Brevet FR2106561A1 — publié le 19720505

La présente invention est relative aux machines fonctionnant par écoulement de fluide, et elle concerne plus particulièrement des moyens d'amortissement pour les aubes de stator de ces machines. 5 Conformément à l'invention, on réalise une machine fonc tionnant par écoulement de fluide et comportant des aubes de stator reliées par l'une de leurs extrémités radiales à une structure de support, chaq.ue aube comportant à son autre extrémité radiale un tourillon disposé de façon à pouvoir tourner ■|0 autour d'un axe parallèle à la longueur de l'aube, dans une couronne maintenue en position par les tourillons de ces aubes. Au cours de la flexion des aubes, due aux forces exercées par le gaz qui agit sur celles-ci en fonctionnement, la friction créée entre les tourillons et la couronne paralyse la 15 vibration de torsion des aubes. Un exemple de réalisation de l'invention telle q_u'appli-quée à un compresseur pour turbo-réacteur sera maintenant décrit en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en élévation du compresseur, 20 cette vue ne représentant que certains de ses éléments constitutifs , la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle de l'objet de la figure 1, la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la 25 figure 2, et la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2. En se référant aux dessins, on voit que le compresseur comporte une enveloppe extérieure 10 dans laquelle est ménagée 30 une gorge périphérique 11 recevant les extrémités radiales externes 12 d'une série d'aubes de stator 16 et empêchant leur déplacement axial. Les extrémités 12 des aubes constituent une plate-forme dont chacune comporte, à chacun de ses bords orientés axialement, un redan 13 grâce auquel les plates-formes des 35 aubes respectives sont retenues dans l'enveloppe au moyen de blocs 14 de forme correspondante, fixés à l'enveloppe par des vis 15. A leurs extrémités radiales internes, chacune des aubes comprend une autre plate-forme 20 qui se prolonge par un touril-40 Ion 21 de section circulaire, orienté parallèlement à l'axe COPY 71 33353 2 2106561 longitudinal 17 de l'aube correspondante, cet axe étant radial dans l'exemple représenté. Chaque tourillon s'engage dans le perçage 22 d'une douille 23 fixée dans une couronne 24-, une douH-le étant prévue pour le tourillon de chacune des aubes. Ces tou-5 rillons s'ajustent dans la douille correspondante avec un faible jeu, de l'ordre de par exemple 1 - 2/100 de millimètre sur le diamètre. La couronne est entièrement maintenue en position par les tourillons, et elle est centrée entre les surfaces de plates-10 formes 20 des aubes tournées radialement vers l'intérieur et les surfaces des douilles 23 tournées radialement vers l'extérieur de façon que, pour l'assemblage, lesdites surfaces soient serrées. Lorsque le moteur atteint sa température normale de fonctionnement toutefois, un jeu radial 26 (voir figure 3) est 15 créé entre lesdites surfaces, dû à la dilatation thermique différente de l'enveloppe 10 et de celle des aubes et de la couronne 24, ce qui permet un mouvement axial, limité des tourillons dans les douilles. Pour permettre l'assemblage, la couronne 24 est faite en 20 deux parties A, B (figure 4) assemblées par des vis 25. L'engagement entre les tourillons et les douilles agit pour amortir les vibrations de torsion des aubes. En fonctionnement, les forces exercées par le gaz sur ces aubes tendent à les fléchir en direction circonférentielle autour de leurs points 25 de montage dans l'envelgppe. Ceci amène la couronne à se déplacer angulairement autour de l'axe de la machine, ce qui à son tour conduit à faire jouer les tourillons dans les douilles, en provoquant une friction considérable entre les tourillons et les douilles, cette friction tendant à amortir les vibrations de 30 torsion des aubes. Les plates-formes internes 20 des aubes présentent un certain jeu entres elles, ce qui permet aux vibrations de torsion en question de se manifester, mais ces jeux sont suffisamment faibles pour contribuer à la suppression de ces vibrations, 35 en permettant à des plates-formes adjacentes de yenir en contact l'une avec l'autre, lorsqu'elles sont tournées du fait des vibrations de torsion. Les plates-formes externes 12 présentent également des jeux par rapport à la gorge 11 et aux blocs 14, et ces plates-40 formes peuvent par conséquent faciliter elles-aussi lesdites 71 33353 3 2106561 vibrations. Toutefois, la flexion des aubes amène les redans 13 des plates-formes à s'appliquer fortement contre les redans correspondants des blocs, et la friction résultante contribue elle aussi à l'amortissement des vibrations. 5 A cet égard, et en tenant compte du fait que les forces de flexion sont prédominantes dans le sens circonférentiel, le fait que les redans sont ménagés sur les côtés des plates-formes orientés axialement assure une bonne surface de contact et par conséquent des surfaces de friction efficaces entre les plates-10 formes et les blocs. La matière dont les douilles 23 sont constituées est choisie pour assurer une friction élevée, avec une faible usure. Une matière plastique renforcée par des fibres, ou une matière plastique à fibres stratifiées, par exemple celle aise dans le 15 commerce sous la Marque de fabrique TUPlïOL, a donné en pratique des résultats satisfaisants. 71 33353 4 2106561 REVENDICATIONS 1 - Machine fonctionnant par écoulement de fluide et comportant des aubes, comprenant une série d'aubes de stator et une structure de support, ainsi que des moyens pour monter une extrémité radiale de chacune des aubes dans ladite structure, caractérisée 5 par le fait que chaque aube comporte un tourillon à son autre extrémité radiale, ce tourillon étant monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal de l'aube, dans une couronne retenue en position par les tourillons de toutes les aubes. 0 2 - Machine fonctionnant par écoulement de fluide et comportant des aubes suivant la Revendication 1, caractérisée par le fait que chaque trou ménagé dans la couronne reçoit une douille faite en une matière qui combine un coefficient de friction re-lativement élevé et une résistance élevée à l'usure. 5 3 - Machine fonctionnant par écoulement de fluide et comportant des aubes, suivant la Revendication 2, caractérisée par le fait que la douille est faite en matière plastique renforcée par des fibres. ® 4 - Machine fonctionnant par écoulement de fluide et comportant des aubes, suivant l'une des Revendications précédentes, caractérisée par le fait que la structure de support comporte une enveloppe cylindrique formant une gorge circonférentielle destinée à recevoir les aubes de stator et à s'opposer à leur dépla- 5 cernent axial dans l'enveloppe, ainsi qu'une pluralité de blocs qui sont placés dans ladite gorge entre les bords des aubes di-rigé^tadialement vers l'extérieur, afin d'empêcher un déplacement circonférentiel des aubes. q 5 - Machine fonctionnant par écoulement de fluide et comportant des aubes, suivant la Revendication 4, caractérisée par le fait que les extrémités des aubes de stator tournées radialement vers l'extérieur, et qui s'ajustent dans la gorge de l'enveloppe, forment un redan sur leurs côtés orientés axialement, ce redan s'ajustant dans une gorge correspondante d'un bloc d,assemblage.