BR112014003884B1 - Arranjo de lâmina e compressor axial para uma turbina a gás - Google Patents

Abstract

ARRANJO DE LÂMINA E COMPRESSOR AXIAL PARA UMA TURBINA A GÁS. A presente invenção refere-se a um arranjo de lâmina (40) tendo um carregador de l?mina (56) e tendo uma ranhura de retenção (58) disposta no dito carregador de l?mina, cuja ranhura de retenção tem projeções (62) se estendendo ao longo das suas paredes laterais (60) de modo a formar rebaixamentos (64) e em cuja ranhura de retenção um número de lâminas (25, 27) é inserido de modo a formar um anel de lâmina de uma turbomáquina, em que cada lâmina (25, 27) tem, além de um aerofólio de lâmina (48) e para propósitos de fixação, uma base de lâmina (50) que engata nos rebaixos (64), e cada lâmina é pressionada contra as projeções (62) por um elemento (46) disposto entre a parte de baixo da base da lâmina (68) e uma base de ranhura (70) da ranhura de retenção (58). Para especificar uma fixação particularmente segura, confiável, durável e de baixo desgaste que permita montagem e desmontagem particularmente simples, é estabelecido que cada elemento (46) seja de forma similar a uma placa e tem, na projeção do aerofólio de lâmina (48) na direção da base da ranhura (70), pelo menos um boleado (52, 55), disposto abaixo do aerofólio de lâmina (48), para transferir uma ação de pressionamento, e na direção (...).

Description

[0001] A invenção se refere a um arranjo de lâmina.

[0002] Tais arranjos de lâmina são muito bem conhecidos da técnica anterior abrangente disponível. Os conhecidos arranjos de lâmina são usados tanto para linhas de guia de lâmina quanto para mover linhas de lâmina de compressores, uma ranhura circunferencial para receber todas as pás da linha que está sendo fornecida em um carregador de lâmina. As pás são fixadas na ranhura circunferencial com a ajuda de um ajuste em forma de martelo ou cauda de andorinha, em que bases desenhadas correspondentemente engatam atrás de projeções que se projetam das paredes laterais da ranhura de retenção. De modo a produzir um apoio confiável, sem folga, e baixo desgaste das pás na ranhura de retenção, é conhecido inserir entre a parte de baixo da base de lâmina e as subestruturas de fundo de ranhura configuradas como chavetas, elementos de mola na forma de uma mola helicoidal ou uma luva de aperto longitudinal e transversalmente com fenda. As folgas de fabricação e montagem presentes na direção radial entre a lâmina e a ranhura podem ser consequentemente compensadas, tornando, por conseguinte, possível a produção e montagem simples. O problema é que as folgas na direção radial podem causar dificuldades em assegurar as tolerâncias na direção circunferencial da ranhura. É, portanto, conhecido que, de modo a ajustar os espaços radiais entre a ponta do aerofólio e um limite de duto se estendendo diretamente oposto ao último, as extremidades de perfil são polidas ou colocadas no tamanho girando um torno, enquanto as pás montadas na ranhura estão sendo pressionadas para fora. Aparte disso existe frequentemente o problema de obter os aspectos simples de montagem ou desmontagem de pás e as substruturas, junto com baixos custos de produção.

[0003] O objetivo da invenção, por isso, é fornecer um arranjo de lâmina em que uma fixação de longa vida e ao mesmo tempo confiável e também segura das pás na ranhura circunferencial, junto com uma simples montagem e desmontagem, seja assegurada.

[0004] De acordo com a invenção, existe a provisão, por meio do que, cada elemento é de desenho conformado em placa, tem, na projeção do aerofólio na direção do fundo da ranhura, pelo menos um boleado, disposto abaixo do aerofólio, para pressionar a lâmina para baixo na ranhura e é coberto na direção longitudinal da ranhura de retenção somente parcialmente pela base de lâmina pressionada para baixo pelo dito elemento.

[0005] Com a ajuda do elemento de acordo com a invenção, é possível para o último ter uma conformação especialmente adequada que torna uma substrutura localmente resiliente possível e, em um outro ponto local, uma substrutura atuando rigidamente possível. Além disso, o elemento pode, por um lado, ser produzido especialmente de maneira simples e, por outro lado, ao mesmo tempo ser montado e desmontado especialmente de maneira simples. A ação de rigidez é gerada por um boleado ou uma pluralidade de boleados. A montabili- dade e desmontabilidade simples são alcançadas em que o elemento respectivo é coberto na direção longitudinal da ranhura de retenção somente parcialmente pela base de lâmina, pressionada para baixo pelo dito elemento. Por conseguinte, uma porção do elemento sempre se projeta e pode ser alcançada especial e simplesmente por uma fer-ramenta de desmontagem. Além do mais, a geometria conformada em placa do elemento torna possível ter um desenho economizando espaço e arranjo de lâmina.

[0006] O aperfeiçoamento é especialmente preferido em que uma peça intermediária de uma parte ou múltiplas partes é inserida na ranhura de retenção em cada caso entre duas pás e é pressionada con tra as projeções por esta parte do elemento que não é coberto pela base de lâmina. Nesse caso, existe um número idêntico de pás, peças e elementos intermediários, os elementos tendo uma extensão longitudinal que é idêntica à extensão longitudinal da base de lâmina e peça intermediária. Os elementos são montados, descentralizados com respeito às peças e pás intermediárias, de modo que, como visto na direção longitudinal da ranhura de retenção, o elemento se estende contínuo completamente sob a base de lâmina e em cada caso parcialmente até embaixo das duas peças intermediárias adjacentes à base de lâmina. Cada peça intermediária é consequentemente pressionada contra as projeções da ranhura de retenção pelos dois elementos.

[0007] Preferivelmente, os elementos são desenhados de tal ma neira que as peças intermediárias respectivas são pressionadas contra as projeções com força menor do que a base de lâmina pressionada contra as projeções pelo elemento respectivo. Em particular, diferentes rigidezes do elemento podem consequentemente ser utilizadas especialmente e vantajosamente para diferentes exigências. Para ser preciso, para montar as peças intermediárias, uma força de mola inferior do elemento é desejável e não é mesmo exigida, uma vez que, durante a operação, não existem também altas forças atuando na peça intermediária. Ao contrário, as pás firmemente grampeadas no carregador de lâmina são expostas durante operação para forças de fluxo. Isso necessita uma fixação mais confiável das pás para o carregador de lâmina, por conseguinte, exigindo uma maior força de pressão. A maior força de pressão é alcançada por meio da maior rigidez localmente do elemento. Isso é efetuado pelo boleado ou boleados dispostos no elemento.

[0008] No caso de uma sustentação mais rígida da lâmina, princí pios de operação atuando diferentemente podem vantajosamente ser usados para montar e para subsequente operação. Por um lado, a plastificação do material local do boleado é fornecida para a compensação de tolerâncias de fabricação durante a montagem. Por outro lado, existe uma provisão para utilizar a elasticidade residual de modo a então absorver as forças de operação. Para esse propósito, um material para o elemento é vantajosamente usado o qual é distinguido por uma razão relativamente alta dos números característicos para resistência à tração máxima (Rmax) para força de rendimento (RP0.2) (número característico Rmax/Rp0.2 > 1.5), embora na escolha de material, a força de rendimento deve, ao mesmo tempo, também ser suficientemente alta para a força de operação.

[0009] A região localmente mais rígida do elemento é preferivel mente desenhada como um boleado. O boleado é especialmente e vantajosamente configurado de tal maneira como para dispor uma curva de característica torcida na relação força/percurso. Uma elasticidade residual para absorver as forças de operação é, desse modo, assegurado por uma ampla faixa. Isso pode ser alcançado por meio de uma primeira geometria de boleado em que o elemento tem uma espessura de parede S e o boleado tem na seção transversal uma largura de boleado b e também duas porções convexas com um raio R2 e uma porção côncava disposta entre elas, com um raio R1, com um comprimento de corda A, para o qual o seguinte se aplica:R1 > 1.5S,3*R2 > R1 < 0.7R2 e10b para 1.7b > a.

[0010] Uma segunda geometria de boleado com propriedades si milares é alcançada se R1 > 5S, 3*R2 > R1 e a < 0.9b.

[0011] Uma terceira geometria de boleado como uma combinação das primeiras duas geometrias de boleado com propriedades similares leva a um boleado de duas dobras, designado como um boleado duplo, o qual tem uma faixa elástica adicionalmente aumentada.

[0012] Os boleados são preferivelmente estabelecidos no elemen to em tal maneira que eles são dispostos abaixo do aerofólio na projeção do aerofólio na direção do fundo da ranhura. Em outras palavras, uma vez que os elementos estão estabelecidos ao longo da ranhura circunferencial sempre de modo a ser descentralizado com respeito às pás, os boleados são basicamente dispostos na região interna do elemento ou na sua margem. Isso possibilita que os elementos sejam montados e desmontados de uma maneira simples.

[0013] Preferivelmente, ainda, o elemento tem, na sua região não coberta pela base de lâmina, pelo menos um orifício.

[0014] Um gancho ou ferramenta de desmontar pode engatar nes se orifício de modo a desmontar o dito elemento da sua posição de operação.

[0015] Montabilidade simples do elemento pode ser alcançada se uma ranhura se estendendo ao longo da ranhura de retenção é estabelecida como ranhura de desmontagem no fundo da ranhura da ranhura de retenção ou na parte de baixo da base de lâmina. Durante a desmontagem, um martelo deslizante pode ser aplicado nesse lugar comparativamente simples e durante a montagem a detonação/pressi- onamento do elemento entre a lâmina e a ranhura por meio de um so- quete é simplificado.

[0016] Convenientemente, o elemento tem, na projeção do aerofó- lio na direção do fundo da ranhura (eixo radial de visão), um contorno externo que é essencialmente retangular. Nessa projeção, somente metade do elemento respectivo é coberto pela lâmina pressionada para baixo por ele. Os elementos contornados dessa maneira podem ser produzidos especialmente de modo rentável e simples.

[0017] O aperfeiçoamento é especialmente vantajoso em que pelo menos uma borda longitudinal do elemento é angulada e suporta, pro- tendida, contra as bases de lâmina correspondentemente conformadas a ela. Na medida em que peças intermediárias são usadas no arranjo de lâmina, as bordas longitudinais anguladas podem também suportar, protendidas, contra as peças intermediárias correspondentemente conformadas a ela. Esse aperfeiçoamento torna possível que as pás não sejam orientadas somente na base da geometria da ranhura e da geometria da base de lâmina, mas sejam também orientadas por meio do componente adjacente respectivo, seja ele lâmina ou peça intermediária. Essa característica serve para redução vantajosa de desgaste de contato.

[0018] Vantajosamente, ainda, o elemento tem em pelo menos uma margem pelo menos um boleado adicional para rigidez local e para guiar o elemento em uma ranhura de guia. Esse adicional boleado na margem, preferivelmente na borda transversal, pode simplificar a montagem, uma vez que um soquete para detonação/pressionamen- to no elemento entre o lado de baixo da base de lâmina e o fundo da ranhura pode ser aplicado ao ponto de rigidez local, sem o elemento ser dobrado fora da conformação localmente quando subsequentemente está sendo acionado para dentro.

[0019] A modalidade é especialmente preferida em que o boleado é configurado como um boleado interno que é estabelecido em um boleado externo pelo menos parcialmente circundando o último. Essa modalidade, também designada como um boleado duplo torna possível ter um adicional aumento na faixa elástica do elemento. É, do mesmo modo, concebível usar boleados triplicados ou mesmo boleados de n-dobras, em que um número correspondente de boleados é disposto, virtualmente balizado de dentro para fora ou hierarquicamente.

[0020] O aperfeiçoamento é especialmente preferido em que o ar ranjo de lâmina e usado em um compressor de fluxo contínuo axial de uma turbina a gás, cada um para um anel de lâmina de movimento e/ou para um anel de lâmina de guia. Isso assegura operação confiável, segura e especialmente eficiente da turbina a gás, uma vez que, com esse aperfeiçoamento, os espaços radiais entre as pontas do ae- rofólio e a parede do duto oposta do duto de fluxo do compressor podem ser desenhados para serem especialmente pequenos.

[0021] A invenção é explicada em mais detalhes na seguinte des crição das figuras por meio de diversas modalidades exemplares as quais não restringem a invenção. Características adicionais e vantagens adicionais são indicadas nesse caso. Nessas figuras:

[0022] A fig. 1 mostra uma seção longitudinal parcial através de uma turbina a gás,

[0023] a fig. 2 mostra uma vista de topo de um detalhe de um ar ranjo de lâmina de acordo com um primeiro aperfeiçoamento,

[0024] a fig. 3 mostra uma seção transversal através do arranjo de lâmina de acordo com a fig. 2 ao longo da linha seccional III-III,

[0025] a fig. 4 mostra a seção longitudinal através do detalhe do arranjo de lâmina de acordo com a fig. 2 ao longo da linha seccional IV-IV,

[0026] a fig. 5 e a fig. 6 mostram as seções transversais através de um arranjo de lâmina, similar à linha seccional IV-IV, para um segundo e um terceiro aperfeiçoamentos,

[0027] a fig. 7 mostra uma vista de topo de uma porção de um ar ranjo de lâmina de acordo com um quarto aperfeiçoamento (sem peças intermediárias),

[0028] a fig. 8 e a fig. 9 mostram duas variantes do quarto aperfei çoamento de acordo com a fig. 7 em seção transversal ao longo da linha seccional III-III,

[0029] a fig. 10 mostra uma vista de topo de uma porção de um arranjo de lâmina de acordo com um quinto aperfeiçoamento (sem peças intermediárias),

[0030] a fig. 11 e a fig. 12 mostras duas variantes do quinto aper feiçoamento de acordo com a fig. 7 em seção transversal ao longo da linha seccional III-III,

[0031] a fig. 13 mostra um gráfico de força/elasticidade,

[0032] a fig. 14 e a fig. 15 mostram a seção transversal através de um elemento tendo diferentes geometrias de boleados, e

[0033] a fig. 16 mostra a seção transversal através de uma geome tria de boleado na forma de um boleado duplo.

[0034] Características idênticas são dadas aos mesmos símbolos de referência nas figuras.

[0035] A figura 1 mostra uma turbina a gás estacionária 10 em uma seção longitudinal parcial. A turbina a gás 10 tem dentro dela um rotor 14 que é giratoriamente montado em torno de um eixo de rotação 12 e que é também desenhado como um rotor de turbina. Uma capa de entrada 16, um turbocompressor axial 18, uma câmara de combustão anular toroidal 20 com uma pluralidade de queimadores 22 dispostos giratoriamente em simetria um ao outro, uma unidade de turbina 24 e uma capa de gás de exaustão 26 sucederam uma a outra ao longo do rotor 14.

[0036] O turbocompressor axial 18 compreende um duto compres sor anularmente desenhado com estágios do compressor sucedendo um ao outro em cascata no último e composto de lâmina de movimento e anéis de lâmina de guia. As pás de movimento 27 dispostas no rotor 14 estão com suas pontas de aerofólio terminando livremente 29 opostas a uma parede de duto externo 42 do duto do compressor. As pás guia 25, do mesmo modo, projetam nesse lugar e são seguradas à parede do duto externo 42 ou a um carregador de lâmina guia do compressor. O duto do compressor descarrega via um difusor de saída do compressor 36 em um plenum 38. É fornecido no último a câmara de combustão anular 20 com seu espaço de combustão 28 que se comunica com um duto de gás quente anular 30 da unidade de turbina 24. Quatro estágios de turbina 32 conectados em série são dispostos na unidade de turbina 24. Um gerador ou uma máquina de operação (não ilustrada em qualquer caso) é acoplado ao rotor 14.

[0037] Quando a turbina a gás 10 está em operação, o turbocom pressor axial 18 suga através do ar ambiente 34 na capa de entrada 16 como o meio a ser comprimido e comprime esse ar ambiente. O ar comprimido é roteado através do difusor de saída do compressor 36 no plenum 38, de onde ele flui para os queimadores 22. O combustível também passa via os queimadores 22 para o espaço de combustão 28. O combustível é queimado nesse lugar, com a adição do ar comprimido, para formar um gás quente M. O gás quente M subsequentemente flui para o duto de gás quente 30 onde se expande, de modo a executar trabalho, nas pás de turbina da unidade de turbina 24. Enquanto isso a energia liberada é absorvida pelo rotor 14 e é utilizada, por um lado, para acionar o turbocompressor axial 18 e, por outro lado, para acionar uma máquina de operação ou gerador elétrico.

[0038] A fig. 2 mostra uma vista de topo de um detalhe de um ar ranjo de lâmina 40 em que somente duas pás 25, 27, com uma peça intermediária 44 estabelecida entre elas e dois elementos 46 dispostos abaixo delas, são ilustradas em diagrama. As pás 25, 27 compreendem em diagrama um aerofólio 48 indicado e também uma base de lâmina 50. A vista de topo está na direção radial da turbina a gás 10, isto é, do aerofólio na direção da base de lâmina 50. O carregador de lâmina e a ranhura de retenção dispostos no carregador não são ilustrados na fig. 2. Os elementos 46 têm um contorno externo retangular e são de desenho conformado em placa. Eles também são desenhados coloquialmente como uma folha. Na primeira modalidade exemplar (fig. 2), as bases de lâmina 50 e as pás 25, 27 do arranjo de lâmina são dispostos obliquamente com respeito a uma extensão longitudinal da ranhura de retenção ou a uma direção circunferencial U. Esse posi-cionamento é típico de pás de movimento.

[0039] Cada elemento 46 tem dois boleados 52 e em cada caso dois orifícios 54. Os elementos 46 são tão longos na direção circunfe- rencial U conforme a base de lâmina 50 e peça intermediária 44 estão juntas. No entanto, os elementos 46 são dispostos centralmente abaixo da lâmina respectiva 25, 27, de modo que dois elementos 46 adjacentes terminam centralmente, em cada caso, com suas extremidades opostas abaixo das peças intermediárias 44.

[0040] A fig. 3 mostra uma seção transversal ao longo da linha seccional III-III através da base de lâmina 50 da lâmina 25, 27 e um carregador de lâmina 56. O aerofólio não é ilustrado na fig. 3 (nem nas figuras 5, 6, 8, 9, 11 e 12). Uma ranhura de retenção 58, em que as pás 25, 27, em particular as bases de pás 50 das pás 25, 27, são inseridas com um ajuste de forma, se estende no carregador de lâmina 56. Para fazer os ajustes de forma, as paredes laterais 60, das ranhuras de retenção 58, têm longitudinalmente se estendendo projeções 62 de modo a formar rebaixamento 64. Correspondentemente formadas regiões de lâmina conformadas em martelo 66 engatam no rebaixamento 64.

[0041] O elemento 46 é braceado entre uma parte de baixo da ba se de lâmina 68 e um fundo da ranhura 70 da ranhura de retenção 58. Além disso, uma adicional ranhura de desmontagem 72 se estendendo ao longo da ranhura de retenção 58 é fornecida no fundo da ranhura 70. A adicional ranhura 72 serve para acesso para uma ferramenta de desmontagem, por exemplo, um martelo deslizante.

[0042] As espessuras de parede S do elemento 46 (fig. 14) é me nor do que a dimensão do espaço entre a parte de baixo da base de lâmina 68 e o fundo da ranhura 70. Os boleados 52 produzidos no elemento 46 por estampagem profunda ou pressionando no aumento da altura H do elemento 46 além da dimensão do espaço, de modo que a base de lâmina 50 é pressionada contra as projeções 62. Isso resulta em uma posição definida inequívoca das 25, 27 na ranhura de retenção 58.

[0043] A fig. 4 mostra a seção longitudinal através do aperfeiçoa mento de acordo com a fig. 2 ao longo da linha seccional IV-IV. A modalidade, ilustrada nas figs. 2, 3 e 4, do arranjo de lâmina 40 é um detalhe de um anel de lâmina de movimento de um compressor 12 da turbina a gás 10. O carregador de lâmina 56 é, dessa maneira, formado por um disco de rotor e as 25, 27 são desenhadas como pás de movimento.

[0044] Os elementos 46 são essencialmente planares e, por isso, não seguem a curvatura da ranhura de retenção 58. Por causa disso, os elementos 46, com sua região de meio em que os boleados 52 estão dispostos, pressionam a parte de baixo da base de lâmina 68 e o fundo da ranhura 70 à parte um do outro com força maior. Essas porções do elemento 46 que são adjacentes às bordas transversais 82, por causa da configuração planar dos elementos 46 e a ranhura de retenção 58 curvada, então suporta com força inferior, de maneira resiliente, contra os lados de baixo das peças intermediárias 44. Consequentemente, o elemento 46 pressiona as peças intermediárias 44 e as pás 25, 27 contra as projeções 62 da ranhura de retenção 58 com forças de diferente magnitude por causa de rigidezes localmente diferente.

[0045] Um segundo aperfeiçoamento de um arranjo de lâmina 40 é ilustrado na fig. 5. A fig. 5 mostra essencialmente a seção transversal de acordo com a fig. 3. Nesse caso, às características idênticas na fig. 5 até a fig. 3 são dados símbolos de referência idênticos. Para descrever a fig. 5, é feita referência na medida do possível à descrição da fig. 3. De acordo com o segundo aperfeiçoamento, no entanto, as bordas longitudinais 74 do elemento 46 são flexionadas redondas na direção do orifício da ranhura da ranhura de retenção 58. As bordas longitudinais 74 dobradas arredondadas (cf. fig. 2) suportam protendidas, contra chanfraduras 76 dispostas no lado de baixo da base de lâmina. Uma vez que as peças intermediárias 44 são desenhadas de uma maneira similar às base de pás 50 das pás 25, 27, estas regiões das bordas longitudinais 74 do elemento 46 que são estabelecidos abaixo da peça intermediária 44 também suportam, protendidas, contra as chan- fraduras correspondentes. As bordas longitudinais 74 do elemento 46 e o suporte protendido dos elementos 46 contra as bases de pás 50 ou peças intermediárias 44 surgem para um acoplamento não positivo dos componentes adjacentes, isto é, a base de lâmina 50 e a peça intermediária 44, que aperfeiçoa sua orientação e reduz o desgaste por contato entre os componentes.

[0046] Um terceiro aperfeiçoamento de um arranjo de lâmina 40 é ilustrado em diagrama na fig. 6. A fig. 6, também, mostra tanto quanto possível a mesma seção transversal como na fig. 3, e, por isso, às ca-racterísticas idênticas na fig. 6 até a fig. 3 são dados os mesmos símbolos de referência. Ao contrário do aperfeiçoamento de acordo com a fig. 3, o terceiro aperfeiçoamento de acordo com a fig. 6 tem na parte de baixo da base de lâmina 68 uma ranhura 78 comparativamente ampla que, no entanto, é fornecida com baixa profundidade e que se estende na direção longitudinal da ranhura de retenção 58. A ranhura 78 serve para receber o elemento 46 e, por isso, a profundidade da ranhura 78 corresponde essencialmente à espessura de parede S do elemento 46. As bordas longitudinais 74 do elemento 46 (conforme fig. 2) se apoiam nas paredes laterais inclinadas da ranhura 78. Para a mesma extensão como no caso da base de lâmina 50, de acordo com o terceiro aperfeiçoamento, no caso das peças intermediárias 44, uma ranhura 78 disposta no seu lado de baixo é também fornecida, de mo- do que as bordas longitudinais 74 do elemento 46 também se apoiem nas paredes laterais da ranhura 78 disposta na peça intermediária 44.

[0047] Através do elemento 46 se apoiando simultaneamente na lâmina 25, 27 e a peça intermediária 44, o acoplamento dos componentes do anel de lâmina adjacente é efetuado, por conseguinte, reduzindo o desgaste, em desgaste de contato particular. Tanto no segundo aperfeiçoamento de acordo com a fig. 5 quanto no terceiro aperfeiçoamento de acordo com a fig. 6 do arranjo de lâmina 40 de acordo com a invenção, as pás são desenhadas como pás de movimento 27.

[0048] As figuras 8 e 9 mostram de uma maneira similar à seção transversal de acordo com a fig. 3, uma seção transversal através de um arranjo de lâmina 40 de acordo com um quarto aperfeiçoamento. Ao contrário dos aperfeiçoamentos acima mencionados, os arranjos mostrados nas figs. 7, 8 e 9 são configurados como anéis de lâmina guia, não como anéis de lâmina de movimento. Os contornos em seção transversal da ranhura de retenção 58 e da base de lâmina 50 diferem uns dos outros somente ligeiramente como um resultado. Uma adicional diferença dos aperfeiçoamentos descritos até aqui, nenhuma peça intermediária 44 é fornecida entre as pás guia 25 adjacentes. Como mostrado na ilustração de acordo com a fig. 7, portanto, as pás 25 se apoiam umas contra as outras sobre sua área e sem qualquer posicionamento das bases de pás 50. Nesse caso, os elementos 46 são dispostos em cada caso pela metade sob um par de pás 25 adjacentes. Como um resultado disso, os boleados 52 de reforço também não são estabelecidos na região interna no elemento 46, mas em vez disso, em duas bordas transversais opostas 82 dos elementos 46. De outro modo, a primeira variante do quarto aperfeiçoamento de acordo com a fig. 8 é desenhada de uma maneira similar ao segundo aperfeiçoamento de acordo com a fig. 5 com as bordas longitudinais 74 angu-ladas do elemento 46. Uma segunda variante do quarto aperfeiçoa- mento, mostrada na fig. 9, corresponde estruturalmente essencialmente para o terceiro aperfeiçoamento de acordo com a fig. 6 em que o elemento 46 é para uma grande parte escareada em uma ranhura 78 disposta na parte de baixo da base de lâmina 68.

[0049] Um quinto aperfeiçoamento do arranjo de lâmina 40 é ilus trado em uma vista de topo de acordo com a fig. 10, da qual duas variantes são mostradas, uma primeira em seção transversal na fig. 11 e uma segunda em seção transversal na fig. 12. O quinto refinamento ilustrado na fig. 5 é baseado essencialmente no quarto aperfeiçoamento ilustrado na fig. 2. No entanto, além dos boleados 52 dispostos na região interna do elemento 46, adicionais boleados 86 são fornecidos nas bordas transversais 82 de uma maneira similar ao quarto aperfeiçoamento mostrado na fig. 7. Através de adicionais boleados 86 sendo usados na margem, o elemento 46 pode ser confiavelmente impedido de dobrar para fora da conformação ou colapsar quando está sendo acionado entre a parte de baixo da base de lâmina 68 e o fundo da ranhura 70. Ao mesmo tempo os adicionais boleados 86 engatam tan-to na ranhura de desmontagem 72 (fig. 11) quanto em uma ranhura 78 (fig. 12), disposta no lado de baixo da base de lâmina, para o alinhamento ou orientação dos elementos 46.

[0050] As figuras 14 e 15 mostram em cada caso um aperfeiçoa mento do elemento 46 em seção transversal ao longo da linha seccional III-III da fig. 2. Ao contrário do elemento 46 ilustrado na fig. 2, as figuras 14, 15 ilustram somente um boleado 52, não dois boleados 52. Cada boleado 52 compreende duas porções curvadas convexas X e uma porção côncava V disposta entre elas. As porções convexas X têm em cada caso um raio R2 e as porções côncavas V um raio R1. Além disso, a porção côncava V tem um comprimento de corda a, o boleado 52 compreendendo uma largura de boleado b. De modo a obter o próprio boleado 52 com uma região de deformação plástica para uma força de carga maior e uma constante de mola maior e para uma região tendo deformação elástica com uma baixa constante de mola, duas modalidades do elemento são propostos. A primeira modalidade é alcançada quando R1 > 1.5*S, 3*R2 > R1 > 0.7*R2 e 10*b para 1.7*b > a.

[0051] Por exemplo, os parâmetros podem ter as seguintes di mensões: R1 = 2 mm; R2 = 2 mm; S = 1 mm; a = 3.5 mm e b = 10 mm.

[0052] O segundo aperfeiçoamento de um elemento 46 proporcio naR1 > 5*S,3*R2 < R1 ea < 0.9*b.

[0053] Por exemplo, os parâmetros podem ter as seguintes dimensões: R1 = 20 mm; R2 = 2 mm; S = 1 mm; a = 6 mm e b = 10 mm.

[0054] Com a ajuda do aperfeiçoamento mostrado, é possível que a porção V represente a região de deformação plástica com uma força de carga maior e constante de mola maior e as porções Curvadas convexas X representam as regiões para deformação elástica com uma constante de mola menor, como também ilustrado na fig. 13.

[0055] A fig. 16 mostra a seção transversal através de uma geo metria de boleado especial. A geometria de boleado especial é um boleado múltiplo 55 em que um boleado interno 55i é circundado por um ou mais boleados 55a. Os boleados 55i, 55a do boleado múltiplo 55 são dispostos, virtualmente balizados ou hierarquicamente, com um centro comum M. O boleado múltiplo 55 mostrado na fig. 16 é um boleado de duas dobras, também chamado um boleado duplo. Os boleados duplos significam, nesse caso, que uma porção basicamente côncava Va de um primeiro (então externo) boleado 55a estabeleceu nele um segundo (então interno) boleado 55i. Essa combinação de boleado ainda aumentou elasticamente, uma vez comparada com as geometrias acima mencionadas, que podem ser desenhadas como boleados únicos, com o resultado que maiores tolerâncias de fabricação podem ser permitidas para as bases de pás 50, se apropriadas as peças intermediárias 44 e a ranhura de retenção 58. As dimensões para a geometria do boleado de acordo com a fig. 16 são então, por exemplo: R20 = 20 mm; R1,2 = 2 mm; R2 = 2 mm; ba = 11 mm, aa = bi = 7,4 mm, R3 = 2 mm e ai = 3,2 mm.

[0056] A invenção se refere totalmente a um arranjo de lâmina 40 com um carregador de lâmina 56 e com uma ranhura de retenção 58 que é disposta nesse lugar e que tem nas suas paredes laterais 60 projeções 62 se estendendo longitudinalmente para a formação de rebaixamentos 64, e em que um número de pás 25, 27 para formar um anel de lâmina de uma turbomáquina é inserido, cada lâmina 25, 27 tendo além de um aerofólio 48, para fixar, uma base de lâmina 50 conformada em martelo engatando nos rebaixamentos 64 e sendo pressionado contra as projeções 62 por um elemento 46 disposto entre uma parte de baixo da base de lâmina 68 e um fundo da ranhura 70 da ranhura de retenção 58. De modo a especificar uma fixação especialmente segura, confiável, de vida longa e de baixo desgaste, que torna possível a montagem e desmontagem especialmente simples, existe a provisão, por meio do que cada elemento 46 é de desenho conformado em placa, te, na projeção do aerofólio 48 na direção do fundo da ranhura 70, pelo menos um boleado 52, disposto abaixo do aerofólio 48, para pressionar para baixo e é coberto na direção longitudinal da ranhura de retenção 58 somente parcialmente pela base de lâmina 50 pressionada para baixo pelo dito elemento.

Claims (13)

1. Arranjo de lâmina (40) com um número de pás (25, 27), um número de elementos conformados em placa (46), um número de peças intermediárias (44), um carregador de lâmina (56) e com uma ranhura de retenção (58) que é disposta nesse lugar e que tem nas suas paredes laterais (60) projeções (62) se estendendo longitudinalmente para a formação de rebaixos (64), e onde um número de pás (25, 27) para formar um anel de lâmina de uma turbomáquina é inserido, cada lâmina (25, 27) tendo, além disso, um aerofólio (48), para fixar, uma base de lâmina (50) engatando nos rebaixos (64) e sendo pressionado contra as projeções (62) por um respectivo elemento conformado em placa (46) disposto entre uma parte de baixo da base de lâmina (68) e um fundo da ranhura (70) da ranhura de retenção (58) e tendo pelo menos um boleado (52, 55), caracterizado pelo fato de que cada elemento (46) é coberto na direção longitudinal da ranhura de retenção (58) somente parcialmente pela base de lâmina (50) pressionada para baixo pelo dito elemento e onde uma peça intermediária (44) é inserida na ranhura de retenção (58) entre duas pás (25, 27) e é pressionada contra as (projeções (62) por esta parte do elemento (46) que não é coberta pela base de lâmina (50).

2. Arranjo de lâmina (40) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento (46) pressiona a respectiva peça intermediária (44) contra as projeções (62) com força menor do que ele pressiona a respectiva base de lâmina (50).

3. Arranjo de lâmina (40) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que esta região do elemento (46) que é coberta pela base de lâmina (50) é projetada para ser parcialmente mais rígida do que a parte restante do respectivo elemento (46).

4. Arranjo de lâmina (40) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento (46) tem, na sua região não coberta pela respectiva base de lâmina (50), pelo menos um orifício para desmontagem.

5. Arranjo de lâmina (40) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma ranhura se estendendo longitudinalmente (72, 78) é disposta no fundo da ranhura (70) da ranhura de retenção (58) ou na parte de baixo da base da lâmina (68).

6. Arranjo de lâmina (40) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento (46) tem em uma projeção, um contorno externo que é retangular.

7. Arranjo de lâmina (40) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma borda longitudinal (74) do elemento (46) é angulada e suporta, protendida, contra as bases de lâmina (50) correspondentemente conformada a ela.

8. Arranjo de lâmina (40) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma borda longitudinal (74) do elemento (46) é angulada e suporta, protendida, contra as bases de lâmina (50) correspondentemente conformada a ela e contra a peça intermediária (44) correspondentemente conformada a ela.

9. Arranjo de lâmina (40) de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos um adicional boleado (86) é fornecido em pelo menos uma margem do elemento (46).

10. Arranjo de lâmina (40) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento (46) tem uma espessura de parede (s) e o boleado (52, 55, 86) tem em seção transversal uma largura de boleado (b) e também duas porções convexas (X) com um raio (R2) e uma porção côncava (V), dispostas entre elas, com um raio (R1), com um comprimento de corda (a), para o qual o seguinte se aplica: R1 > 1,5*s,3*R2 > R1 < 0,7*R2 e10*b para 1,7*b > aouR1 > 5*s,3*R2 < R1 ea < 0,9*b.

11. Arranjo de lâmina (40) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o boleado é configurado como um boleado múltiplo.

12. Arranjo de lâmina (40) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o boleado múltiplo (55) compreende um boleado interno (55i) que é estabelecido em pelo menos um boleado externo (55a) pelo menos parcialmente circundando o último.

13. Compressor axial para uma turbina a gás (10), caracterizado pelo fato de ter um anel de lâmina de movimento e/ou um anel de lâmina guia projetado como um arranjo de lâmina (40) como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.

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