ES2377055T3

ES2377055T3 - Dispositivo de fijación de una pala de ajuste variable

Info

Publication number: ES2377055T3
Application number: ES09797512T
Authority: ES
Inventors: Daniel Dao; Adrien Jacques Philippe Fabre; Alain Paul Madec
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2012-03-22
Anticipated expiration: 2029-07-16
Also published as: BRPI0915859B1; US20110110781A1; EP2300317B1; BRPI0915859A2; FR2933955B1; JP5480256B2; WO2010007146A1; FR2933955A1; CA2730786C; CN102089206A; RU2011106111A; US8651821B2; RU2501713C2; ATE532704T1; EP2300317A1; CA2730786A1; JP2011528297A; CN102089206B

Abstract

Dispositivo de pala de ajuste variable, que comprende una pala (27) , un pivote (15) en una ranura (18) del cual un pie de la pala esta montado, y medios de retención del pie de la pala en el interior de la ranura, comprendiendo los citados medios calas (34, 38) insertadas en la ranura y que hacen tope contra el pie de la pala, y una virola (28) ensartada alrededor del pivote (15) , caracterizado porque la virola (28) esta provista de puntos de fijación (32, 33) al pivote, y de topes (30, 31) opuestos de cierre de la ranura.

Description

Dispositivo de fijaci6n de una pala de ajuste variable

El objeto de la invenci6n es un dispositivo de fijaci6n de una pala de ajuste variable.

Numerosas palas de helice tienen un ajuste variable para optimizar su funcionamiento. La pala se prolonga entonces por un pivote que gira en un alojamiento del cubo de la helice, o de modo mas general, de una pieza de soporte. La pala y el pivote son generalmente piezas separadas, estando construida la pala de material compuesto con el fin de ahorrar peso, permaneciendo el pivote metalico para resistir los esfuerzos a los cuales es sometido. En un cierto numero de concepciones, el pivote esta entonces encastrado en la pala, que ha sido moldeada por encima de este, y las dos piezas son por tanto indisociables. Esto da satisfacci6n en ciertos aspectos, pero comprende los inconvenientes de una fabricaci6n mas complicada y de una pala mas gruesa puesto que esta debe envolver al pivote; y no se obtiene buena continuidad entre la parte inferior de la pala y la pieza de soporte en la cual esta alojado el pivote, lo que hace aparecer perdidas aerodinamicas. Otras concepciones consisten en construir separadamente la pala y el pivote, y en mantenerles unidos por una cola de milano.

Una concepci6n de este tipo conocida esta ilustrada en las figuras 1 y 2 (o por la patente US-A-5 263 898). Un cubo 1 de helice comprende un alojamiento circular en el cual esta alojado un pivote 2 de puesta en rotaci6n de una pala

3. Aparecen una ranura 4 de secci6n de cola de milano y un pie 5 de secci6n correspondiente de la pala 3. El giro esta permitido por cojinetes de rodamiento 6 y cojinetes de empuje 7 entre el cubo 1 y el pivote 2. El pie 5 de la pala 3 queda retenido en la ranura 4, por una parte, por una cala 8 insertada en la ranura 4 y, por otra, por una cala 11 mantenida por pernos 12 que se extienden en el interior del pivote 2 paralelamente a la ranura 4 y a una y otra parte de esta. Los pernos 12 sirven igualmente para adherir la cala 11 contra un muelle 61 situado en el interior de la ranura 4 debajo del pie 5 y cuya funci6n es mantener la pala 3 radialmente cuando la fuerza centrifuga no es suficiente para mantener en contacto el pie 3 con la ranura 4, especialmente en parada. El muelle 61 esta ligeramente curvado en reposo y el apoyo de la cala 11 le impone una curvatura de deformaci6n que asegura la retenci6n de la pala 3. Una corona 60 dentada es mantenida alrededor del pivote 2 principalmente por un sector de bloqueo 13 que cierra la corona a la cual esta atornillado, y que es retenido tambien por los pernos 12 que sostienen a la cala 11 por la parte trasera. En esta concepci6n, el pivote 2 puede estar provisto facilmente de una plataforma 14 superior circular, que sobresale en direcci6n radial de las porciones principales del pivote y cuya funci6n es reestablecer la continuidad de la pared de la vena.

Esta concepci6n presenta, no obstante, el inconveniente de necesitar un gran numero de piezas para retener la pala en el interior de la ranura. Un objeto de la invenci6n es proponer un perfeccionamiento y facilitar asi la fijaci6n de la pala, su desmontaje o su cambio, al tiempo que permita un ahorro de peso.

En una definici6n general, la invenci6n se refiere a un dispositivo de pala de ajuste variable, que comprende una pala, un pivote en el interior de una ranura superior del cual el pie de la pala esta montado, y medios de retenci6n del pie de la pala en el interior de la ranura, caracterizado porque los citados medios comprenden calas insertadas en la ranura y que hacen tope contra el pie de la pala, y una virola ensartada alrededor del pivote y provista de puntos de fijaci6n al pivote, y de topes opuestos de cierre de la ranura.

La virola es la que constituye el elemento esencial de la invenci6n: basta ensartarla alrededor del pivote y fijarla a este para que esta cierre las extremidades de la ranura e impida los desplazamientos de la pala en los dos sentidos, en uni6n con las calas de apriete, que estan colocadas en el interior de la ranura sin tener necesidad de estar fijadas a ella. En la concepci6n anterior, la corona es discontinua y esta interrumpida delante de la ranura, y el sector de bloqueo debe serle ensamblado para volver a cerrar la ranura; y esta tampoco participa en el mantenimiento de la pala en el otro lado, estando separada de la cala 11: esta no tiene ninguno de los topes de la virola de la invenci6n.

La virola puede tener una forma aproximadamente circular pero provista de un semiplano en el cual esta instalado uno de los topes.

Las calas pueden comprender una cala de retenci6n de deslizamiento del peso de la pala en el interior de la ranura, y una cala de soporte del pie de la pala colocada en un fondo de la ranura, lo que es una disposici6n particularmente simple para detener complemente los movimientos del pie de la pala en el interior de la ranura.

Estos aspectos de la invenci6n asi como otros se describiran ahora mas en detalle por medio de las figuras siguientes:

-: las figuras 1 y 2 ya descritas representan, en vista desde arriba y en vista de corte diametral, un dispositivo de fijaci6n de pala de la tecnica anterior;

-: y las otras figuras 3 a 10 ilustran la invenci6n; ilustrando la figura 3 el pivote aislado, la figura 4 el montaje del pie de la pala y de la virola en el empalme en un estado anterior al ensamblaje, la figura 5 el estado ensamblado de

estas piezas, la figura 6 una cala de bloqueo, la figura 7 el ensamblaje de las calas, la figura 8 semiplataformas que cubren al empalme, la figura 9 el ensamblaje con las semiplataformas y la figura 10 la virola aislada.

El pivote aparece aislado en la figura 3; este lleva la referencia 15 y comprende una parte principal 16 (esquematizada solamente, puesto que la invenci6n no se refiere a esta), y una parte superior 17 por la cual la pala queda fijada y que comprende la ranura 18. Ademas, dos patas 19 y 20 opuestas y en prolongaci6n se elevan a una y otra parte de la ranura 18, sobre platos laterales 21 y 22. El contorno de la mayor parte de la parte superior 17 es circular y forma un collarin 23. Sin embargo, se establece un corte 24 en un lado de la ranura 18, en el que las partes superiores de los labios que le delimitan forman salientes 25; los salientes 25, por su parte, estan ahuecados con entalladuras 26 en sus bordes interiores y que estan una enfrente de la otra, quedando asi dispuestas mas alla del fondo de la ranura 18.

En la figura 4 a la cual se hace referencia ahora, aparecen otros dos elementos del ensamblaje. El pie de una pala 27 esta ensartado en la ranura 18, y una virola 28 esta insertada alrededor del collarin 23. La pala 27 (representada tambien parcialmente) y su pie son clasicos. La virola 28 comprende un aro 29 continuo en direcci6n angular del pivote 15 y aproximadamente circular, dos topes 30 y 31 fijados al aro 29 en posiciones diametralmente opuestas de este y dos patas de fijaci6n 32 y 33 asimismo fijadas al aro 29 en posiciones diametralmente opuestas entre si, pero perpendiculares a las de los topes 30 y 31. Los topes 30 y 31 asi como las patas de fijaci6n 32 y 33 se elevan por encima del aro 29, y las patas 32 y 33 sobresalen radialmente hacia el interior, mientras que los topes 30 y 31 no lo hacen.

La virola 28 puede girar alrededor del pivote 15, deslizando el aro 29 sobre el collarin 23. �omo las patas 19 y 20 del pivote 15 se extienden perpendicularmente a la ranura 18, he aqui el estado que puede obtenerse. Una rotaci6n apropiada de la virola 28 adhiere las patas 32, 33 respectivamente a caras de apoyo de las patas 19 y 20 del pivote 15, mientras que los topes 30 y 31 se elevan delante de las extremidades de la ranura 18 para obturarlas. La salida de la pala 27 fuera de la ranura 18 queda entonces impedida. Las patas 19, 20, 32 y 33 estan provistas de perforaciones que quedan en prolongaci6n cuando estas estan colocadas una sobre otra, lo que permite fijar la virola 28 al pivote 15 por pernos 34, lo que se ha representado en la figura 5. Se ve que este sistema de ensamblaje es mucho mas simple que el de las figuras 1 y 2. Se van a describir ahora otras particularidades de la realizaci6n.

Dos calas son a�adidas al dispositivo para mantener la pala 27 en el interior de la ranura 18 del pivote 15 en una posici6n determinada. �stas estan ilustradas en las figuras 6 y 7. Una es una cala de bloqueo 35 destinada a retener el pie de la pala 27 contra los deslizamientos en el interior de la ranura 18. �sta es de forma general plana de secci6n poligonal, y es introducida en las entalladuras 26. �sta comprende una cara de apoyo 36 del pie de la pala 27 en una parte superior, y una perforaci6n 37 en una parte inferior. Esta cala de bloqueo 35 esta constituida por una parte de material rigido (metalica o de material compuesto) y por una parte de material deformable (por ejemplo en la cara de apoyo 36), lo que permite a la cala de bloqueo 35 absorber energia durante un impacto de un cuerpo extra�o sobre la pala 27 y por tanto disminuir los esfuerzos que se aplican sobre el pie de la pala 27. La perforaci6n 37 esta destinada a recibir la segunda cala, que es una cala de soporte 38 del pie de la pala 27 colocada en el fondo de la ranura 18. Su forma es la de una varilla plana. Su extremidad atraviesa la perforaci6n 37, y comprende un gancho 39 curvado hacia la parte inferior y hacia el pivote 15, que se extiende debajo de la cala de bloqueo 35 rodeando asi a una leng�eta 52. Las calas 35 y 38 son piezas libres, desprovistas de medios de ensamblaje, tales como tornillos, a otras piezas y que quedan retenidas solamente por bloqueos, lo que concurre a la simplicidad buscada de la concepci6n.

�olviendo a las figuras 4 y 5, se observa que los topes 30 y 31 tienen tama�os desiguales, y que el aro 29 tiene un aumento de su radio en el emplazamiento del tope 30 mas peque�o, donde este esta conformado en un semiplano 40 en el extremo de porciones rectilineas de prolongaci6n 41. Estas disposiciones permiten concluir el montaje. La virola 28 es ensartada en el collarin 23 en la posici6n angular de la figura 5, que corresponde al montaje, en ausencia de la pala 27 y de la calas 35 y 38. El semiplano 40 se extiende justo mas alla de los salientes 25 gracias a las porciones rectilineas 41, lo que hace posible esta operaci6n de ensartado. A continuaci6n se gira ligeramente la virola 28 para colocarla en la posici6n de la figura 4, en las que los accesos a la ranura 18 estan despejados. Se desliza la cala de bloqueo 35 por la parte inferior en las entalladuras 26, se ensarta la cala de soporte 38 en la perforaci6n 37, despues se introduce el pie de la pala 27 en la ranura 18 deslizando sobre la cala de bloqueo 35 hasta hacer tope contra la cala de bloqueo 35. Una rotaci6n inversa de la virola 28 coloca el tope 30 de tama�o peque�o justo delante de la extremidad de la cala de bloqueo 38, y el tope 31 de tama�o grande delante de la abertura opuesta de la ranura 18. El pie de la pala 27 queda retenido entonces en el interior de la ranura 18 con poca holgura entre el tope 31 y la cala de bloqueo 35 que estan en posiciones fijas, y poca holgura tambien en la direcci6n del eje del pivote puesto que la cala de soporte 38 le mantiene contra la parte superior de la ranura 18. La cala de soporte 38 impide que se caiga la cala de bloqueo 35, y el tope 30, en apoyo contra la cala de soporte 38, impide su extracci6n fuera de la ranura 18 incluso si este ocupa solamente una peque�a parte de la secci6n de la ranura 18.

El dispositivo comprende todavia dos semiplataformas 42 y 43 sensiblemente semicirculares y equipadas, cada una, con una pata 44, 45 inferior. �stas estan representadas en la figura 8. El montaje del dispositivo se acaba instalando caras de apoyo de las patas 44 y 45 contra las patas 19 y 20 respectivamente, antes de instalar los pernos 34, estando las patas 44 y 45 provistas tambien de perforaciones que se prolongan con las precedentes. Las semiplataformas 42 y 43 son analogas con la particularidad de los bordes exteriores circulares 46 y 47 que pertenecen a un mismo circulo en el estado montado, pero de bordes interiores 48 y 49 diferentes, con el fin de que estos se ajusten respectivamente a los lados de intrad6s y de extrad6s de la pala 27. Es posible, asi, mantener la continuidad de la vena de circulaci6n de los gases alrededor de la pala 27. Esto explica tambien que las semiplataformas 42 y 43 sean ligeramente curvadas y que su espesor no sea uniforme.

El dispositivo completamente ensamblado esta representado en la figura 9. La virola aislada esta en la figura 10.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de pala de ajuste variable, que comprende una pala (27), un pivote (15) en una ranura (18) del cual un pie de la pala esta montado, y medios de retenci6n del pie de la pala en el interior de la ranura, comprendiendo los citados medios calas (34, 38) insertadas en la ranura y que hacen tope contra el pie de la pala, y una virola (28)

5 ensartada alrededor del pivote (15), caracterizado porque la virola (28) esta provista de puntos de fijaci6n (32, 33) al pivote, y de topes (30, 31) opuestos de cierre de la ranura.
2.

Dispositivo de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizado porque la virola es aproximadamente circular provista de un semiplano (40) en el cual esta instalado uno de los topes.
3.

Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque las calas compren

10 den una cala de retenci6n de deslizamiento (34) del pie de pala (27) en el interior de la ranura (18), y una cala de soporte (38) del pie de la pala colocada en un fondo de la ranura.
4.

Dispositivo de acuerdo con la reivindicaci6n 3, caracterizado porque la cala de retenci6n de deslizamiento esta retenida en entalladuras (26) opuestas de bordes interiores de labios que delimitan la ranura.
5.

Dispositivo de acuerdo con la reivindicaci6n 4, caracterizado porque la cala de retenci6n de deslizamiento esta

15 constituida por una pluralidad de materiales, de los cuales al menos uno de ellos tiene la capacidad de absorber energia por deformaci6n.
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicaci6n 5, caracterizado porque las entalladuras estan dispuestas mas alla del fondo de la ranura, la cala de retenci6n (35) esta colocada sobre la cala de soporte (38), atravesada por la cala de soporte (38), y la cala de soporte (38) comprende una extremidad en gancho (39) que rodea a una leng�eta (52)

20 de la cala de retenci6n y en apoyo contra uno de los topes.
7.

Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los puntos de fijaci6n al pivote son patas de virola provistas de una perforaci6n para la sujeci6n con pernos, y el pivote comprende patas (19, 20) complementarias, provistas de caras de apoyo de las patas de virola.
8.

Dispositivo de acuerdo con la reivindicaci6n 7, caracterizado porque comprende semiplataformas (42, 43) que

25 comprenden, cada una, una porci6n de un borde circular (46, 47) y un borde de apoyo (48, 49) en la pala, asi como una pata (44, 45) provista de una perforaci6n para la sujeci6n con pernos y de una cara de apoyo contra las patas complementarias.

TÉCNICA ANTERIOR

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