ES2558014T3

ES2558014T3 - Disposición de álabes

Info

Publication number: ES2558014T3
Application number: ES12748427.7T
Authority: ES
Inventors: Uwe Sieber; Sascha Dungs; Elliot Griffin; Markus Paus; Stefan Reichling; Hubertus Michael Wigger; Dirk Wistuba
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2016-02-01
Anticipated expiration: 2032-08-14
Also published as: TW201326537A; CA2846053C; EP2723991A1; JP5922237B2; US20140234111A1; KR101939866B1; US9708919B2; EP2723991B1; WO2013026735A1; BR112014003884B1; BR112014003884B8; RU2014111052A; JP2014527594A; EP2562356A1; MX340744B; CA2846053A1; BR112014003884A2; KR20140068077A; CN104053858A; CN104053858B

Abstract

Disposición de álabes (40), con un número de álabes (25, 27), un número de elementos en forma de placa (46), un número de piezas intermedias (44), un portaálabes (56) y una ranura de retención (58) dispuesta dentro, que presenta en sus paredes laterales (60) resaltes (62) extendidos longitudinalmente para la formación de muescas (64) y en la que el número de álabes (25, 27) se utiliza para la formación de una corona de una turbomáquina, donde cada álabe (25, 27) presenta además una hoja de álabe (48) para la fijación de un pie de álabe (50) que se acopla en las muescas (64) y se presiona mediante en cada caso un elemento en forma de placa (46) dispuesto entre una parte inferior del pie de álabe (68) y una base de ranura (70) de la ranura de retención (58) con al menos un reborde (52, 55) contra los resaltes (62), caracterizado porque cada elemento (46) está cubierto en dirección longitudinal de la ranura de retención (58) únicamente parcialmente por el pie de álabe (50) presionado por él y porque en la ranura de retención (58) entre dos álabes (25, 27) se inserta una pieza intermedia (44), presionada por la parte del elemento no cubierta por el pie de álabe (50) contra los resaltes (62).

Description

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DESCRIPCION

Disposicion de alabes

La presente invention se relaciona con una disposicion de alabes conforme al termino generico de la reivindicacion 1.

Estas disposiciones de alabes se conocen muy bien gracias al estado actual de la tecnica disponible ampliamente, vease por ejemplo die documento especial de exposition DE 1 085 643. Las disposiciones de alabes conocidas se utilizan tanto para hileras de alabes fijos como tambien para hileras de alabes moviles de compresores, donde en un portaalabes se preve una ranura circunfencial para la incorporation de todos los alabes de la serie. La fijacion de alabes en la ranura circunfencial se lleva a cabo con ayuda de un cierre de forma en forma de martillo o similar a la conformation de cola de milano, gracias a que los pies de alabe correspondientemente configurados de las paredes laterales de la ranura de retention agarran por detras resaltes sobresalientes. Para provocar una deformation sin holgura, de bajo desgaste y eficaz de los alabes en la ranura de retencion se conoce emplear, entre la parte inferior del pie de alabe y la base de ranura, estructuras de apoyo en forma de chavetas, elementos elasticos en forma de resorte en espiral o un manguito adaptador longitudinalmente como transversalmente ranurado. Para ello se pueden compensar las holguras presentes en el montaje y durante la production existentes en direction radial entre el alabe y la ranura, lo que posibilita una sencilla fabrication y montaje. Resulta problematico que las holguras en direccion radial puedan conllevar dificultades en la garantla de las tolerancias en direccion tangencial de la ranura. Por tanto, se conoce que, para el ajuste de la hendidura radial entre la punta de hoja de alabe y un llmite de canal directamente opuesto a esta, los extremos del perfil se esmerilan o mediante giro se llevan a medida, donde entre tanto los alabes montados en la ranura se presionan hacia fuera. Aparte de esto, se presenta frecuentemente el problema de poder conseguir alcanzar un sencillo montaje y desmontaje de los alabes y las estructuras de apoyo con bajos costes de produccion.

Es objeto de la invencion por tanto la produccion de una disposicion de alabes, en la que se asegure una fijacion duradera y simultaneamente eficaz, as! como segura de los alabes en la ranura circunferencial mediante un sencillo montaje y desmontaje.

El objeto se resuelve con una disposicion de alabes conforme a las caracterlsticas de la reivindicacion 1. Unas configuraciones favorables de la invencion se indican en las subreivindicaciones, que puede combinarse de cualquier modo.

Conforme a la invencion se preve, que cada elemento se configure en forma de placa, presente en la proyeccion de hoja de alabe en la direccion de la base de ranura al menos un reborde dispuesto por debajo de la hoja de alabe para presionar el alabe en la ranura y este cubierto en direccion longitudinal de la ranura de retencion unicamente parcialmente por el pie de alabe presionado por el mismo. Con ayuda del elemento conforme a la invencion es posible, que este tenga una forma especialmente apropiada, que posibilite una estructura de apoyo localmente flexible y en otra position local una estructura de apoyo rlgida. El elemento se puede, ademas, por un lado, producir de manera especialmente sencilla y, por otro, simultaneamente montar y desmontar de modo especialmente sencillo. El efecto de refuerzo se produce mediante un reborde o varios rebordes. El sencillo montaje y desmontaje se logra por el hecho de que en direccion longitudinal de la ranura de retencion el respectivo elemento este unicamente parcialmente cubierto por el pie de alabe presionado por el mismo. Por consiguiente, siempre sobresale una section del elemento, especialmente facil de acceder para una herramienta de desmontaje. Ademas, la geometrla en forma de placa del elemento posibilita una construction y disposicion de alabes que son ahorradoras de espacio.

Ademas, la solution conforme a la invencion comprende que en la ranura de retencion se inserte entre cada dos alabes una pieza intermedia simple o compuesta, presionada por la parte del elemento no cubierta por el pie de alabe contra los resaltes. En este caso existen en igual numero alabes, piezas intermedias y elementos, donde los elementos presentan una extension longitudinal igual a la extension longitudinal del pie de alabe y de la pieza intermedia. El montaje de los elementos se lleva a cabo desplazado respecto a las piezas intermedias y alabes, de forma que el elemento - visto en direccion longitudinal de la ranura de retencion - se extiende completamente bajo el pie de alabe y en cada caso parcialmente hasta debajo de ambas piezas intermedias, adyacentes al pie de alabe. Para ello se prensa cada pieza intermedia de dos elementos contra los resaltes de la ranura de retencion.

Los elementos se configuran preferentemente de tal forma, que las respectivas piezas intermedias se presionen con menor fuerza contra los resaltes que el pie de alabe presionado por el respectivo elemento contra los resaltes. Particularmente con ello se pueden utilizar diversos grados de rigidez del elemento para diversos requisitos de manera especialmente favorable. Para el montaje de las piezas intermedias es por tanto deseable y tambien no necesaria una menor fuerza del resorte del elemento, pues durante la operation tampoco ninguna fuerza elevada agarra a la pieza intermedia. Por el contrario, los alabes inmovilizados en el portaalabes se exponen durante la operacion a las fuerzas del flujo. Esto requiere una fijacion mas eficaz de los alabes al portaalabes, lo que hace

necesaria una mayor fuerza de contacto. La mayor fuerza de contacto se logra mediante la localmente mayor rigidez del elemento. Esto se provoca mediante el/los reborde(s) dispuesto(s) en el elemento.

En el caso de una estructura de apoyo mas rlgida del alabe se pueden usar favorablemente diferentes principios de funcionamiento operantes para el montaje y el posterior funcionamiento. Por un lado, se preve una plasticidad local 5 del material del reborde para la compensation de las tolerancias de fabrication en el montaje. Por otro, se preve un aprovechamiento de la elasticidad residual, para absorber entonces las fuerzas motrices. Para ello se utiliza favorablemente un material para el elemento, que se distingue por un relativamente alto coeficiente del indicador para la maxima tension de rotura (Rmax) respecto al llmite elastico (RP0.2) (indicador Rmax/Rp0.2 > 1,5), donde al seleccionar el material el llmite elastico tiene que ser al mismo tiempo aun suficientemente grande para la fuerza 10 motriz.

La zona localmente mas rlgida del elemento se ejecuta preferentemente como reborde. Especialmente favorable es la configuration del reborde en un modo, en que se produce una llnea caracterlstica plegada en el contexto fuerza- recorrido. De este modo se garantiza a lo largo de una amplia zona una elasticidad residual para la absorcion de las fuerzas motrices. Esto puede lograrse con una primera geometrla de reborde, en la que el elemento tiene un grosor 15 de pared S y el reborde en section transversal una anchura de reborde b, as! como dos secciones convexas con un radio R2 y una seccion concava intermedia con un radio R1 con una longitud de cuerda, para la que es valido:

R1 > 1,5S,

3*R2 > R1 < 0,7R2 y 10b a 1,7b > a.

20 Una segunda geometrla de reborde con propiedades similares se obtiene cuando R1 > 5S, 3*R2 > R1 y a' < 0,9b.

Una tercera geometrla de reborde como combination de ambas primeras geometrlas de reborde con propiedades similares conlleva un doble reborde designado como reborde doble, que presenta una zona elastica aun mas ampliada.

Preferentemente se insertan los rebordes en el elemento de tal manera, que se dispongan en la proyeccion de la 25 hoja de alabe en direction a la base de ranura por debajo de la hoja de alabe. Con otras palabras: como los elementos se introducen a lo largo de la ranura circunfencial siempre desplazados hacia los alabes, los rebordes se disponen en principio en la zona interna del elemento o en su borde. Esto permite un sencillo montaje y desmontaje de los elementos.

De manera ampliamente preferente, el elemento muestra en su zona no cubierta por el pie de alabe al menos una 30 abertura. En esta abertura puede acoplarse un gancho de desmontaje o herramienta, para desmontarlo de su position de operation.

Se puede lograr un sencillo montaje del elemento, cuando en la base de ranura de la ranura de retention o en la parte inferior del pie de alabe se inserta una ranura extendida a lo largo de la ranura de retencion como ranura de desmontaje. Durante el desmontaje puede colocarse all! de manera comparativamente sencilla un martillo de correa 35 y en el montaje se simplifica el/la golpeo/presion del elemento entre el alabe y la ranura por medio de un empujador.

Convenientemente, el elemento muestra en la proyeccion de la hoja de alabe en direccion a la base de ranura (eje visual radial) un contorno externo esencialmente rectangular. En esta proyeccion, el respectivo elemento solo esta medio cubierto por el alabe por el presionado. Estos elementos contorneados pueden producirse de modo especialmente economico y sencillo.

40 Especialmente favorable es la ordenacion, en la que al menos un borde longitudinal del elemento es angulado, que se apoya pretensado en los pies de alabes configurados correspondientemente. En el caso en que se usen piezas intermedias en la disposition de alabes, los bordes longitudinales angulados se pueden tambien ajustar pretensados a las piezas intermedias configuradas correspondientemente. Esta ordenacion posibilita, que los alabes no se ajusten en solitario debido a la geometrla de ranura y la geometrla del pie de alabe, sino que se adapten tambien en 45 base a la respectiva pieza vecina - alabe o pieza intermedia -. Esta caracterlstica sirve para una reduction favorable del desgaste por contacto.

Mas favorablemente, el elemento muestra en por lo menos un borde al menos otro reborde para el refuerzo local y para la gula del elemento en una ranura de gula. Este otro reborde en el borde, preferentemente en el borde transversal, puede simplificar el montaje, pues en el refuerzo local puede fijarse un empujador para 50 impactar/introducir (sobre) el elemento entre la parte inferior del pie de alabe y la base de ranura, sin que en la embuticion subsiguiente el elemento se doble localmente.

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Se prefiere especialmente el modo de operacion, en el que el reborde se disena como reborde interno, insertado en un reborde externo que lo rodea al menos parcialmente. Este modo de operacion designado tambien como doble reborde posibilita otra ampliation de la zona elastica del elemento. Asimismo, es concebible el empleo de rebordes triples o incluso n-multiples, en los que se dispone un correspondiente numero de rebordes de dentro hacia fuera cuasi apilados y/o jerarquicamente.

Se prefiere especialmente la ordenacion, en la que la disposition de alabes se utiliza en un compresor de flujo de paso axial de una turbina de gas, o bien para una corona de alabes moviles y/o para una corona de alabes directrices. Esto asegura un funcionamiento fiable, seguro y especialmente eficiente de la turbina de gas, pues con esta ordenacion la hendidura radial entre las puntas de hoja de alabe y la pared de canal opuesta del canal de flujo del compresor puede configurarse especialmente pequena.

La presente invention se describe mas a fondo en base a varios ejemplos de ejecucion, que no limitan la invention, en la siguiente description de las figuras. Ademas, se especifican otras caracterlsticas y otras ventajas. Muestran:

FIG 1 un corte longitudinal parcial mediante una turbina de gas,

FIG 2 la vista superior de un sector de una disposicion de alabes conforme a una primera ordenacion,

FIG 3 una section transversal mediante la disposicion de alabes conforme a la FIG 2 conforme a la llnea de corte III- III,

FIG 4 el corte longitudinal mediante el sector de la disposicion de alabes conforme a la FIG 2 conforme a la llnea de corte IV-IV,

FIG 5, 6 los cortes transversales mediante una disposicion de alabes analoga a la llnea de corte IV-IV para una segunda y tercera ordenacion,

FIG 7 una vista superior de un sector de una disposicion de alabes conforme a una cuarta ordenacion (sin piezas intermedias),

FIG 8, 9 dos variantes de la cuarte ordenacion conforme a la FIG 7 en la seccion transversal conforme a la llnea de corte III-III,

FIG 10 una vista superior de una seccion de una disposicion de alabes conforme a una quinta ordenacion (sin piezas intermedias),

FIG 11, 12 dos variantes de la quinta ordenacion conforme a la FIG 7 en la seccion transversal conforme a la llnea de corte III-III,

FIG 13 un diagrama de fuerza-elasticidad,

FIG 14, 15 la seccion transversal de un elemento con diversas geometrlas de rebordes y

FIG 16 la seccion transversal de una geometrla de reborde en forma de doble reborde.

En las Figuras, las mismas caracterlsticas estan provistas de los mismos slmbolos de referencia.

La Figura 1 muestra una turbina de gas estacionaria 10 en un corte longitudinal parcial. La turbina de gas 10 muestra interiormente un rotor 14 pivotado en torno a un eje de rotation 12, designado tambien como rotor de turbina. A lo largo del rotor 14 se suceden una carcasa de aspiration 16, un turbocompresor axial 18, una camara de combustion anular toroidal 20 con varios quemadores 22 dispuestos rotosimetricamente, una unidad de turbina 24 y una carcasa de escape 26.

El turbocompresor axial 18 comprende un canal de compresor anular con etapas consecutivas en cascada del compresor de coronas de alabes moviles y de alabes fijos. Los alabes moviles 27 dispuestos en el rotor 14 se hallan con sus puntas de hoja de alabe de extremo libre 29 frente a una pared externa de canal 42 del canal del compresor. All! sobresalen asimismo alabes fijos 25, fijados a la pared externa de canal 42 o a un soporte de alabes fijos del compresor. El canal del compresor desemboca a traves de un difusor de salida del compresor 36 en un plenum de entrada de aire 38. All! se preve la camara anular de combustion 20 con su espacio de combustion 28, que comunica con un canal de gas caliente anular 30 de la unidad de turbina 24. En la unidad de turbina 24 se disponen cuatro etapas de turbina 32 conectadas en serie. Al rotor 14 se le acopla un generador o una maquina de trabajo (en cada caso no representado).

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Durante la operacion de la turbina de gas 10 el turbocompresor axial 18 succiona mediante la carcasa de aspiracion 16 como medio a comprimir aire ambiental 34 y lo comprime. El aire comprimido se lleva mediante el difusor de salida del compresor 36 al plenum de entrada de aire 38, de donde fluye a los quemadores 22. A traves de los quemadores 22 llega tambien combustible al espacio de combustion 28. All! se quema el combustible bajo adicion del aire comprimido en un gas caliente M. El gas caliente M circula a continuation al canal de gas caliente 30, donde se expande realizando trabajo en los alabes de turbina de la unidad de tur bina 24. La energla liberada es absorbida por el rotor 14 y se emplea, por un lado, para el accionamiento del turbocompresor axial 18 y, por otro, para el accionamiento de una maquina de trabajo o generador electrico.

La FIG 2 muestra una vista superior de un fragmento de una disposition de alabes 40, donde unicamente se representan esquematicamente dos alabes 25, 27 con una pieza intermedia 44 insertada en medio y dos elementos 46 dispuestos debajo. Los alabes 25, 27 incluyen una hoja de alabe 48 esquematicamente indicada, as! como un pie de alabe 50. La vista superior se realiza en la direction de la direction radial de la turbina de gas 10, es decir de la hoja de alabe en la direccion del pie de alabe 50. En la FIG 2 no se representa el portaalabes, as! como una ranura de retention dispuesta en el soporte. Los elementos 46 presentan un contorno externo rectangular y se disenan en forma de placa. Coloquialmente, se designan tambien como en forma de chapa. En el primer ejemplo de ejecucion (FIG 2) los pies de alabe 50 y los alabes 25, 27 de la disposicion de alabes se disponen inclinadamente respecto a una extension longitudinal de la ranura de retencion y/o a una direccion perimetral U. Este puesto es tlpico para alabes moviles.

Cada elemento 46 muestra dos rebordes 52 y en cada caso dos aberturas 54. Los elementos 46 son, en direccion perimetral U, tan largos como el pie de alabe 50 y la pieza intermedia 44 juntos. Sin embargo, los elementos 46 se disponen centralmente por debajo del respectivo alabe 25, 27, de forma que dos elementos 46 adyacentes terminen centralmente en cada caso con sus extremos opuestos por debajo de las piezas intermedias 44.

La FIG 3 muestra la section transversal conforme a la llnea de corte III-III a traves del pie de alabe 50 del alabe 25, 27 y un portaalabes 56. La hoja de alabe no se representa en la FIG 3 (y tampoco en las figuras 5, 6, 8, 9, 11 y 12). En el portaalabes 56 se extiende una ranura de retencion 58, en la que los alabes 25, 27, en detalle los pies de alabe 50 de los alabes 25, 27, se emplean en cierre de forma. Para la formation de los cierres de forma, las paredes laterales 60 de las ranuras de retencion 58 presentan resaltes 62 extendidos longitudinalmente para la formacion de muescas 64. En la hendidura 64 se acoplan zonas del pie 66 en forma de martillo correspondientemente ejecutadas.

Entre una parte inferior del pie de alabe 68 y una base de ranura 70 de la ranura de retencion 58 se tensa el elemento 46. Ademas, en la base de ranura 70 se preve otra ranura de desmontaje 72, extendida a lo largo de la ranura de retencion 58. La otra ranura 72 sirve para la entrada de una herramienta de desmontaje, por ejemplo, de un martillo de correa.

El grosor de pared S del elemento 46 (FIG 14) es menor que el intersticio entre la parte inferior del pie de alabe 68 y la base de ranura 70. Los rebordes 52 elaborados en el elemento 46 mediante embuticion o mediante inyeccion aumentan la altura H del elemento 46 sobre el intersticio, de forma que el pie de alabe 50 se presione contra los resaltes 62. Esto conlleva una position claramente definida de los alabes 25, 27 en la ranura de retencion 58.

La FIG 4 muestra el corte longitudinal de la ordenacion conforme a la FIG 2 a lo largo de la llnea de corte IV-IV. En el modo de operacion representado en las figuras 2, 3 y 4 de la disposicion de alabes 40 se trata de un fragmento de una corona de alabes moviles de un compresor 12 de la turbina de gas 10. En consecuencia, se configuran el portaalabes 56 de un disco de rotor y los alabes 25, 27 como alabes moviles.

Los elementos 46 son en esencia lisos y no siguen, por consiguiente, la curvatura de la ranura de retencion 58. De este modo se origina que los elementos 46 con su zona media, en la que se disponen los rebordes 52, presionan con mayor fuerza la parte inferior del pie de alabe 68 y la base de ranura 70 separadamente. Las secciones adyacentes a los bordes transversales 82 del elemento 46 se ajustan debido a la ordenacion plana de los elementos 46 y la ranura de retencion curvada 58 entonces con menor fuerza elasticamente a los lados inferiores de las piezas intermedias 44. Por lo tanto, el elemento 46 presiona las piezas intermedias 44 y los alabes 25, 27 debido a los grados de rigidez localmente diferentes con diferentes fuerzas contra los resaltes 62 de la ranura de retencion 58.

Una segunda ordenacion de una disposicion de alabes 40 se representa en la FIG 5. La FIG 5 muestra esencialmente la seccion transversal conforme a la FIG 3. Ademas, en la FIG 5 las mismas caracterlsticas que en la FIG 3 estan provistas de los mismos slmbolos de referencia. Para la description de la FIG 5 se hace sustancialmente referencia a la descripcion de la FIG 3. Conforme a la segunda ordenacion, sin embargo, los bordes longitudinales 74 del elemento 46 estan plegados hacia la abertura de la ranura de retencion 58. los bordes longitudinales plegados 74 (comp. FIG 2) se ajustan pretensado a fases 76 dispuestas en el lado inferior del pie de alabe. Como las piezas intermedias 44 se configuran de modo analogo a los pies de alabe 50 de los alabes 25, 27, se ajustan tambien pretensadas las zonas de los bordes longitudinales 74 del elemento 46, establecidas por debajo de la pieza intermedia 44, a las correspondientes fases. Mediante los bordes longitudinales plegados 74 del elemento 46 as! como la disposicion pretensada de los elementos 46 en los pies de alabes 50 y/o piezas intermedias

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44 se produce un acoplamiento en cierre de fuerzas de las piezas adyacentes - pie de alabe 50 y pieza intermedia 44 -, que mejora su alineacion y reduce el desgaste de contacto entre las partes.

Una tercera ordenacion de la disposicion de alabes 40 se representa esquematicamente en la FIG 6. Tambien la FIG 6 muestra sustancialmente la misma seccion transversal que la FIG 3, de forma que en la FIG 6 las mismas caracterlsticas que en la FIG 3 estan provistas de los mismos slmbolos de referencia. A diferencia de la ordenacion conforme a la FIG 3, la tercera ordenacion conforme a la FIG 6 muestra en la parte inferior del pie de alabe 68 una ranura 78 comparativamente ancha, aunque solo con una pequena profundidad, extendida en la direccion longitudinal de la ranura de retencion 58. La ranura 78 sirve para la incorporacion del elemento 46, de forma que la profundidad de la ranura 78 corresponda esencialmente al grosor de pared S del elemento 46. Los bordes longitudinales 74 del elemento 46 (comp. FIG 2) se ajustan a las paredes laterales inclinadas de la ranura 78. En la misma medida que en el caso del pie de alabe 50, tambien en las piezas intermedias 44 se preve, conforme a la tercera ordenacion, una ranura 78 dispuesta en su parte inferior, de forma que los bordes longitudinales 74 del elemento 46 tambien se ajusten a las paredes laterales de la ranura 78 dispuesta en la pieza intermedia 44. Mediante la disposicion simultanea de los elementos 46 en el alabe 25, 27 y la pieza intermedia 44 se origina un acoplamiento de las partes adyacentes de la corona de alabes, lo que reduce el desgaste, particularmente el desgaste por contacto. Tanto en la segunda ordenacion conforme a la FIG 5 y la tercera ordenacion conforme a la FIG 6 de la disposicion de alabes 40 conforme a la invencion, los alabes se configuran como alabes moviles 27.

Las Figuras 8 y 9 muestran, de manera analoga a la seccion transversal conforme a la FIG 3 una seccion transversal de una disposicion de alabes 40 conforme a una cuarta ordenacion. En comparacion con las configuraciones citadas previamente, las configuraciones mostradas en las FIG 7, 8 y 9 se configuran como coronas de alabes fijos y no como coronas de alabes moviles. De este modo los contornos de seccion transversal de la ranura de retencion 58 as! como del pie de alabe 50 se distinguen solo ligeramente. Otra diferencia respecto a las configuraciones hasta ahora descritas estriba en que entre los alabes fijos 25 adyacentes no se preve ninguna pieza intermedia 44. En consecuencia, los alabes 25 se ajustan entre ellos, tal y como se mostraba en la representacion conforme a la FIG 7, superficialmente y sin empleo de los pies de alabe 50. En este caso se disponen los elementos 46 en cada caso a medias bajo un par de alabes 25 adyacentes. De esto se origina, que los rebordes de refuerzo 52 tampoco se asienten en zona interna en el elemento 46, sino en dos bordes transversales 82 opuestos de los elementos 46. Por lo demas, la primera variante de la cuarta ordenacion conforme a la FIG 8 se construye de manera analoga a la segunda ordenacion conforme a la FIG 5 con los bordes longitudinales 74 angulados del elemento 46. Una segunda variante de la cuarta ordenacion, mostrada en la FIG 9, corresponde estructuralmente esencialmente a la tercera ordenacion segun la FIG 6, en la que el elemento 46 esta en gran parte inmerso en una ranura 78 dispuesta en la parte inferior del pie de alabe 68.

Una quinta ordenacion de la disposicion de alabes 40 se representa en una vista superior conforme a la FIG 10, de la que se muestran dos variantes, una primera en seccion transversal en la FIG 11 y una segunda en seccion transversal en la FIG 12. La quinta ordenacion representada en la FIG 5 se basa esencialmente en la primera ordenacion representada en la FIG 2. Sin embargo, se preven, ademas de los rebordes 52 dispuestos en la zona interna del elemento 46, otros rebordes 86 en los bordes transversales 82 - de manera analoga a la cuarta ordenacion mostrada en la FIG 7 -. Mediante el empleo del otro reborde 86 en el borde se puede evitar de manera segura, al fijar el elemento 46 entre la parte inferior del pie de alabe 68 y la base de ranura 70, que el elemento 46 se retuerza o doble. Simultaneamente se acoplan los demas rebordes 86 o bien en la ranura de desmontaje 72 (FIG 11) o en una ranura 78 dispuesta por la parte inferior del pie de alabe (FIG 12) para adaptar o conducir los elementos 46.

Las Figuras 14 y 15 muestran, en cada caso, una ordenacion del elemento 46 en seccion transversal conforme a la llnea de corte III-III de la FIG 2. En comparacion con el elemento 46 representado en la FIG 2, en las Figuras 14, 15 unicamente se representa un reborde 52 y no dos rebordes 52. Cada reborde 52 comprende dos secciones convexamente curvadas X y una seccion concava intermedia V. Las secciones convexas X presentan en cada caso un radio R2 y las secciones concavas V un radio R1. La seccion concava V muestra ademas una longitud de cuerda a, donde el reborde 52 comprende un ancho de reborde b. Para mantener el propio reborde 52 con una zona con una deformacion plastica para mayores fuerzas de carga y mayor razon de elasticidad, as! como para una zona con deformacion elastica con menor razon de elasticidad, se proponen dos formas de ejecucion del elemento. El primer modo de operacion se obtiene, si

R1 > 1,5*S, 3*R2 > R1 > 0,7*R2 y 10*b a 1,7*b > a.

Para ejemplificar, los parametros pueden tener las siguientes medidas:

R1 = 2 mm; R2 = 2 mm; S = 1 mm; a = 3,5 mm y b = 10 mm.

La segunda ordenacion de un elemento 46 preve que

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R1 > 5*S,

3*R2< R1y a < 0,9*b.

Para ejemplificar, los parametros pueden tener las siguientes medidas:

R1 = 20 mm; R2 = 2 mm; S = 1 mm; a = 6 mm y b = 10 mm.

Con ayuda de la ordenacion mostrada es posible que la seccion V represente la zona de la deformacion plastica con la mayor fuerza de carga y mayor razon de elasticidad y las secciones X, las zonas para la deformacion elastica con menor razon de elasticidad, lo que tambien representa la FIG 13.

La FIG 16 muestra la seccion transversal de una geometrla de reborde especial. La geometrla de reborde especial se trata de un reborde multiple 55, en el que un reborde interno 55i esta rodeado por uno o varios rebordes 55a. Los rebordes 55i, 55a del reborde multiple 55 se disponen casi apilados y/o jerarquicamente con un centro comun M. En el caso del reborde multiple 55 mostrado en la FIG 16 se trata de un doble reborde, tambien denominado reborde doble. Reborde doble significa, ademas, que en una seccion en principio concava Va en un primer reborde 55a (entonces externo) se inserta un segundo reborde 55i (entonces interno). Esta combinacion de rebordes muestra frente a las geometrlas antes indicadas, designadas como rebordes i-multiples, una elasticidad aun mas elevada, por lo que pueden permitirse mayores tolerancias de fabricacion para los pies de alabe 50 y, dado el caso, piezas intermedias 44 y ranura de retencion 58. Medidas para la geometrla de reborde conforme a la FIG 16 son entonces, por ejemplo:

R20 = 20 mm; R1.2 = 2 mm; R2 = 2 mm; ba = 11 mm, aa = bi = 7,4 mm, R3 = 2 mm y ai = 3,2 mm.

La presente invention se relaciona en conjunto con una disposition de alabes 40 con un portaalabes 56 y una ranura de retencion 58 dentro dispuesta, que presenta en sus paredes laterales 60 resaltes 62 extendidos longitudinalmente para la formacion de muescas 64, y en la que se inserta un numero de alabes 25, 27 para la formation de una corona de alabes de una turbomaquina, donde cada alabe 25, 27 presenta ademas de una hoja de alabe 48 para la fijacion un pie de alabe 50 en forma de martillo, que se engancha en las muescas 64 y que se comprime mediante un elemento 46 dispuesto entre una parte inferior del pie de alabe 68 y una base de ranura 70 de la ranura de retencion 58 contra los resaltes 62. Para dar una fijacion especialmente segura, eficaz, duradera y de bajo desgaste, que posibilite un montaje y desmontaje especialmente sencillos, se preve, que cada elemento 46 se configure en forma de placa, que presente en la proyeccion de hoja de alabe 48 en la direction a la base de ranura 70 al menos un reborde 52 dispuesto por debajo de la hoja de alabe 48 para la sujecion, y en direccion longitudinal de la ranura de retencion 58 este cubierto solo parcialmente por el pie de alabe 50 sujeto por el mismo.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

1. Disposition de alabes (40), con un numero de alabes (25, 27), un numero de elementos en forma de placa (46), un numero de piezas intermedias (44), un portaalabes (56) y una ranura de retention (58) dispuesta dentro, que presenta en sus paredes laterales (60) resaltes (62) extendidos longitudinalmente para la formation de muescas (64) y en la que el numero de alabes (25, 27) se utiliza para la formation de una corona de una turbomaquina, donde cada alabe (25, 27) presenta ademas una hoja de alabe (48) para la fijacion de un pie de alabe (50) que se acopla en las muescas (64) y se presiona mediante en cada caso un elemento en forma de placa (46) dispuesto entre una parte inferior del pie de alabe (68) y una base de ranura (70) de la ranura de retention (58) con al menos un reborde (52, 55) contra los resaltes (62), caracterizado porque cada elemento (46) esta cubierto en direction longitudinal de la ranura de retention (58) unicamente parcialmente por el pie de alabe (50) presionado por el y porque en la ranura de retention (58) entre dos alabes (25, 27) se inserta una pieza intermedia (44), presionada por la parte del elemento no cubierta por el pie de alabe (50) contra los resaltes (62).
2. Disposition de alabes (40) segun la revindication 1, en la que el elemento (46) presiona la respectiva pieza intermedia (44) con menor fuerza contra los resaltes (62) que el respectivo pie de alabe (50).
3. Disposition de alabes (40) segun la revindication 2, en la que la zona del elemento (46) cubierta por el pie de alabe (50) se disena parcialmente mas rlgida que la parte restante del respectivo elemento (46).
4. Disposition de alabes (40) segun una de las anteriores reivindicaciones, en la que el elemento (46) en su zona (50) no cubierta por el respectivo pie de alabe presenta al menos una abertura para el desmontaje.
5. Disposition de alabes (40) segun una de las anteriores reivindicaciones, en la que en el base de ranura (70) de la ranura de retention (58) o en la parte inferior del pie de alabe (68) se dispone una ranura (72, 78) extendida longitudinalmente.
6. Disposition de alabes (40) segun una de las anteriores reivindicaciones, en la que el elemento (46) presenta en una proyeccion un contorno externo, esencialmente rectangular.
7. Disposition de alabes (40) segun la revindication 6, en la que al menos un canto longitudinal (74) del elemento (46) es angulado, que se apoya pretensado en los pies de alabe (50) configurados correspondientemente.
8. Disposition de alabes (40) segun la revindication 7, en la que al menos un canto longitudinal (74) del elemento (46) es angulado, que se apoya pretensado en el pie de alabe (50) configurado correspondientemente y en la pieza intermedia (44) configurada correspondientemente.
9. Disposition de alabes (40) segun la revindication 6 o 7, en la que en por lo menos un borde del elemento (46) se preve al menos otro reborde (86).
10. Disposition de alabes (40) segun una de las anteriores reivindicaciones, en la que el elemento (46) presenta un grosor de pared (s) y el reborde (52, 55, 86) tiene en section transversal una anchura de reborde (b) as! como dos secciones convexas (X) con un radio (R2) y una section concava intermedia (V) con un radio (R1) con una longitud de cuerda (a), para la que se aplica:

R1 > 1,5*s,

3*R2 > R1 < 0,7*R2 y

10*b a 1,7*b > a

o

R1 > 5*s,

3*R2< R1y a < 0,9*b.
11. Disposition de alabes (40) segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el reborde se configura como reborde multiple.
12. Disposition de alabes (40) segun la reivindicacion 11, en la que el -reborde multiple (55) comprende un reborde interior (55i), introducido en al menos un reborde externo (55a) rodeando a este al menos parcialmente.
13. Compresor axial para una turbina de gas (10) con una corona de alabes moviles y/o una corona de alabes directrices disenada como una disposition de alabes (40) segun una de las anteriores reivindicaciones.