BR112016030417B1

BR112016030417B1 - Conjunto giratório para uma turbomáquina, turbina para uma turbomáquina e turbomáquina

Info

Publication number: BR112016030417B1
Application number: BR112016030417-9A
Authority: BR
Inventors: Stéphane Pierre Guillaume Blanchard; Youki Olivier Ito-Lardeau
Original assignee: Safran Aircraft Engines
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2022-11-16
Also published as: US10385706B2; CN106460522A; EP3161263B1; US20170218781A1; BR112016030417A2; CN106460522B; RU2695545C2; RU2016150099A3; CA2952752A1; BR112016030417A8; RU2016150099A; JP6630295B2; EP3161263A1; FR3022944B1; FR3022944A1; JP2017528634A; WO2015197980A1; CA2952752C

Abstract

CONJUNTO GIRATÓRIO PARA UMA TURBOMÁQUINA , TURBINA PARA UMA TURBOMÁQUINA E TURBOMÁQUINA A invenção se refere a um conjunto giratório para uma turbomáquina que compreende: um disco magnético (16) que tem uma periferia externa que apresenta uma alternância de fendas (22) e de dentes (20); palhetas (14) que se estendem radialmente a partir do disco magnético (16), cujas raízes (24) estão engatadas axialmente e retidas radialmente nas fendas (22) do disco magnético; disco magnético a montante e/ou a jusante, um flange de vedação anular (52) de cavidades (36) formadas radialmente entre, respectivamente, as raízes das palhetas e os fundos das fendas do disco magnético, em que o dito flange compreende uma parte externa (56) disposta axialmente voltada para as extremidades a montante e/ou a jusante, respectivamente, dos dentes do disco magnético e das raízes das palhetas; e um anel intermediário (66) que está disposto axialmente entre o flange (52) e os dentes (20) do disco magnético, e compreende também uma vedação (70) que está disposta axialmente entre, em um lado, o anel intermediário (6) e no outro lado, os dentes (20) do disco magnético e as raízes da palheta (24).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se a um conjunto giratório para uma turbomáquina, como, em particular, um motor a jato de aeronave e uma turbomáquina que inclui tal conjunto.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Tal conjunto, que pode ser encontrado, em particular, em uma turbina, compreende um disco magnético e palhetas que se estendem radialmente para fora a partir do disco magnético e das raízes às quais estão axialmente engatadas no interior das fendas da periferia externa do disco magnético, e radialmente retidas pelos dentes do disco magnético dispostos em alternância com as ditas fendas. As assim chamadascavidades de fundo de fenda são formadas por espaços radialmente localizados entre as raízes das palhetas e os fundos de fenda, e que se estendem axialmente na direção a jusante das fendas. Tais cavidades de fundo de fenda particularmente aparecem em rotação quando as palhetas são radialmente pressionadas para fora contra as superfícies de mancal laterais dos dentes do disco magnético por efeitos centrífugos.

[003] As palhetas também compreendem plataformas internas circunferencialmente dispostas de extremidade para extremidade de modo a definir, juntas, o limite interno do fluxo de gás quente que circula na turbina. A parte da palheta localizada no interior em relação ao jato, isto é, entre a plataforma interna e a raiz, é chamada de estaca. De acordo com essa provisão, os espaços são formados entre duas estacas adjacentes, e formam cavidades de estaca interna ou de palheta interna.

[004] Por convenção, a montante e a jusante serão consideradas ao longo do eixo geométrico X da turbomáquina ao longo de um fluido que flui principalmente na direção a jusante. Radial irá significar radial em relação ao eixo geométrico X; axial irá significar paralelo ao eixo geométrico X. O eixo geométrico X é também o eixo geométrico do conjunto giratório.

[005] Para melhorar os desempenhos da turbomáquinae evitar o aquecimento do disco magnético pelo fluxo de gases quentes a partir de uma câmara de combustão a montante e que flui através do jato, é importante minimizar a circulação de tais gases através das cavidades de fundo de fenda usando meios de vedação. Na verdade, a parte do gás do jato que flui para o interior das cavidades de fundo de fenda não participa no acionamento giratório das palhetas e aquece diretamente o disco magnético. A disposição dos meios de vedação a montante dos dentes do disco magnético e das raízes das palhetas, que evita que o fluxo do jato alcance as cavidades de fundo de fenda, é particularmente vantajosa.

[006] Com esse propósito, o uso de um flange de vedação, usualmente um anel de labirinto, mantido em uma porção interna, geralmente uma parede anular radial, entre os flanges de dois discos magnéticos sucessivos na turbina associados juntos ao último, é conhecido. Os flanges de disco magnético são sustentados convencionalmente por paredes frustocônicas que se estendem radialmente para dentro e axialmente em um ou outro lado dos discos magnéticos. O flange de vedação compreende, em geral, rebordos de vedação externa destinados a cooperar com as porções de material abrasível sustentadas internamente pelas fileiras circunferenciais de palhetas estáticas dispostas através do jato axialmente alternado com as palhetas giratórias dos discos magnéticos. O flange de vedação compreende também uma ou duas paredes anulares, ou braço (braços) anular que se estendem para fora em relação ao disco magnético, a partir da porção interna do flange para os dentes e das raízes de palheta a montante e/ou a jusante, respectivamente, dos discos magnéticos. As extremidades de tais paredes anulares são sustentadas anularmente contra as faces de extremidade axial dos dentes e das raízes de palheta dos respectivos discos magnéticos. O flange de vedação, portanto, protege os discos magnéticos e as cavidades de fundo de fenda a partir do fluxo quente do jato.

[007] Entretanto, essa solução não é ideal e tem os defeitos a seguir.

[008] Na prática, o comprimento axial das raízes das palhetas é diferente do comprimento axial dos dentes do disco magnético. Uma primeira folga axial é formada, portanto, entre a respectiva extremidade axial das raízes das palhetas e os dentes do disco magnético, devido tanto à fabricação quanto às tolerâncias de conjunto das palhetas no disco magnético. Além disso, na rotação, as paredes anulares do flange de vedação radialmente se flexionam para fora ao redor do ponto de ligação para os discos magnéticos mostrados acima. As extremidades das paredes anulares do flange, então, se movem axialmente na direção oposta dos dentes do disco magnético e das raízes das palheta, de acordo com uma segunda folga axial, em tal flexão. O ar do jato, portanto, pode circular entre o flange e o conjunto de disco magnético/palhetas, e circula através das cavidades de fundo de fenda.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[009] A presente invenção fornece uma solução simples, eficiente e econômica para o problema de vedação das cavidades de fundo de fenda, enquanto evita as desvantagens das soluções de técnica anterior.

[010] Para esse propósito, é fornecido um conjunto giratório para uma turbomáquina, que compreende: - um disco magnético que tem uma periferia externa que tem uma alternância de fendas e dentes, que se estendem em uma direção a jusante no disco magnético, - palhetas que se estendem radialmente a partir do disco magnético, e as raízes que estão engatadas axialmente nas fendas e retidas radialmente pelos dentes do disco magnético, - disco magnético a montante e/ou a jusante, um flange de vedação anular para vedar cavidades formadas radialmente entre, respectivamente, as raízes das palhetas e fundos das fendas do disco magnético, com o dito flange compreendendo uma parte interna retida pelo disco magnético, e uma parte externa disposta axialmente, voltada para extremidades a montante e/ou a jusante, respectivamente, dos dentes do disco magnético e das raízes das palhetas, em que o mesmo é distinguido por compreender adicionalmente um anel intermediário que está disposto axialmente entre o flange e os dentes do disco magnético, e radialmente entre a parte interna e a parte externa do disco magnético, e em que o mesmo compreende também uma vedação que está disposta axialmente entre, em um lado, o anel intermediário e no outro lado, os dentes do disco magnético e as raízes das palhetas, com o anel intermediário e o flange de vedação estando configurados de modo a fornecer, em rotação, uma vedação entre, em um lado, o flange de vedação e no outro lado, os dentes do disco magnético e as raízes das palhetas.

[011] E para completar a vedação das cavidades de fundo de fenda, é ainda recomendado: - que o anel intermediário seja configurado, de preferência, para cooperar em rotação, no suporte anular com o flange, de modo a ser, então, axialmente forçado em direção às extremidades a montante e/ou a jusante, respectivamente, dos dentes do disco magnético e das raízes das palhetas, e/ou - que a vedação seja configurada, de preferência, para cooperar em rotação, no suporte anular com o anel intermediário, de modo a ser, então, axialmente pressionado contra às extremidades a montante e/ou a jusante dos dentes do disco magnético e das raízes das palhetas, respectivamente.

[012] Portanto, em rotação, devido às forças centrífugas e à expansão térmica do flange, a porção externa do flange é axialmente espaçada em relação aos dentes do disco magnético e às raízes das palhetas. Entretanto, o anel intermediário é sustentado no flange e pressiona a vedação contra os dentes do disco magnético e as raízes das palhetas. Uma cadeia de vedação completa por contato anular é assegurada, portanto, entre o flange em um lado e os dentes do disco magnético e as raízes das palhetas no outro lado, através do anel intermediário e da vedação.

[013] Na prática, o comprimento axial das raízes das palhetas é diferente do comprimento axial dos dentes do disco magnético. Uma folga axial é formada, portanto, entre a respectiva extremidade axial das raízes das palhetas e os dentes do disco magnético, devido tanto à fabricação quanto às tolerâncias de conjunto das palhetas no disco magnético. Parece que a invenção torna possível o uso de uma vedação de metal convencional, com um diâmetro suficientemente pequeno para permitir que a vedação se deforme e se ajuste no acidente de formato constituído pelas extremidades axiais dos dentes e das raízes das palhetas, de modo a eliminar a dita folga mencionada acima. A vedação, de modo a executar a sua função sob as condições descritas acima, precisa ter, de fato, um diâmetro maior que o dobro da folga axial total cumulativa. A vedação, portanto, é assegurada.

[014] Vantajosamente, o anel intermediário e a vedação são fendidos e se abrem radialmente em rotação.

[015] Portanto, em rotação, o anel intermediário e a vedação se abrem e, portanto, se estendem radialmente, e fornecem respectivo suporte radial anular contra o flange de vedação e o anel intermediário, de modo a otimizar a vedação entre essas partes.

[016] Vantajosamente, o flange de vedação tem uma superfície frustocônica interna inclinada axialmente em direção ao disco magnético e radialmente para fora, e disposta radialmente e axialmente voltada para o anel intermediário, que suporta o anel intermediário em rotação. Essa superfície frustocônica interna se estende, de preferência, até à extremidade axial do flange de vedação voltada para os dentes do disco magnético.

[017] O suporte radial, em rotação, contra tal superfície, é vedado devido aos efeitos centrífugos e fornece uma reação mecânica que pressiona o anel intermediário axialmente em direção ao disco magnético.

[018] O anel intermediário tem, de preferência, uma superfície frustocônica externa inclinada axialmente em direção ao disco magnético e radialmente para fora, e que estabelece correspondência com a superfície frustocônica do flange de vedação.

[019] A complementaridade das superfícies do flange de vedação e do anel intermediário assegura um melhor contato anular e uma melhor vedação entre essas partes.

[020] Vantajosamente, o anel intermediário compreende uma superfície frustocônica interna inclinada axialmente em direção ao disco magnético e radialmente para fora e disposta radialmente oposta à vedação, e que suporta a vedação em rotação. Essa superfície frustocônica interna se estende, de preferência, até à extremidade axial do anel intermediário voltado para os dentes do disco magnético.

[021] O suporte radial contra tal superfície é vedado e fornece uma reação mecânica que pressiona a vedação axialmente contra os dentes do disco magnético e as raízes das palhetas.

[022] De acordo com um outro recurso de interesse, a vedação está disposta em um sulco anular a jusante do anel intermediário. Esse sulco anular compreende, então, a dita parede frustocônica interna do anel intermediário.

[023] Esse sulco mantém a vedação sob todas as condições de operação do conjunto.

[024] Em uma realização preferencial, a vedação tem um diâmetro entre 0,6 e 1,2 mm, e de preferência entre 0,8 e 1 mm. A vedação, em particular, pode ser produzida a partir de metal sob essas condições.

[025] Esse diâmetro é adaptado para permitir que uma vedação de metal se deforme e se ajuste às irregularidades formadas pelas extremidades dos dentes do disco magnético e as raízes das palhetas. A vedação, portanto, é otimizada.

[026] Para uma melhor vedação, a vedação pode ser oca. Esse formato acoplado a um tamanho adequado permite uma melhor vedação, uma vez quepermite uma deformação que se ajusta de forma mais satisfatória às superfícies dos dentes do disco magnético e das raízes das palhetas.

[027] Para assegurar a operação ideal, a folga máxima entre as extremidades axiais das raízes das palhetas e dos dentes do disco magnético poderia ser menor que a espessura da vedação oca comprimida. Para esse propósito, uma vedação oca com um diâmetro total de aproximadamente 1 mm, com uma porção oca central com um diâmetro de cerca de 0,8 mm pode ser usada.

[028] O anel intermediário e a vedação, de preferência, estão dispostos totalmente na parte externa das cavidades de fundo de fenda.

[029] De acordo com uma realização particular, a porção interna do flange de vedação está disposta mais a montante e/ou a jusante, respectivamente, que a porção externa do flange de vedação.

[030] Além disso, com um anel intermediário dividido, um elemento para travar rotacionalmente o anel intermediário ao redor do dito eixo geométrico (X) pode ser fornecido para assegurar o travamento rotacional do mesmo em relação ao flange de vedação e/ou ao disco magnético, com o tal elemento sendo, de preferência, uma porção que se projeta a partir de uma extremidade da dita porção externa do flange de vedação e/ou uma porção que se projeta axialmente a partir de uma parede radial a montante do disco magnético, com a dita porção que se projeta sendo recebida na fenda do anel intermediário.

[031] A invenção também se refere a uma turbina de turbomáquina que compreende um conjunto giratório conforme descrito no presente pedido de patente.

[032] A invenção finalmente se refere a uma turbomáquina, como um turbojato ou um turbopropulsor, que compreende um conjunto giratório conforme descrito no presente pedido de patente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[033] Outras características e vantagens da invenção surgirão após a leitura da descrição a seguir dada por meio de um exemplo não restritivo enquanto se refere aos desenhos anexos em que: - A Figura 1 é uma vista esquemática parcial, em seção transversal axial, de uma turbina de baixa pressão de turbomáquina de acordo com a técnica anterior; - A Figura 2 é uma vista esquemática parcial, em seção transversal axial, de um estágio giratório da turbina de acordo com a técnica anterior, em funcionamento; - A Figura 3 é uma vista seccional axial esquemática de um conjunto giratório da invenção; - A Figura 4 é uma vista esquemática em seção axial de um conjunto giratório de acordo com a invenção, em funcionamento; - A Figura 5 mais particularmente mostra a realização das estruturas divididas do anel intermediário e da vedação; e - A Figura 6 é um detalhe modificado da área VI da Figura 4, sem as palhetas, em seção axial.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[034] A referência é primeira feita para as Figuras 1 e 2, que mostram uma turbina de baixa pressão 10 de acordo com a técnica anterior, disposta a jusante de uma turbina de alta pressão 12. A turbina de baixa pressão 10 inclui uma alternância axial de estágios de fileiras anulares de palhetas estacionárias 18, chamadas de palhetas - guia a montante, e estágios de discos magnéticos giratórios 16 que compreendem, em suas periferias, uma pluralidade de palhetas 14, com tais estágios sendo dispostos ao redor de um eixo geométrico X da turbomáquina.

[035] No presente documento, como no campo técnico em causa, os termos a montante (AM) e a jusante (AV) são definidos de modo que a montante esteja localizado axialmente no lado em que a corrente de fluxo geral da turbomáquina provém, e a jusante esteja localizado axialmente no lado em que a mesma corrente flui.

[036] Cada disco magnético 16 compreende, na sua periferia externa, dentes (cujo vértice é referenciado como 20) dispostos em alternância com fendas (cuja base é referenciada como 22) em que as raízes das palhetas são engatadas axialmente e retidas radialmente (cuja extremidade interna é referenciada como 24), com tais palhetas 14 se estendendo radialmente a partir das fendas 22 para o interior de um jato de fluxo anular 26 de uma corrente de gás quente a partir de uma câmara de combustão a montante (não mostrada).

[037] Mais especificamente, cada palheta radialmente compreende, da parte externa em direção à parte interna, uma pá 28, uma forma de plataforma 30 que se estende substancialmente de forma perpendicular ao eixo geométrico de alongamento da palheta 14, e uma estaca 32 que conecta a forma de plataforma- à raiz de palheta 24. As raízes das palhetas 24 têm, por exemplo, o formato de uma cauda de andorinha ou similares, de modo a assegurar a retenção radial do mesmo nas fendas 22. As plataformas 30 das palhetas estão dispostas circunferencialmente de extremidade a extremidade de modo a definir em conjunto o limite interno ideal da corrente de fluxo dos gases quentes que fluem através da turbina. De acordo com essa provisão, os espaços são formados entre estacas circunferencialmente adjacentes 32, na região anular que se estende radialmente a partir das plataformas 30 até o disco magnético 16, e são chamadas de cavidades de estaca interna ou de palhetas internas 34. As assim chamadas cavidades de fundo de fenda 36 são também formadas por espaços radiais que separam as raízes de palheta 24 e os fundos das fendas 16 e que se abrem a montante e a jusante dos discos magnéticos 16. As paredes 38, 40 se estendem radialmente para dentro da parte a montante e a jusante das plataformas para as raízes das palhetas 24 e formam meios de vedação axiais da área anular que se estendem radialmente a partir das plataformas 30 para o disco magnético 16, e portanto, as cavidades de palhetas internas 34 asseguram uma fechamento das mesmas.

[038] A parede radial a montante 38 da plataforma é conectada a um defletor 42 que se estende a montante e a parede radia a jusante 40 é conectada a um defletor 44 que se estende a jusante. Os defletores 42, 44 se estendem axialmente entre os estágios consecutivos da turbina de modo a preservar parcialmente a integridade estrutural do jato 26 entre cada estágio de turbina, desse modo, limitando o fluxo de gases quentes radialmente em direção para dentro da turbina.

[039] Os discos magnéticos são fixados juntos por parafusos em 46, flanges anulares 48, 50 que se estendem axialmente em direção uns aos outros a partir de cada disco magnético. Um anel de labirinto 52, também chamado de flange de vedação, está também posicionado axialmente entre cada par de discos magnéticos adjacentes 16 e compreende, em uma parte externa, duas paredes anulares, ou braços anulares a montante e a jusante 54, 56 que se estendem axialmente até tais discos magnéticos. As extremidades do braço anular estão posicionadas de modo a ter um suporte axial anular contra os dentes do disco magnético e as raízes das palhetas, fora das cavidades de fundo de fenda, de modo a impedir que os gases do jato fluam radialmente para dentro ao longo dos dentes dos discos magnéticos, e assim, impedir que alcancem das cavidades de fundo de fenda. Os flanges de montagem 48, 50 entre os discos magnéticos são também protegidos, portanto, dos gases do jato pelos braços 54, 56 do anel de labirinto 52 que cobrem o mesmo na parte externa. O anel de labirinto 52 compreende adicionalmente, em uma parte interna, uma parede anular radial interna 58 para se fixar aos parafusos 46 dos flanges 48, 50 dos discos magnéticos, e coopera com as extremidades internas das palhetas 18 das palhetas- guia a montante através de rebordos anulares externos 60, a fim de limitar o fluxo axial de gases do jato para dentro em relação a tais palhetas 18.

[040] Para assegurar o funcionamento correto da turbomáquina, o ar de resfriamento A é retirado de um compressor de baixa pressão ou alta pressão, por exemplo, e girado através da parte interna da turbina para o espaço anular radialmente formado entre uma mão dos flanges 48, 50 do disco magnético e na outra mão dos braços 54, 56 dos anéis de labirinto, até as cavidades de fundo de fenda 36 a fim de fornecer o resfriamento do disco magnético 16 e proteger o último do aquecimento causado pelos gases quentes do fluxo do jato 26. A fim de permitir a circulação do ar de resfriamento A a jusante das cavidades de fundo de fenda 36, essa abre a jusante para dentro em relação ao braço 54 do anel de labirinto 52 que está axialmente sustentado pelo disco magnético 16. Tal configuração possibilita o ar de resfriamento A a radialmente fluir adicionalmente a jusante entre o anel de labirinto 52 e os flanges de fixação 48, 50 entre os discos magnéticos 16 de modo a fornecer também o resfriamento do mesmo.

[041] Em funcionamento, conforme mostrado na Figura 2 e explicado acima nesse documento, os braços anulares 54, 56 dos anéis de labirinto 52 se dobram para fora e se movem axialmente na direção oposta dos dentes 20 dos discos magnéticos e das raízes das palhetas 24, o que possibilita que os gases quentes do jato fluam radialmente do interior ao longo das faces a montante e a jusante dos dentes 20 dos discos magnéticos, e alcancem o disco magnético 16 e as cavidades de fundos de fenda 36. A técnica anterior, a fim de limitar esse fenômeno, pode formar ganchos anulares (não mostrados) a montante e a jusante das estacas, que são usadas para axialmente segurar as extremidades dos braços do anel de labirinto próximo aos dentes dos discos magnéticos, impedindoque tais extremidades de se movam para muito longe dos discos magnéticos. Entretanto, essa solução apenas limita o problema e não resolve o mesmo.

[042] A solução proposta, de acordo com os recursos acima mencionados no presente pedido, é mostrada nas Figuras 3 e 4.

[043] Na realização mostrada, os meios de vedação de acordo com a invenção são formados a montante das cavidades de fundo de fenda. Tais meios de vedação podem ser posicionados igualmente e simetricamente a jusante dessas cavidades.

[044] Dessa forma, com referência à Figura 3, a extremidade a jusante do braço a jusante 56 do anel de labirinto 52 compreende uma parede radial 62 que se estende para fora por uma parede frustocônica 64 inclinada radialmente para fora e axialmente na direção a jusante, e a extremidade anular externa do mesmo está, em repouso, em contato com as faces de extremidade a montante dos dentes 20 do disco magnético e raízes das palhetas 24, sem considerar a folga de alinhamento entre as últimas partes. Esse contato ocorre mais particularmente radialmente com relação às extremidades externas dos dentes 20 do disco magnético.

[045] Um anel intermediário de abertura 66 (fenda 660 da Figura 5) está disposto axialmente entre a extremidade a jusante do braço a jusante 56 do anel de labirinto 52 e os dentes 20 do disco magnético. O mesmo vantajosamente irá ser dimensionado de modo a estar em contato com o último, em repouso. Esse anel intermediário compreende superfícies a montante e externas que têm formatos correspondentes à extremidade a jusante 62, 64 do braço a jusante 56 do anel de labirinto, isto é, respectivamente radial e frustocônica, inclinada radialmente para fora e axialmente na direção a jusante. A face a jusante do anel intermediário 66 é radialmente plana de modo a fornecer um suporte axial correto contra os dentes 20 do disco magnético e as raízes das palhetas 24, e tem um sulco axial anular 68 com uma superfície externa frustocônica inclinada na direção a jusante e para fora. A extremidade interna do anel intermediário 66 está ainda localizada radialmente para fora das cavidades de fundo de fenda 36.

[046] Em uma maneira de encaixe, o contato entre o anel intermediário 66 e o braço 56 do anel de labirinto 52 é ideal, o que assegura uma vedação justa entre essas duas partes. Além disso, ao girar, o anel intermediário 66 tende a se abrir radialmente, como um resultado de forças centrífugas, que devido à reação mecânica de um suporte radial na parede frustocônica 64 do braço 56, axialmente forçam o anel intermediário 66 na direção dos dentes 20 do disco magnético.

[047] Um elemento 74 para travar de forma giratória o anel intermediário pode vantajosamente ser fornecido. Esse elemento de travamento giratório pode ser, como esquematicamente mostrado na Figura 6, uma porção 740 que se projeta a partir da extremidade do braço 56 do anel de labirinto 52 e/ou uma porção 741 que se projeta axialmente a partir da parede radial a montante 160 do disco magnético 16. Esse elemento que se projeta irá ser recebido favoravelmente na fenda 660 do anel intermediário, a fim de assegurar o travamento giratório do anel intermediário em relação ao anel de labirinto e ao disco magnético.

[048] Uma vedação preferencial (fenda 700 da Figura 5) de abertura 70 (consultar as Figuras 3,4) está disposta no sulco 68 do anel intermediário. A vedação 70 terá vantajosamente um diâmetro entre 0,6 e 1,2 mm, e de preferência, entre 0,8 e 1 mm. Essa vedação 68 pode ser oca e também adaptada para outro tipo de material. A vedação 70 será, a priori, produzida a partir de metal.

[049] Conforme ilustrado na Figura 4, em funcionamento, e similarmente à técnica anterior, o braço 56 do anel de labirinto 52 flexiona e axialmente se move na direção oposta dos dentes 20 do disco magnético. Entretanto, ocorre ainda a reação mecânica de um suporte radial entre o anel intermediário 66 e a parede frustocônica 64 do braço 56, e faz com que o anel de vedação intermediário 66 deslize em forma de vedação, ao longo da parede frustocônica 64 do braço, na direção a jusante, de modo a permanecer axialmente contra os dentes 20 do disco magnético, do sulco 68 voltado para os dentes 20 do disco magnético e das raízes das palhetas 24.

[050] Em funcionamento, a vedação 70 se abre e, devido à reação mecânica de um suporte radial na parede externa do sulco frustocônico 68 do anel intermediário 66, axialmente pressiona a vedação 70 contra os dentes 20 do disco magnético e as raízes das palhetas 24. A vedação 70, portanto, é sustentada tanto anularmente de um lado contra o anel intermediário 66 quanto por outro lado contra os dentes 20 do disco magnético e as raízes das palhetas 24, e portanto, fornece a vedação dessas duas partes.

[051] A vedação 70, portanto, pode fornecer a mesma função e tem a mesma eficiência no sulco 68, quer o braço 56 do anel de labirinto seja dobrado ou não. Além disso, o anel intermediário/braço, a vedação/anel intermediário e vedação/dentes do disco magnético e as raízes da vedação de palhetas é assegurada sob todas as condições de operação.

[052] De modo similar à técnica anterior, um gancho anular 72 orientado a montante e para dentro pode ser formado na parede radial a montante 38 da forma de plataforma, ao redor de uma borda radial 72 formada na extremidade do braço 56 do anel de labirinto 52. Esse gancho impede o braço 56 de se desviar axialmente para muito longe na direção a montante quando se dobra em rotação.

Claims

1. CONJUNTO GIRATÓRIO PARA UMA TURBOMÁQUINA que tem um eixo geométrico (x) e que compreende: - um disco magnético (16) que tem uma periferia externa que tem uma alternância de fendas (22) e de dentes (20), que se estendem em uma direção a jusante no disco magnético, - palhetas (14) que se estendem radialmente a partir do disco magnético (16), e raízes (24) as quais estão engatadas axialmente nas fendas (22) e retidas radialmente pelos dentes (20) do disco magnético, - a montante e/ou a jusante do disco magnético (16), um flange anular (52) para vedar cavidades (36) formadas radialmente entre, respectivamente, as raízes das palhetas (24) e fundos das fendas do disco magnético (16), com o flange (52) compreendendo uma parte interna (58) retida pelo disco magnético (16), e uma parte externa (56) disposta axialmente, voltada para extremidades a montante e/ou a jusante, respectivamente, dos dentes (20) do disco magnético (16) e das raízes das palhetas (24), caracterizado por compreender, adicionalmente, um anel intermediário (66) que está disposto axialmente entre o flange (52) e os dentes (20) do disco magnético, e radialmente entre a parte interna (58) e a parte externa (56) do disco magnético, - por compreender também uma vedação (70) que está disposta axialmente entre, em um lado, o anel intermediário (66) e no outro lado, os dentes (20) do disco magnético (16) e as raízes das palhetas (24), com o anel intermediário (66) e o flange de vedação (52) estando configurados de modo a fornecer, em rotação, uma vedação entre, em um lado, o flange de vedação (52) e no outro lado, os dentes (20) do disco magnético (16) e as raízes das palhetas (24).

2. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo anel intermediário (66) e a vedação (70) serem fendidos e se abrirem radialmente em rotação.

3. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo flange de vedação (52) ter uma superfície frustocônica interna (64) inclinada axialmente em direção ao disco magnético (16) e radialmente para fora e disposta axialmente e radialmente voltada para o anel intermediário (66).

4. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo anel intermediário (66) ter uma superfície frustocônica externa inclinada axialmente em direção ao disco magnético (16) e radialmente para fora e que corresponde com a superfície frustocônica (64) do flange de vedação (52).

5. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo anel intermediário (66) compreender uma superfície frustocônica interna inclinada axialmente em direção ao disco magnético (16) e radialmente para fora e disposta radialmente voltada para a vedação (70).

6. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela vedação (70) estar disposta em um sulco anular (68) a jusante do anel intermediário (66).

7. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela vedação (70) ter um diâmetro entre 0,6 e 1,2 mm.

8. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo anel intermediário (66) e a vedação (70) estarem dispostos totalmente para fora das cavidades de fundo da fenda (36).

9. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo anel intermediário (66) estar configurado de modo a cooperar, em rotação, em suporte anular com o flange (52) de modo a ser, depois, axialmente forçado em direção às extremidades a montante e/ou a jusante dos dentes (20) do disco magnético (16) e as raízes (24) das palhetas, respectivamente.

10. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pela vedação (70) estar configurada de modo a cooperar, em rotação, em suporte anular com o anel intermediário (66) de modo a ser, depois, axialmente pressionada contra as extremidades a montante e/ou a jusante, respectivamente, dos dentes (20) do disco magnético (16) e as raízes (24) das palhetas.

11. CONJUNTO GIRATÓRIO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender um elemento (740, 741) para travar em rotação o anel intermediário (66) ao redor do eixo geométrico (X), com o elemento (740, 741) sendo formado, de preferência, como uma porção que se projeta a partir de uma extremidade da porção externa (56) do flange de vedação (52) ou como uma porção que se projeta axialmente a partir de uma parede radial a montante (160) do disco magnético (16), com a porção que se projeta sendo recebida na fenda (660) do anel intermediário (66) para assegurar o travamento em rotação do anel em relação ao anel de labirinto e ao disco magnético.

12. TURBINA PARA UMA TURBOMÁQUINA, caracterizada por compreender um conjunto giratório, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

13. TURBOMÁQUINA, como um turbojato ou um turbopropulsor, caracterizada por compreender um conjunto giratório, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.