazio G nelle figure 7 e 10) e anche il gioco tra la sommità interna 78 A nelle pale di statore 78 e una struttura 122 di tenuta a labirinto fissata al rotore (spazio G’ di figura 10). i

Un’altra differenza tra le costruzioni è che i canali 124 ospitanti le molle ondulate 126 sono definiti lungo i lati opposti del segmento di fascia 120 interponendo delle flange di appoggio 128, 130 sagomate a C formate rispettivamente sul segmento di fascia 120 e una sezione fissa 132 di montaggio di fascia. Più particolarmente, i canali 124 sono definiti tra porzioni esterne di flange 128A del segmento di fascia e porzioni interne di flange 130B della sezione di montaggio 132. Le molle ondulate 126 sono disposte in uno stato di compressione entro i canali 124, ricaricate contro le porzioni di flange esterne ed interne 128 A, 130B del segmento di fascia 120 e della sezione di montaggio 132 e spingenti perciò il segmento di fascia 120 per un movimento radiale verso l’interno.

Un’ulteriore differenza tra le costruzioni è l’impiego di una nervatura interna 134 sulla sezione di montaggio 132 distanziata radialmente all’interno dalla porzione 130A di flangia esterna. La nervatura 134 della porzione 130A di flangia esterna sulla sezione di montaggio 132 formano assieme la coppia di elementi di arresto lungo ciascuno dei lati opposti dell’apertura 136 nella carcassa fissa 74. Il bordo della porzione 128 A di flangia esterna di segmento di fascia 120 si estende entro il gioco tra il bordo 134 e la porzione 130A di flangia esterna sulla sezione di montaggio 132 ed impegnerà uno o l'altro a seguito del movimento del segmento di fascia 120 e all’arrivo ai limiti interni o esterni del suo movimento radiale.

Ancora un’altra differenza nelle costruzioni è che dei perni 138 sono montati sui connettori 140 sui segmenti di fascia 120 e sporgono dai medesimi entro i canali 124 ospitanti le molle ondulate 126. I perni 138 impegnano le molle 126 in modo da impedire il loro movimento longitudinalmente entro i canali rispetto al segmento di fascia 120.

Infine, gli elementi azionatori 142 del meccanismo 144 del secondo apparato 118 sono montati in modo ruotabile attraverso rilievi 146, 148 formati rispettivamente nella carcassa fissa interna 74 e in una carcassa esterna 130. Le filettature sugli elementi azionatori 108, 142 di entrambe le costruzioni sono di sezione quadrata. Come prima, degli anelli a scatto 132 consentono rotazione degli elementi azionatori 142, ma impediscono un loro movimento assiale.

Meccanismo di regolazione radiale deH’invenzione attinente

Passando ora alle figure 12-13, viene illustrato un meccanismo di regolazione radiale, generalmente indicato con 134 e comprendente l’invenzione della domanda attinente. Il meccanismo di regolazione 134 può essere impiegato con entrambe le realizzazioni dell'apparato di controllo di gioco 72, 118, sopra descritto. Fondamentalmente, il meccanismo di regolazione 154 può essere applicato a tutto l'apparato di controllo di gioco tra sommità di pale di rotore e fasce per regolare inizialmente i giochi tra sommità di pale di rotore e fascia al momento del montaggio del motore. Questo uso minimizza, se non elimina, costose procedure di fabbricazione, come posizionamenti esatti e ripetitivi di partenze di filettature e lavorazioni a macchina di fasce.

Dalla precedente spiegazione della costruzione e del funzionamento dell’apparato del funzionamento di gioco, si ricorderà che il segmento di fascia 1S6 mostrato nelle figure 12 e 13 è mosso radialmente facendo ruotare un elemento azionatore nella forma dì una vite di regolazione 1S8. Di preferenza, ciascuna vite di regolazione 158 (solo una mostrata) è collegata al braccio di leva 160 in un modo che assicura che non ci sia un movimento relativo tra il braccio di leva 160 e la vite 158. Un metodo per ottenere ciò è di fornire un foro 162 sagomato a D attraverso l’estremo 160 A del braccio di leva 160 collegato alla vite 158 e di fornire un estremo 158 A sulla vite 158 avente forma complementare di D in sezione. Un dado 159 è usato per far tenere il braccio di leva 160 sull'estremo 158 A della vite 158.

L’uso di un accoppiamento sagomato a D tra il braccio di leva 16Q e la vite 158 significa che tutte le viti 158 degli apparati di controllo di gioco collegati aU'anello di unisono 164 mediante i bracci di leva 160 devono essere posizionate nella medesima orientazione rotativa. Tuttavia, se le filettature 166 a sezione quadra sulle viti 158 non sono lavorate inizialmente nella medesima posizione circonferenziale, allora ciascun segmento di fascia 156 avrà una differente posizione radiale richiedente una lavorazione di fascia per concentricità esatte tra rotore e fascia. Risulta costoso tentare di fabbricare le viti 158 come esatti duplicati reciproci.

Il meccanismo di regolazione radiale 154 dell’invenzione della domanda attinente evita la necessità dalle filettature 166 sulle viti 158 di avere le medesime posizioni circonferenziali di partenza. Il meccanismo di regolazione 154 permette di regolare un prescelto gioco tra il segmento di fascia 156 e una sommità di pala di rotore senza la necessità di far ruotare la vite 158 per fare questo.

Il meccanismo 154 di regolazione radiale contiene un manicotto o bussola cava di regolazione filettata esternamente 158, una coppia di elementi di posizionamento interni ed esterni di vite 170, 172 sulla vite 158 e mezzi di bloccaggio 174. La bussola cava 168 del meccanismo 154 è disposta sopra la vite 158 e collegata in modo ruotabile e filettato ed un foro 176 filettato internamente nella sezione di montaggio 178 della carcassa fissa 74. Quindi, una rotazione della bussola 168 rispetto al foro fisso i 76 di sezione di montaggio produce anche un movimento assiale della bussola 168 rispetto al medesimo.

Gli elementi interni ed esterni 170, 172 di posizionamento di vite del meccanismo 154 di regolazione radiale sono definiti sul medesimo in posizioni distanziate e disposte tra l’estremo esterno 158A e le filettature 166 della vite 158. L’elemento esterno di posizionamento 172 è di preferenza composto da una rientranza anulare 180 formata nella vite 158 e da un elemento anulare come un anello ad innesto 182, infilato in modo liberabile nella rientranza anulare 180 e sporgente esternamente dalla medesima in modo da sovrapporsi ad una porzione delta vite 158. Come visto in figura 13, lo spallamento 170 e l’anello ad innesto 182 impegnano gli estremi opposti della bussola 168 in modo da consentire la rotazione della bussola rispetto alla vite 158, ma da impedire il movimento assiale della bussola lungo la vite. Si dovrebbe capire che le posizioni della rientranza anulare 180 e dell’anello di innesto 182 possono essere invertite con quella dello spallamento anulare 180 scendente sulla direzione di carico radiale.

Il mezzo di bloccaggio 174 del meccanismo 154 di regolazione radiale consente di fissare la bussola 168 in una prescelta di una pluralità di posizioni distanziate angolarmente rispetto alla sezione 178 di montaggio di fascia. Le posizioni sono localizzate lungo un giro completo della bussola 168 rispetto al foro 176 della sezione di montaggio. Tale regolazione rotativa della bussola 168 produce anche un suo movimento assiale rispetto alla sezione di montaggio 178 e contemporaneamente al medesimo un movimento assiale della vite 158 che porta ad un movimento radiale regolabile del segmento di fascia 156 rispetto al rotore senza cambiare l’orientazione rotativa della faccia 158 e quindi senza disturbare il suo collegamento ai braccio di leva 160.

Più particolarmente, il sistema di bloccaggio 174 contiene una pluralità di primi fori 184 distanziati circonferenzialmente formati attraverso un bordo 168A della bussola 168 che definisce le possibili posizioni distanziate angolarmente della bussola 168. Il mezzo di bloccaggio 174 contiene anche una pluralità di secondi fori 186 distanziati circonferenzialmente formati attraverso un bordo 188 attorno al foro 176 nella sezione di montaggio 178. Coppie differenti dei primi e secondi fori 174, 186 possono essere allineate tra di loro a ciascuna delle posizioni distanziate angolarmente per bloccare la bussola 168. Si può vedere in figura 12 che i primi fori 184 sono in numero maggiore dei secondi fori 186. Infine, il mezzo di bloccaggio 174 contiene un perno di bloccaggio 190 inseribile attraverso la coppia particolare di primi e secondi fori allineati 184, 186 definenti la posizione angolare alla quale saranno bloccate le bussole 168. Non c'è necessità di un attrezzo speciale per regolare il meccanismo 154 allo scopo di posizionare inizialmente il gioco desiderato tra rotore e fascia. Per primo, prima che la bussola 168 sia installata, la vite 158 è ruotata per muovere radialmente il segmento di fascia 156 verso l'interno in contatto con la sommità di pala di rotore. Quindi la bussola 168 è installata avvitandola nel foro filettato 176 e attorno alla vite 158. Successivamente Panello di innesto 182 è installato per fissare la posizione assiale della bussola 168 lungo la vite 158. Ora la bussola 168 è fatta ruotare, il che la muove contemporaneamente con la vite 158 e muove radialmente il segmento di fascia 156, fino a che è raggiunto il gioco desiderato. Infine la coppia desiderata di fori di bloccaggio 184, 186 viene allineata e il perno di bloccaggio 190 inserito attraverso i fori allineati.

Si pensa che la presente invenzione e parecchi dei suoi vantaggi conseguenti saranno capiti dalla precedente descrizione e sarà evidente che svariati cambiamenti possono essere fatti nella forma di costruzione e disposizione di sue parti senza allontanarsi dallo spirito e dal campo dell’invenzione o sacrificare tutti i suoi vantaggi, le forme qui sopra descritte essendo semplicemente sue realizzazioni preferite o esemplificative.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. In un turbomotore a gas contenente un rotore rotante avente una fila di pale con sommità esterne e una carcassa fissa con una fascia disposta in relazione coassiale con detto rotore, un apparato per controllare il gioco tra dette sommità di pale di rotore e detta fascia di carcassa, detto apparato comprendendo: (a) un segmento di fascia definente una porzione circonferenziale di detta fascia di carcassa, separato e disposto in un'apertura definita in detta carcassa fissa; (b) un canale definito tra porzioni radialmente distanziate di detta carcassa fissa e detto segmento di fascia; (c) mezzi disposti in detto canale e precaricati contro dette porzioni distanziate di detta carcassa fissa e di detto segmento di fascia per spingere detto segmento di fascia a muoversi radialmente aU’interno verso detto rotore; (d) un meccanismo collegato a detto segmento di fascia e a detta carcassa fissa e azionabile per muovere radialmente detto segmento di fascia verso e via da detto rotore allo scopo di raggiungere una prescelta posizione rispetto a detto rotore nella quale un gioco desiderato è stabilito tra detto segmento di fascia e dette sommità di pale di rotore, detto meccanismo essendo inoltre azionabile per contenere detto segmento di fascia in detta prescelta posizione allo scopo di mantenere detto gioco desiderato tra detto segmento di fascia e dette sommità di pale di rotore.
2. 2. L’apparato come esposto in rivendicazione 1, nel quale detto mezzo di spinta è una molla ondulata avente una configurazione ondulata lungo la sua sezione longitudinale.
3. 3. L’apparato come esposto in rivendicazione 2, nel quale dette porzioni distanziate radialmente di detta carcasa fissa e di detto segmento di fascia definente detto canale sono delle flange di appoggio sporgenti in direzione conferenziale e impegnate con lati opposti di detta molla ondulata.
4. 4. L’apparato, come esposto in rivendicazione 1, nel quale: detto meccanismo contiene almeno una coppia di elementi azionatori filettati montati in modo ruotabile su detta carcassa fissa; detto segmento di fascia contiene un corpo arcuato allungato ed una coppia di connettori filettati distanziati tra di loro e attaccati in modo fisso su detto corpo arcuato, detti connettori essendo accopiati in modo filettato a detti elementi azionatori in modo che la rotazione di detti elementi azionatori in una direzione provocano movimento radiale di detto segmento di fascia verso detto rotore, mentre la rotazione di detti elementi azionatori in senso opposto provocano movimento radiale di detto segmento di fascia via da detto rotore.
5. 5. L’apparato, come esposto in rivendicazione 4, nel quale detto mezzo di spinta è una molla nella forma di una striscia allungata avente configurazione ondulata lungo una sezione longitudinale attraverso detta striscia e una coppia di aperture distanziate, detta molla essendo montata su detto segmento di fascia con detti connettori di detto segmento estendentesi attraverso dette aperture di detta molla in modo da impedire movimento di detta molla longitudinalmente entro detto canale rispetto a detto segmento di fascia.
6. 6. L’apparato, come esposto in rivendicazione 1, nel quale: detto mezzo di spinta è una molla nella forma di una striscia allungata avente configurazione ondulata sulla sezione longitudinale attraverso detta striscia; detto segmento di fascia contiene un corpo arcuato allungato ed almeno un elemento sporgente da detto corpo ed impegnante detta molla in modo da impedire il movimento di detta molla longitudinalmente entro detto canale rispetto a detto segmento di fascia.
7. 7. L'apparato, come esposto in rivendicazione 1, comprendente inoltre: mezzi per definire limiti interni ed esterni di movimento di detto segmento di fascia rispetto a detta carcassa fissa verso e via da detto rotore.
8. 8. L’apparato, come esposto in rivendicazione 7, nel quale detti mezzi definitori di limiti comprendono: una coppia di elementi di arresto esterni ed interni distanziati radialmente disposti lungo ciascuno di detti bordi opposti di detto segmento di fascio e attaccati ad uno tra detta carcassa fissa e detto segmento di fascia; un elemento intermedio disposto lungo ciascuno di detti bordi opposti di detto segmento di fascia e attaccato sull'altro tra detta carcassa fissa e detto segmento di fascia e sporgente dai medesimi tra detti elementi esterni ed interni di arresto per impegnare detti rispettivi elementi di arresto per definire limiti interni ed esterni di movimento radiale di detto segmento di fascia quando detto segmento di fascia è mosso verso e via da detto rotore.
9. 9. L'apparato, come esposto in rivendicazione 8, nel quale: detto segmento di fascia contiene un corpo allungato; detta coppia di elementi di arresto è definita da una flangia di sostegno sostanzialmente sagomata a C formata lungo ciascuno di detti lati opposti longitudinali di detto corpo; detto elemento intermedio è definito da una flangia di sostegno formata lungo ciascuno di una coppia di lati opposti di detta apertura in detta carcassa fissa.
10. 10. L’apparato come esposto in rivendicazione 8, nel quale: detto segmento di fascia contiene un corpo allungato; detto elemento intermedio è definito da una flangia di appoggio formata lungo ciascuno di una coppia di lati longitudinali opposti di detto corpo; detta coppia di elementi di arresto è definita da una flangia di appoggio sostanzialmente sagomata a C lungo ciascuno di una coppia di lati opposti di detta apertura in detta carcassa fissa.
11. 11. In un turbomotore a gas contenente un rotore rotante avente una fila di pale con sommità esterne e una carcassa fissa con una fascia e disposta in relazione concentrica rispetto a detto rotore, un apparato per controllare il gioco tra dette sommità di pale di rotore e una fascia di carcassa, detto apparato comprendendo: (a) un segmento di fascia definente una porzione circonferenziale di detta fascia di carcassa, separato e disposto in un’apertura definita in detta carcassa fissa; (b) un meccanismo accoppiato a detto segmento di fascia e a detta carcassa fissa e azionabile per muovere detto segmento di fascia verso e via da detto rotore allo scopo di raggiungere una posizione prescelta rispetto a detto rotore alla quale si stabilisce un gioco desiderato tra detto segmento di fascia e dette sommità di pale di rotore, detto meccanismo essendo inoltre azionabile per mantenere detto segmento di fascia in detta prescelta posizione allo scopo di mantenere detto gioco desiderato tra detto segmento di fascia e dette sommità di pale di rotore; (c) mezzi per definire limiti interni ed esterni di movimento di detto segmento di fascia rispetto a detta carcassa fissa verso e via da detto rotore.
12. 12. L’apparato, come esposto in rivendicazione 11, nel quale detto mezzo definitore di limiti contiene: una coppia di elementi di arresto esterni ed interni distanziati radialmente disposti lungo ciascuno di detti bordi opposti di detto segmento di fascia e attaccati ad uno tra detta carcassa fissa e detto segmento di fascia; un elemento intermedio disposto lungo ciascuno di detti bordi opposti di detto segmento di fascia e attaccato all’altro tra detta carcassa fissa e detto segmento di fascia e sporgente dai medesimi tra detti elementi di arresto esterni ed interni per impegnare detti rispettivi elementi di arresto allo scopo di definire limiti interni ed esterni di movimento radiale di detto segmento di fascia quando detto segmento di fascia viene mosso verso e via da detto rotore.
13. 13. L’apparato come esposto in rivendicazione 12, nel quale: detto segmento di fascia contiene un corpo allungato; detta coppia di elementi di arresto è definita da una flangia di appoggio sagomata sostanzialmente a C formata lungo ciascuno di una coppia di lati longitudinali opposti di detto corpo; detto elemento intermedio è definito da una flangia di appoggio formata lungo ciascuno di una coppia di lati opposti di detta apertura in detta carcassa fissa.
14. 14. L’apparato, come esposto in rivendicazione 12, nel quale: detto segmento di fascia contiene un corpo allungato; detto elemento intermedio è definito da una flangia formata lungo ciascuno di una coppia di lati longitudinali opposti di detto corpo; detta coppia di elementi di arresto è definita da una flangia di appoggio sagomata sostanzialmente a C formata lungo ciascuno di una coppia di lati opposti di detta apertura in detta carcassa fissa.