BR102013009937A2 - Pressurization apparatus - Google Patents

Description

“APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO” Campo da Invenção [001] A matéria revelada no presente documento se refere, em geral, a aparelhos e métodos para bombeamento de vórtex de atenuação de ar de pressurização em um motor de turbina. Mais especificamente, mas sem limitação, as presentes realizações se referem a aparelhos e métodos para atenuar o efeito de bombeamento de vórtex em pressão de ar em volta de um coletor de óleo de um motor de turbina.

Antecedentes da Invenção [002] No motor de turbina, o ar é pressurizado em um compressor e misturado com combustível em um combustor para geração de gases de combustão quentes que fluem a jusante através de estágios de turbina. Esses estágios de turbina extraem energia a partir de gases de combustão. Uma turbina de pressão alta inclui um bocal de primeiro estágio e um conjunto de rotor que inclui um disco e uma pluralidade de lâminas de turbina. A turbina de pressão alta primeiro recebe os gases de combustão quentes do combustor e inclui um bocal de estator de primeiro estágio que direciona os gases de combustão a jusante através de uma fileira de lâminas de rotor de turbina de pressão alta que se estende radialmente para fora a partir de um primeiro disco de rotor. Em uma turbina de dois estágios, um bocal de estator de segundo estágio é posicionado a jusante das lâminas de primeiro estágio seguido, por sua vez, por uma fileira de lâminas de turbina de segundo estágio que se estende radialmente para fora a partir de um segundo disco de rotor. Os bocais de estator tornam o gás de combustão quente em uma maneira para maximizar a extração nas lâminas de turbina adjacentes.

[003] O primeiro e segundo discos de rotor são unidos ao compressor por um eixo de rotor correspondente para energização do compressor durante operação. O motor de turbina pode incluir vários estágios de aerofólios estáticos, comumente chamados de pás, espaçadas internamente na direção axial de motor entre os aerofólios rotativos comumente chamados de lâminas. Uma turbina de pressão baixa de multiestágio segue a turbina de pressão alta de dois estágios e é unida tipicamente por uma segundo eixo a um ventilador disposto a montante a partir do compressor em uma configuração de motor de aeronave de ventilador turbo típico para energização de uma aeronave em voo.

[004] Conforme os gases de combustão fluem a jusante através dos estágios de turbina, a energia é extraída dos mesmos e a pressão do gás de combustão é reduzida. O gás de combustão é usado para energizar o compressor assim como um eixo de saída de turbina para uso de potência e marinho ou fornecer impulso em uso de aviação. Dessa maneira, a energia de combustível é convertida a energia mecânica do eixo rotativa para acionar o compressor e fornecer ar comprimido necessário para continuar o processo.

[005] Uma fonte de vórtices em um motor de turbina pode ser vedações de labirinto que podem criar velocidade tangencial significativa. Isso pode ser causado por efeitos de arrastamento viscoso a partir dos componentes rotativos do motor de turbina, por exemplo, a vedação ou braço que se estende para sustentar uma vedação. Em outro fluxo de fluido não giratório, a criação desses vórtices pode criar uma queda de pressão significativa quando associada a uma mudança em raio do fluido de redemoinho. Em muitos casos, tal queda de pressão pode ser altamente indesejável.

[006] Em certos coletores de óleo, o diferencial de pressão mínima pode ser usado para impedir o vazamento de óleo e tal diferencial de pressão pode estar relacionado à capacidade de varredura. Quando o diferencial de pressão em volta de um coletor é muito alto, as características de prevenção de vazamento de óleo pode ser comprometida. Conforme utilizado na presente revelação, o “diferencial de pressão em volta de um coletor” pode se referir à diferença máxima em pressão de ar no lado seco de todas as vedações de óleo para um coletor individual.

[007] O problema: Em algumas configurações de coletor de óleo, o diferencial de pressão excessivo em volta de um coletor de óleo pode causar vazamento de óleo indesejável.

Descrição da Invenção [008] Pelo menos uma solução para o(s) problema(s) mencionado(s) acima é fornecida pela presente revelação para incluir realizações exemplificativas, fornecida para ensinamento ilustrativo e sem limitação.

[009] Pelo menos alguns aspectos da presente revelação podem envolver um coletor de óleo e a redução de perda de pressão a montante de uma vedação de óleo devido ao bombeamento de vórtex. O fluxo de ar pressurizado pode ser direcionado na direção contrária em relação uma via em que vórtices podem ser formados. O fluxo pressurizado pode ser isolado pelo menos parcialmente a partir do efeito do vórtice em pressão de ar estático por uma vedação de dente de pressurização. Algumas realizações exemplificativas podem contribuir para a manutenção de pressão de ar apropriada em uma vedação de coletor de óleo adjacente e redução de vazamento através desta vedação.

[010] Um aparelho de pressurização de vedação de coletor de óleo exemplificativo para um motor de turbina, em conformidade com pelo menos alguns aspectos da presente revelação, pode incluir um coletor de óleo que compreende pelo menos um rolamento montado no mesmo, sendo que o rolamento permite rotação de um eixo com respeito ao coletor; uma vedação de óleo disposta de modo operacional entre um membro estrutural não rotativo do coletor e o eixo, sendo que a vedação de óleo tem um lado interno exposto a um interior do coletor de óleo e um lado externo; uma passagem orientada geralmente de modo radial para dentro disposta para fornecer o ar de pressurização para o lado externo da vedação de óleo; uma via orientada geralmente de modo radial para fora disposta para receber pelo menos algum dentre o ar de pressurização da passagem, sendo que a via é definida pelo menos parcialmente por um braço que se estende geralmente de modo radial para fora disposto no eixo, sendo que o braço gira com o eixo; e/ou uma proteção contra exposição ao vento que separa pelo menos parcialmente a passagem e a via, sendo que a proteção contra exposição ao vento é montada de modo operacional ao membro estrutural não rotativo do coletor.

[011] Um aparelho de pressurização de vedação de coletor de óleo exemplificativo para um motor de turbina, em conformidade com pelo menos alguns aspectos da presente revelação, pode incluir um coletor de óleo não rotativo que aloja um rolamento, sendo que o rolamento sustenta um eixo giratória; uma vedação de óleo que isola pelo menos parcialmente um interior do coletor de óleo, sendo que a vedação de óleo atua de modo operacional entre um membro estrutural não rotativo do coletor e o eixo giratória; uma passagem disposta para fornecer o ar de pressurização para um lado externo da vedação de óleo com respeito ao coletor de óleo; uma cavidade de pressurização de coletor disposta pelo menos parcialmente em volta do coletor de óleo, sendo que a cavidade de pressurização de coletor compreende um volume disposto para fornecer o ar de pressurização para a passagem; uma proteção contra exposição ao vento não giratória disposta dentro da cavidade de pressurização de coletor entre o volume e um braço giratório disposto no eixo; e/ou um dente de pressurização que interpõe de modo fluido a passagem e o braço giratório, sendo que o dente de pressurização restringe o fluxo do ar de pressurização da passagem em direção ao braço giratório.

[012] Um aparelho de pressurização de vedação de coletor de óleo exemplificativo para um motor de turbina, em conformidade com pelo menos alguns aspectos da presente revelação, pode incluir um coletor de óleo não rotativo que aloja um rolamento, sendo que o rolamento sustenta um eixo giratória; uma vedação de óleo que isola pelo menos parcialmente um interior do coletor de óleo, sendo que a vedação de óleo atua de modo operacional entre um membro estrutural não rotativo do coletor e o eixo giratória; uma passagem disposta para fornecer o ar de pressurização para um lado externo da vedação de óleo com respeito ao coletor de óleo; uma cavidade de pressurização de coletor disposta pelo menos parcialmente em volta do coletor de óleo, sendo que a cavidade de pressurização de coletor compreende um volume disposto para fornecer o ar de pressurização para a passagem; uma proteção contra exposição ao vento não giratória disposta dentro da cavidade de pressurização de coletor entre o volume e um braço giratório disposto no eixo; um dente de pressurização que interpõe de modo fluido a passagem e o braço giratório, sendo que o dente de pressurização restringe o fluxo do ar de pressurização da passagem em direção ao braço giratório; e/ou um dente detentor disposto no eixo e que se estende radialmente para fora em direção a um apoio não rotativo, sendo que o apoio é disposto axialmente entre a passagem e o dreno, sendo que o dente detentor é separado do apoio em uma direção geralmente radial por um vão que tem uma largura, sendo que o dente detentor inclui uma superfície superior que tem uma largura. O dente de pressurização pode se estender radialmente para fora a partir do eixo geralmente em direção à proteção contra exposição ao vento. A proteção contra exposição ao vento pode se estender geralmente de modo radial para fora com respeito à eixo.

[013] Todas as funções delineadas acima devem ser entendidas como apenas exemplificativas e muitas outras funções e objetivos da invenção podem ser adquiridos a partir da revelação no presente documento. Portanto, nenhuma interpretação limitadora dessa descrição resumida deve ser entendida sem a leitura adicional do relatório descritivo completo, reivindicações e desenhos incluídos na mesma.

Breve Descrição dos Desenhos [014] O assunto para o qual se busca abrangência nas reivindicações da patente é particularmente indicado e reivindicado no presente documento. O assunto e realizações da mesma, entretanto, podem ser mais bem entendidos a título de referência com a seguinte descrição tomada conjuntamente com as Figuras em desenhos anexos, em que: [015] A Figura 1 é uma vista em seção lateral de um motor de turbina a gás;

[016] A Figura 2 é uma vista em seção lateral de um coletor de óleo exemplificativo e estrutura de vedação relacionada; e [017] A Figura 3 é uma vista detalhada de um coletor de óleo exemplificativo e estrutura de vedação relacionada, todos em conformidade com pelo menos alguns aspectos da presente revelação.

Descrição de Realizações da Invenção [018] Na descrição detalhada a seguir, é feita referência aos desenhos anexos que formam uma parte disto. Nos desenhos, símbolos similares identificam tipicamente componentes similares, a menos que o contexto dite o contrário. As realizações ilustrativas descritas na descrição detalhada, desenhos e reivindicações não pretendem ser limitantes. Outras realizações podem ser utilizadas e outras mudanças podem ser feitas, sem sair do espírito ou escopo da matéria apresentada aqui. Será prontamente entendido que os aspectos da presente revelação, conforme descrito geralmente no presente documento e ilustrado nas Figuras, pode ser disposto, substituído, combinado e projetado em uma ampla variedade de diferentes configurações, todas as quais são explicitamente contempladas e fazem parte dessa revelação.

[019] A presente revelação inclui, entre outros, os motores de turbina a gás e, mais especificamente, aparelhos e métodos para atenuar o bombeamento de vórtex de ar de pressurização em um motor de turbina. Algumas realizações exemplificativas, em conformidade com pelo menos alguns aspectos da presente revelação, podem se referir a aparelhos e métodos para atenuar o efeito de bombeamento de vórtex sobre a pressão de ar em volta de um coletor de óleo de um motor de turbina.

[020] Será feita referência agora em detalhes às realizações fornecidas, um ou mais exemplos dos quais estão ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação, sem limitação das realizações reveladas. De fato, será evidente para um técnico no assunto que várias modificações e variações podem ser feitas nas presentes realizações sem sair do escopo ou espírito da revelação. Por exemplo, as funções ilustradas ou descritas como parte de uma realização podem ser usadas com outra realização para render realizações adicionais. Assim, pretende-se que a presente invenção cubra tais modificações e variações conforme é abrangido pelo escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.

[021] Algumas realizações exemplificativas podem se aplicar a motores de turbina a gás usados em conexão com aviação, geração de potência, usos industriais ou marinhos em que um combustor queima combustível e descarrega gás de combustão quente em uma turbina de pressão alta. Os métodos e estruturas imediatas podem ajudar a equilibrar a pressão através de um coletor de óleo tanto para um eixo de turbina de velocidade baixa quanto um eixo de turbina de velocidade alta e, mais especificamente, podem limitar a perda de pressão devido ao bombeamento de vórtex de ar a montante de uma vedação de óleo para o coletor de óleo. Várias realizações exemplificativas, em conformidade com pelo menos alguns aspectos da presente revelação, podem ser aplicáveis a configurações de coletor de óleo ventiladas assim como para configurações de coletor de óleo não ventiladas.

[022] Os termos a seguir (ou adiante) e anteriores são usados com respeito ao eixo geométrico de motor e geralmente significam em direção à parte frontal do motor de turbina ou à parte posterior do motor de turbina na direção do eixo geométrico de motor.

[023] As Figuras 1 a 3 ilustram vários métodos e aparelhos de pressurização de vedação de coletor de óleo exemplificativos de manutenção de queda de pressão limitada através de um coletor de óleo, em conformidade com pelo menos algumas das realizações da presente invenção. Algumas realizações exemplificativas podem limitar o efeito de bombeamento de vórtex em pressão estática e, desse modo, limitar o diferencial de pressão em volta do coletor de óleo.

[024] Referindo-se inicialmente à Figura 1, uma vista em seção lateral esquemática de um motor de turbina a gás 10 é mostrada tendo uma extremidade de entrada de motor 12, um compressor 14, um combustor 16 e uma turbina de pressão alta de multiestágio 18. A turbina a gás 10 pode ser usada na aviação, geração de potência, aplicações industriais, marinhas, ou similares. A turbina a gás 10 é geralmente um eixo geométrico simétrico sobre eixo 24. Dependendo do uso, a extremidade de entrada de motor 12 pode conter, alternativamente, compressores de multiestágio ao invés de um ventilador. Na operação, o ar entra através da extremidade de entrada de ar 12 do motor 10 e se move através de pelo menos um estágio de compressão em que a pressão de ar é aumentada e direcionada para o combustor 16. O ar comprimido é misturado com combustível e queimado fornecendo o gás de combustão quente que sai de um combustor 16 em direção à turbina de pressão alta 18. Na turbina de pressão alta 18, a energia é extraída a partir do gás de combustão quente que causa a rotação de lâminas de turbina que, por sua vez, causam a rotação do eixo de pressão alta 26, que passa em direção à parte frontal do motor para continuar a rotação do um ou mais compressores 14. Uma segundo eixo, eixo de pressão baixa 28, acopla mecanicamente uma turbina de pressão baixa 21 e um turboventilador 20 ou lâminas de ventilador de entrada, dependendo do projeto de turbina.

[025] A eixo de pressão alta 26 gira ao redor do eixo geométrico 24 do motor. A eixo de pressão alta 26 se estende através do motor de turbina 10 e é sustentada por rolamentos. Os rolamentos operam em coletores de óleo para arrefecer partes durante a revolução de velocidade alta. O vazamento de fluido em e em volta de partes rotativas pode aumentar significativamente o consumo de combustível e reduzir a eficiência de motor resultando em parâmetros de operação indesejáveis para o motor de turbina. Adicionalmente, os gases de pressão alta, tais como gases de combustão dentro da área de descarga de compressor e turbina, podem vazar a partir de áreas de pressão alta para áreas de pressão baixa e o controle de tal vazamento é preferencial. O controle ou inibição de tal vazamento é realizado de uma variedade de maneiras que incluem, por exemplo, as vedações de labirinto e vedações de escova posicionadas entre áreas de pressão diferencial. Com o tempo, entretanto, a exposição aumentada a essas áreas térmicas e de alta pressão pode resultar na perda da eficácia de vedação.

[026] Em motores de turbina a gás é frequentemente necessário ou desejável isolar um volume, que pode incluir uma ou mais partes rotativas, a fim de confinar um fluido, tal como óleo, e para impedir tal fluido de fluir para áreas adjacentes ou fluir para fora do volume. Por exemplo, em um motor de turbina a gás, pode ser necessário confinar um lubrificante líquido associado a mancais em um volume que circunda o rolamento, de modo a impedir que quantidades do fluido ou óleo vazem do volume ou coletor. Nas estruturas de coletor de óleo, o ar pressurizado pode ser utilizado para passar em volta e/ou através da área de coletor, de modo a pressurizar vedações e impedir o vazamento assim como óleo arrefecido ou componentes de operação. Uma área de coletor exemplificativa 30 é representada em uma extremidade traseira do eixo 26.

[027] Alguns coletores, tais como coletores de óleo ventilados e não ventilados que têm uma pluralidade de vedações de óleo que compreendem o tipo labirinto, o tipo carbono ou outros tipos podem confiar em um diferencial de pressão mínimo em volta do coletor e/ou entre as vedações de óleo para limitar o vazamento. Quando o diferencial de pressão é muito alto, as vedações podem não funcionar apropriadamente, o que pode ser indesejável. A presente revelação contempla que, em uma estrutura, uma vedação de labirinto que opera em uma taxa alta de revolução e que tem uma passagem adjacente que varia em diâmetro e se estende para uma vedação de óleo de labirinto que opera com a mesma taxa de revolução, mas em um diâmetro menor, pode resultar em um vórtice de ar a montante da vedação de óleo. Adicionalmente, a presente revelação contempla que a diminuição do raio do vórtice criado pela rotação do ar próximo da vedação de labirinto pode resultar na perda de pressão entre as duas vedações. Como um resultado, pode ser difícil equilibrar o diferencial de pressão entre as vedações a um nível aceitável.

[028] Referindo-se agora à Figura 2, uma vista lateral de um coletor de óleo traseiro é mostrada. Na área traseira do motor de turbina 10, um ou mais coletores podem estar localizados, os quais oferecem rolamentos que fornecem rotação de um eixo de pressão baixa ou radialmente interior 28 e um eixo de pressão alta ou eixo radialmente exterior 26. A eixo de pressão alta 26 interconecta a turbina de pressão alta 18 e o compressor de pressão alta 14, enquanto o eixo interior interconecta o compressor de pressão baixa e a turbina de pressão baixa. Durante a operação do motor de turbina, ambas as eixos irão girar em velocidades uma em relação à outra. Ambas as eixos 26, 28 podem girar na mesma direção ou em direções opostas.

[029] Conforme mostrado na Figura 2, na lateral esquerda da página, uma turbina de pressão alta 18 está representada por um conjunto de rotor 22 que é conectado à eixo de pressão alta 26 que se estende ao redor de e que gira ao redor do eixo geométrico de linha central 24 também. Representada ainda radialmente abaixo do eixo de pressão alta 26 está o eixo de pressão baixa 28 que ainda gira ao redor do eixo geométrico de motor 24.

[030] Axialmente na parte posterior do conjunto de rotor 22 está um alojamento de coletor de óleo, que é definido por uma pluralidade de membros estruturais 34, 36, 38, 40, 42, 44 e 66. Esses membros geralmente definem um volume 32 acima do eixo de pressão alta 26 em que o óleo é retido para arrefecimento e lubrificação de pelo menos um mancai, e uma cavidade de pressurização de coletor que compreende os volumes 72, 46 e 62 que circundam o coletor 32, através do qual o ar de pressurização 90 é fornecido às vedações de coletor 68, 70. A vedação de óleo 68 pode estar disposta de modo operacional entre um membro estrutural não rotativo do coletor 32 (por exemplo, membro estrutural 44) e o eixo 26. Pendendo do membro 38 está um apoio de vedação de ar dianteira do coletor 50 que tem uma faixa de atrito 52 localizada ao longo de uma superfície inferior da mesma. Abaixo do apoio de vedação de ar dianteira do coletor 50 e engatando-se à faixa de atrito 52 está uma vedação de labirinto de ar dianteira de coletor 54. A vedação de labirinto 54 inclui uma pluralidade de dentes de vedação que se estende radialmente para cima para engatar a faixa de atrito 52. Axialmente na parte posterior da vedação de labirinto 54 e estendendo-se radialmente para fora ao longo de um braço 56 está uma via 58. O braço 56 pode se estender geralmente radialmente para fora a partir do eixo 26 e/ou pode girar com o eixo 26. Nesse caminho de fluxo 58, devido à rotação do braço 56 e à vedação de labirinto 54, um vórtice pode ser criado, o que pode causar pontos mais radialmente para dentro na via 58 para estar com uma pressão estática relativamente inferior do que os pontos mais radialmente para fora. Essa variação de pressão pode resultar em uma queda de pressão, se o ar fosse fluir radialmente para dentro através da via 58 até a vedação de óleo 68. Subsequentemente, um diferencial de pressão do fluxo de pressurização 90 em volta do coletor entre a vedação traseira 70 e vedação dianteira 68 pode ser realizado.

[031] Movendo-se axialmente para trás a partir da proteção contra exposição ao vento 60 está um caminho de fluxo de desvio 62. Abaixo da proteção contra exposição ao vento 60 está uma vedação de dente ou um dente de pressurização 64 (por exemplo, um dente individual). O dente de pressurização 64 pode vedar substancialmente o caminho de fluxo 58 e/ou pode inibir substancialmente o ar na via de pressão inferior (por exemplo, o caminho de fluxo 58), em que o vórtice pode ser criado a partir da diminuição da pressão na lateral posterior do dente de pressurização 64. Na parte posterior do dente de pressurização 64 está uma vedação de óleo de labirinto 68 que define uma vedação dianteira para o coletor de óleo 32. A vedação traseira 70 define a vedação oposta para o coletor de óleo 32. Dentro do coletor 32 está um conjunto de rolamento 80, por exemplo, um conjunto de mancai de rolamento, o que pode permitir a rotação do eixo 26.

[032] Conforme mostrado na Figura, o ar de pressurização 90 se move radialmente para cima em um caminho de fluxo 72 posterior em relação ao coletor 32. O fluxo 90 se move para cima através do caminho de fluxo 72 e através de uma abertura no membro estrutural 40 e, para finalidades dessa descrição, viram para frente em relação à direção axial do motor 10, em direção à proteção contra exposição ao vento 60. No membro estrutural 42, o fluxo 90 passa através de um membro 66 e se move para baixo através do caminho de fluxo de desvio 62 que se estende ao longo da lateral posterior da proteção contra exposição ao vento 60. Como um resultado, o vórtice criado por rotação na área de fluxo 58 pode ser separado substancialmente pela proteção contra exposição ao vento 60 do fluxo 90 que se move através do caminho de fluxo de desvio 62.

[033] Conforme mostrado na Figura, é desejável que a pressão na área de caminho de fluxo 72 adjacente à vedação traseira 70 e a pressão na vedação de óleo de labirinto 68 estejam próximas ou iguais, ou que a pressão na vedação de óleo de labirinto 68 seja muito ligeiramente inferior à pressão na vedação traseira 70. O fluxo de ar 90 na vedação 68 cria uma barreira ao óleo do coletor 32. Quando o diferencial de pressão é muito alto, como foi o caso com o vórtice no caminho 58, o óleo do coletor 32 poderia vazar através da vedação de óleo de labirinto 68. Assim, o diferencial de pressão em volta do coletor de óleo 32 é minimizado, garantindo, desse modo, um desempenho de vedação apropriado e inibindo o vazamento das vedações.

[034] A Figura 3 é um vista detalhada da vedação de labirinto 54 e de uma proteção contra exposição ao vento 60 adjacente ao coletor de óleo 32. A proteção contra exposição ao vento 60 se estende para cima acima de um dente de pressurização 64 e pode ser montada a um membro estrutural não rotativo do coletor (por exemplo, o membro estrutural 44). Axialmente à frente da proteção contra exposição ao vento 60 está o caminho de fluxo 58, que tem um diâmetro variável, em que um vórtice pode formar devido à rotação de alta velocidade da vedação de labirinto 54 e o braço 56 e ao diâmetro variável do caminho 58. Entretanto, a proteção contra exposição ao vento 60 direciona uma porção do fluxo 90 para a lateral posterior da proteção 60 e através de uma passagem 63, que pode ser orientada geralmente de modo radial para dentro. Como um resultado, o vórtice na área da via 58 é impedido de interagir com o caminho de fluxo 62 na lateral posterior da proteção contra exposição ao vento 60.

[035] O dente de pressurização 64 limita a queda de pressão associada ao vórtice na lateral frontal da proteção contra exposição ao vento 60 de afetar substancial e adversamente a pressão sobre o lado posterior do dente de pressurização 64. Isso resulta em uma pressão superior a jusante da passagem 63. O dente de pressurização 64 pode, geralmente, restringir o fluxo de ar de pressurização 90 que passa pelo mesmo.

[036] Conforme o fluxo de ar pressurizado 90 se move na via 62 na parte posterior da proteção contra exposição ao vento 60, algum do ar pressurizado 90 pode virar em direção ao dente de pressurização 64, se mover através daquela vedação na via 58 e experimentar uma queda em pressão conforme o mesmo passa através da restrição criada pela vedação. Conforme a outra porção do fluxo 90 se move na parte posterior em direção à vedação de labirinto 68, a pressão pode ser mantida substancialmente na vedação 68 para impedir que o óleo do coletor 32 se mova adiante através da vedação 68 e vaze. Visto que a vedação de óleo 68 funciona como uma vedação para o coletor de óleo 32, o fluxo pressurizado 90 na lateral frontal da vedação 68 inibe a passagem de óleo da lateral posterior da vedação de óleo 68 para a lateral frontal.

[037] Conforme um técnico no assunto irá entender, a proteção contra exposição ao vento 60 direciona o fluxo pressurizado 90 para desviar uma área 58 em que um vórtice é formado devido à rotação. Adicionalmente, o dente de pressurização 64 pode impedir que a zona de pressão necessariamente inferior na lateral frontal do dente 64 afete substancialmente a pressão estática do ar na lateral posterior do dente 64.

[038] Algumas realizações exemplificativas podem incluir uma abertura 65, que pode operar como um dreno para óleo vazado e/ou pode ventilar pelo menos uma quantidade do ar de pressurização 90. A abertura 65 pode ser posicionada axialmente entre a passagem 63 e a vedação de óleo 68.

[039] Em relação às Figuras 2 e 3, um dente detentor 74 pode estar localizado entre a passagem 63 e a vedação de óleo de labirinto 68. O dente detentor 74 pode ser disposto no eixo 26 e/ou pode se estender radialmente para fora em direção a um apoio não rotativo 76. O apoio 76 pode ser disposto axialmente entre a passagem 63 e a vedação de óleo 68. O dente detentor 74 pode ser separado do apoio 76 em uma direção geralmente radial por um vão 77 que tem uma largura 78. O dente detentor 74 pode incluir uma superfície superior que tem uma largura 175. O dente de pressurização 64 pode ter uma largura 164 que pode ser medida em uma direção geralmente axial em relação ao eixo geométrico de motor 24 (Figura 1). A vedação de óleo 68 pode incluir um ou mais dentes 69 que têm uma largura 169 que pode ser medida em uma direção geralmente axial em relação ao eixo geométrico de motor 24 (Figura 1).

[040] Em algumas realizações exemplificativas, o dente detentor 74 pode ter pelo menos cerca de 1,5, 2,0, ou 2,5 vezes a largura dos dentes adjacentes no eixo de pressão alta 26, tal como o dente de pressurização 64 e os dentes exemplificativos 69 da vedação de labirinto 68. Em outras palavras, em algumas realizações exemplificativas, a largura de dente detentor 175 pode ser de pelo menos cerca de 1,5 vezes a largura do dente de pressurização 164 e/ou a largura do dente de vedação 169. Em algumas realizações exemplificativas, a largura de dente detentor 175 pode ter pelo menos cerca de 2,0 vezes a largura do dente de pressurização 164 e/ou a largura do dente de vedação 169. Em algumas realizações exemplificativas, a largura do dente detentor 175 pode ter pelo menos cerca de 2,5 vezes a largura do dente de pressurização 164 e/ou a largura do dente de vedação 169.

[041] Em algumas realizações exemplificativas, uma relação de largura de dente detentor 175 para a largura de vão 78 pode ser maior do que cerca de 0,5. Em algumas realizações exemplificativas, uma razão entre a largura de dente detentor 175 e a largura de vão 78 pode ser maior do que cerca de 1,0. Em algumas realizações exemplificativas, uma razão entre a largura de dente detentor 175 e a largura de vão 78 pode ser maior do que cerca de 4,0.

[042] Em conformidade, as realizações do aparelho imediato fornecem uma atenuação do efeito de bombeamento na área da vedação de ar frontal do coletor 54 e do braço 56 e/ou minimizam a perda de pressão através do coletor de óleo 32 a partir da vedação traseira 70 para a vedação de óleo de labirinto 68. Inibindo-se a perda de pressão através do coletor, o ar de pressurização 90 pode ser utilizado de modo mais efetivo na vedação de labirinto 68 para deter o vazamento de óleo a partir do coletor 32.

[043] Embora múltiplas realizações da invenção tenham sido descritas e ilustradas no presente documento, técnicos no assunto irão prontamente visualizar uma variedade de outros meios e/ou estruturas para a realização da função e/ou obtenção dos resultados e/ou uma ou mais das vantagens descritas no presente documento, e cada uma dessas variações e/ou modificações é considerada como dentro do escopo da invenção de realizações descritas no presente documento. Mais geralmente, técnicos no assunto observarão prontamente que todos os parâmetros, dimensões, materiais e configurações descritas no presente documento se destinam a serem exemplificativos e que os parâmetros reais, dimensões, materiais e/ou configurações dependerão da aplicação ou aplicações especificas para as quais os ensinamentos da invenção é/são usado(s). Técnicos no assunto reconhecerão, ou terão a capacidade de verificar com o uso de não mais do que experimentação de rotina, muitos equivalentes para as realizações da invenção específicas descritas no presente documento. Portanto, deve-se entender que as realizações supracitadas são apresentadas a título de exemplo apenas e que, dentro do escopo das reivindicações anexas e equivalentes das mesmas, as realizações da invenção podem ser praticadas de outro modo que não o descrito e reivindicado especificamente. As realizações da invenção da presente revelação são direcionadas a cada função individual, sistema, artigo, material, kit, e/ou método descrito no presente documento. Além disso, qualquer combinação de duas ou mais tais funções, sistemas, artigos, materiais, kits, e/ou métodos, se tais funções, sistemas, artigos, materiais, kits, e/ou métodos não forem mutualmente inconsistentes, está incluída dentro do escopo da invenção da presente revelação.

[044] Os exemplos são usados para revelar as realizações, incluindo o melhor modo e ainda para possibilitar que qualquer técnico no assunto pratique o aparelho e/ou método, incluindo a produção e uso de quaisquer dispositivos ou sistemas e realização de quaisquer métodos incorporados. Esses exemplos não pretendem ser exaustivos ou limitar a revelação às etapas exatas e/ou formas reveladas e muitas modificações e variações são possíveis à luz do ensinamento acima. As funções descritas no presente documento podem ser combinadas em qualquer combinação. As etapas de um método descrito no presente documento podem ser realizadas em qualquer sequência que seja possível fisicamente.

[045] Todas as definições, conforme definido e usado no presente documento, devem ser entendidas como controle sobre definições de dicionário, definições em documentos incorporados a título de referência e/ou significados comuns dos termos definidos. Os artigos indefinidos “um” e “uns,” conforme usado no presente documento no relatório descritivo e nas reivindicações, exceto quando claramente indicado o contrário, devem ser entendidos para significar “pelo menos um.” A frase “e/ou,” conforme usado no presente documento no relatório descritivo e nas reivindicações, deve significar “tanto um quanto o outro ou ambos” os elementos então counidos, isto é, elementos que estão conjuntamente presentes e alguns casos e desconjuntamente presentes em outros casos.

[046] Deve-se entender ainda que, exceto quando claramente indicado o contrário, em quaisquer métodos reivindicados no presente documento que incluem mais do que uma etapa ou ato, a ordem das etapas ou atos do método não está necessariamente limitada à ordem na qual as etapas ou atos do método estão relatados.

[047] Nas reivindicações, assim como no relatório descritivo acima, todas as frases de transição tais como “compreendendo,” “incluindo,” “carregando,” “tendo,” “contendo,” “envolvendo,” “segurando,” “composto de,” e similares devem ser entendidas como abertas, isto é, devem significar incluindo, mas sem limitação. Apenas as frases de transição “consistindo em” e “consistindo essencialmente em” podem ser frases de transição fechadas ou semifechadas, respectivamente.

[048] Essa descrição por escrito usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo e ainda para possibilitar que qualquer técnico no assunto pratique a invenção, incluindo a produção e uso de quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrem aos técnicos no assunto. Tais outros exemplos pretendem estar dentro do escopo das reivindicações, caso os mesmos tenham elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais das linguagens literais das reivindicações.

Reivindicações

Claims (15)

1. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo para um motor de turbina, caracterizado pelo fato de compreender: um coletor de óleo (32) que compreende pelo menos um rolamento (80) montado no mesmo, sendo que o rolamento (80) permite a rotação de um eixo (26) em relação ao coletor; uma vedação de óleo (68) disposta de modo operacional entre um membro estrutural não rotativo (44) do coletor e do eixo, sendo que a vedação de óleo tem um lado interno exposto a um interior do coletor de óleo e um lado externo; uma passagem (62) orientada geralmente de modo radial para dentro disposta para fornecer o ar pressurizado (90) para o lado externo da vedação de óleo; uma via orientada (58) geralmente de modo radial para fora disposta para receber pelo menos alguma quantidade do o ar de pressurização da passagem, sendo que a via é pelo menos parcialmente definida por um braço (56) que se estende geralmente de modo radial para fora disposto no eixo (26), sendo que o braço gira com o eixo; e uma proteção contra exposição ao vento (60) que separa pelo menos parcialmente a passagem (62) e a via (58), sendo que a proteção contra exposição ao vento é montada de modo operacional no membro estrutural não rotativo do coletor.

2. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, um dente de pressurização (64) disposto de modo operacional entre a passagem (62) e a via (58), sendo que o dente de pressurização restringe o fluxo do ar de pressurização que passa pelo mesmo.

3. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, um dente detentor (74) disposto no eixo (26) e que se estende radialmente para fora em direção a um apoio não rotativo (76), sendo que o apoio é disposto axialmente entre a passagem (62) e a vedação de óleo (68), sendo que o dente detentor (74) é separado do apoio em uma direção geralmente radial por um vão (77) que tem uma largura (78), sendo que o dente detentor inclui uma superfície superior que tem uma largura (175); em que a largura de dente detentor (74) tem pelo menos cerca de 1,5 vezes uma largura (164) do dente de pressurização (64).

4. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dente de pressurização (64) se estende radialmente para fora a partir do eixo (26) geralmente em direção à proteção contra a exposição ao vento (60).

5. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a proteção contra exposição ao vento (60) se estende geralmente de modo radial para fora em relação à eixo (26).

6. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que uma vedação de ar (54) é disposta no braço (56).

7. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente: um dreno (65) disposto para permitir a drenagem de óleo e a ventilação de pelo menos alguma quantidade do ar pressurizado (90), sendo que o dreno é posicionado axialmente entre a passagem (62) e a vedação de óleo (68); e um dente detentor (74) disposto no eixo (26) e que se estende radialmente para fora em direção a um apoio não rotativo (76), sendo que o apoio é disposto axialmente entre a passagem (62) e o dreno (65), sendo que o dente detentor é separado do apoio em uma direção geralmente radial por um vão (77) que tem uma largura (78), sendo que o dente detentor inclui uma superfície superior que tem uma largura (175).

8. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a largura de dente detentor tem pelo menos cerca de 2,0 vezes uma largura do dente de pressurização (64).

9. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que uma razão entre a largura (175) de dente detentor e a largura (78) de vão é maior do que cerca de 0,5.

10. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo para um motor de turbina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender: uma cavidade de pressurização de coletor (72, 46, 62) disposta pelo menos parcialmente em volta do coletor de óleo (32), sendo que a cavidade de pressurização de coletor compreende um volume disposto para fornecer o ar pressurizado (90) para a passagem (62); um dente de pressurização (64) que interpõe de modo fluido a passagem e o braço giratório (56), sendo que o dente de pressurização restringe o fluxo do ar de pressurização da passagem em direção ao braço giratório.

11. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dente de pressurização (64) se estende radialmente para fora a partir do eixo (26) geralmente em direção à proteção contra exposição ao vento (60).

12. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que a proteção contra exposição ao vento (60) se estende geralmente de modo radial para fora em relação à eixo (26).

13. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de uma vedação de ar (54) ser disposta no braço (56).

14. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, um dente detentor (74) disposto no eixo (26) e que se estende radialmente para fora em direção a um apoio não rotativo (76), sendo que o apoio é disposto axialmente entre a passagem (62) e a vedação de óleo (68), sendo que o dente detentor é separado do apoio em uma direção geralmente radial por um vão (77) que tem uma largura (78), sendo que o dente detentor inclui uma superfície superior que tem uma largura (175).

15. APARELHO DE PRESSURIZAÇÃO, de vedação de coletor de óleo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a largura do dente detentor tem pelo menos cerca de 1,5 vezes uma largura do dente de pressurização (64).