Brevet FR2192243A1 — publié le 19740208

ta présente invention a pour objet une turbomachine à flux axial, du type comportant un canal annulaire d'écoulement de fluide délimité par deux parois coaxiales dont l'une fait partie d'un corps annulaire monobloc supportant au moins une couronne d'aubes qui font saillie radialement dans ledit canal annulaire à partir dudit corps monobloc, chaque aube présentant un pied par lequel elle prend appui sur ledit corps monobloc et une type éloignée dudit corps, ledit corps monobloc étant percé, en nombre égal à celui des aubes qu'il supporte, d"ouvertures à travers chacune desquelles une aube est introduite par sa tette pour faire saillie dans le canal annulaire et dans laquelle cette aube est maintenue en butée par son pied. L'invention s'applique plus particulièrement, bien que non exclusivement, au cas où ledit corps annulaire monobloc est constitué par un tambour faisant partie du rotor d'une turbomachine, telle qu'un compresseur aiial pour turboréacteur, et elle vise, d'une manière générale, à améliorer 1 fixation et à simplifier le montage et le démontage individuels des aubes supportées par ledit corps monobloc. A cet effet, la turbomachine comprend, conformément à l'invention, pour maintenir radialement en place sur ledit corps monobloc l'ensemble des aubes d'au moins une couronne, une jupe disposée hors du canal d'écoulement de la turbomachine, coaxialement audit corps monobloc, et sur laquelle le pied de chacune desdites aubes prend appui par sa base ou "plante". Suivant un mode d'exécution préféré, la jupe précitée est montée angulairement réglable en position par rapport audit corps monobloc. Suivant une disposition applicable dans ce cas, la jupe est percée, au droit de la ou de chacune des couronnes d'aubes qu'elle maintient en place, d'au moins un regard obturé par un bouchon amovible, ledit regard étant de dimension suffisante pour permettre, après enlèvement dudit bouchon, l'introduction ou l'extraction d'une aube de ladite couronne. Pour éviter tout balourd dans le cas d'aubes rotoriques, et pour augmenter le nombre d'accès aux aubes, la jupe précitée est percée, de préférence, d'au moins deux regards uniformément répartis sur la circonférence de la jupe.Toujours dans le même souci de symé- trie, dans le cas où le corps monobloc (tambour) supporte au moins deux couronnes d'aubes axialement successives, les regards percés au droit de l'une des couronnes peuvent être décalés, par rapport aux regards percés au droit de l'autre couronne, d'une distance égale à la moitié du pas séparant deux regards périphé riquement consécutifs percés au droit d'une méme couronne les diverses dispositions précitées s'appliquent de façon particulièrement avantageuse au cas oW le corps monobloc (tambour) est réalisé en un matériau composite fibreux (par exemple, à base de fibres de carbone, de silice ou de bore enrobées dans un liant approprié).L'expérience a montré, en effet1 qutun matériau de ce type se prote assez mal à la fixation par encastrement des pieds d'aubes dans des logements de type classique, par exemple en forme de queue d'aronde. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut entre réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 est une vue en demi-coupe axiale, suivant la ligne I-I de la figure 2, d'une turbomachine équipée d'une structure de support d'aubes conforme à l'invention la figure 2 est une vue développée, suivant la flèche II de la figure 1, dtune portion de ladite turbomachine. La figure 3 est une vue en coupe transversale, suivant la ligne III-III de la figure 2, d'une portion de ladite turbomachine. la figure 4 est une vue agrandie, avec arrachement partiel, drun détail de la figure 2. Sur les figures, on a représenté une portion de turbomachine d'axe t - A (par exemple une portion de compresseur) à flux axial, polyétagée, comprenant deux parois coaxiales 1, 2, délimitant entre elles un canal annulaire d'écoulement de fluide 3 (voir figure 1). La paroi 1 est constituée, dans exemple représenté, par la paroi extérieure d'un corps annulaire ou tambour monobloc 4 faisant partie du rotor de la turbomachine. le corps monobloc 4 supporte au moins une (et de préférence plusieurs) couronnes (s) d'aubes 105, 205 505, faisant saillie radialement dans le canal annulaire 3 à partir dudit corps monobloc. Ces couronnes d'aubes coopèrent avec d'autres couronnes d'aubes 106, 206,.... 506, par exemple fixes, portées par l'autre paroi 2. Chaque aube rotorique, telle que 105, supportée par le corps monobloc ou tambour 4 comprend un pied 7 par lequel elle prend appui sur ledit corps monobloc, et une tette 8 éloignée dudit corps. te pied 7 se compose lui-mEme d'une portion cylindrique 7a et d'une portion évasée 7b. On a désigné par le repère 7ba la base ou "plante" dudit pied. le corps monobloc 4 est percé, en nombre égal à celui des aubes qu'il supporte, d'ouvertures 9 dont chacune présente une portion cylindrique 9a et une portion évasée 9b. Cette disposition permet d'introduire chacune des aubes par sa tête 8 à travers une ouverture 9 correspondante, de fanon que ladite aube fasse saillie dans le canal annulaire 3 et qu'elle soit maintenue en butée par son pied 7 dans ladite ouverture. Dans cette position, la portion cylindrique 7a du pied de l'aube vient se loger dans la portion cylindrique 9a de l'ouverture 9 tandis que 1â portion évasée 7b dudit pied repose contre la portion évasée 9b de ladite ouverture. On a désigné par le repère 10 une jupe ou virole disposée coaxialement au corps monobloc 4, à proximité dudit corps, mais hors du canal d'écoulement de fluide 3. Cette jupe est montée réglable en position, de préférence angulairement, par rapport audit corps monobloc. A cet effet, elle repose, au voisinage de ses deux extrémités, par l'intermédiaire de billes 11 (ou par l'intermédiaire d'organes analogues aptes à diminuer le frottement lors du réglage angulaire de la jupe), sur deux pistes 12, 13, solidaires du corps monobloc 4. Un dispositif de verrouillage est prévu pour empocher la jupe 10 de tourner par rapport au corps monobloc 4 en dehors des périodes de réglage angulaire. Comme montré à la figure 2, la jupe 10 peut présenter, à cet effet, une encoche 14 apte à coopérer avec un organe de blocage, tel qu'un doigt 15. Dans l'exemple représenté, le doigt 15 est solidaire d'une vis 16 pouvant tourner dans un orifice taraudé ménagé dans une portion en saillie 17 de la piste 13. En configuration normale (en particulier, lors du fonction nement de la turbom & hine), la jupe 10 est verrouillée angulaire rement en position par rapport au corps monobloc 4, comme montré à la figure 2. Sur la périphérie extérieure de cette jupe 10, le pied 7 de chacune des aubes rotoriques appartenant à au moins une couronne d'aubes telles que 105 prend appui sur sa base ou "plante" 7ba. Cet appui peut se faire soit directement, comme représenté pour les aubes de la couronne 505,soit par l'intermédiaire d'un organe élastique, tel qu'une lame de ressort 18 jouant un rôle d'amortisseur. Dans l'exemple représenté, une seule et meme jupe 10 permet ainsi de maintenir en place sur le corps monobloc 4 l'ensemble des aubes rotoriques 105, 205,... 505, de la turbomachine. Au droit de chacune des couronnes d'aubès rotoriques 105, 205, ..., 505, la jupe 10 pressente une surépaisseur ou bossage 20 dans la zone duquel elle est percée d'un regard 21 obturé par un bouchon amovible 22. La dimension de ce regard est suf lisant pour permettre, après enlèvement dudit bouchon, d'introduire ou d'extraire une aube de la couronne d'aubes considérée, Chaque bouchon 22 est verrouillé en position d'obturation par un dispositif approprié, tel qu'une lame élastique 23, De préférence, en vue d'éviter tout balourd, la jupe 10 est percée, au droit de chaque couronne d'aubes 105, 205,... 505, d'au moins deux regards 21 uniformément répartis sur la circonférence de la jupe. Dans le même souci de symétrie, et comme le montre la figure 2, les regards 21 percés au droit d'une couronne d'aubes (par exemple, la couronne 105) peuvent entre décalés, par rapport aux regards 21 percés au droit d'une couronne d'aubes suivante (par exemple, la couronne 205), d'une distance égale à la moitié du pas séparant deux regards périphériquement consécutifs percés au droit d'une méme couronne. les dispositions conformes à l'invention permettent le remplacement aisé de ntimporte quelle aube supportée par le corps monobloc ou tambour 4. Pour ce faire, on commence par dévisser la vis 16, ce qui permet de dégager le doigt 15 de l'en- coche 14, et de déverrouiller ainsi la jupe 10. On fait ensuite tourner ceste jupe par rapport au tambour 4 jusqu'à ce que l'un des regards 21 se trouve en face de l'aube à démonter. Après enlèvement du bouchon 22, on peut alors extraire cette aube à travers l'ouverture 9a-9b et le regard 21 et introduire une nouvelle aube par la mOme voie. Après remise en place du bouchon 22, on ramène la jupe 10 dans sa position angulaire initiale et on la verrouille à nouveau dans ladite position à l'aide du doigt 15.Pour démonter l'ensemble des aubes d'une couronne telle que 105, il suffit de faire tourner la jupe 10 d'aube à aube sur un demi-tour, en supposant que la jupe 10 est percée, au droit de cette couronne, de deux regards dianétrclement opposés. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'il serait possible de le modifier, notamment par substitution d'éouiveg1ents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Ctest ainsi que les diverses indications données dans la description concernant le montage d'aubes rotoriques pourraient être transposées aisément, zutatis mutandis, au montage d'aubes statoriques, ou au montage d'aubes appartenant à un rotor extérieur dans le cas d'une turbomachine contrarotative. Le tambour 4 serait alors remplacé par une virole périphérique et la jupe 10 serait située à l'extérieur de ladite virole. REVENDICATIONS 1. Turbomachine à flux axial, du type comprenant un canal annulaire d'écoulement de fluide délimité par deux parois coaxiales dont l'une fait partie d'un corps annulaire monobloc supportant au moins une couronne d'aubes qui font saillie radialement dans ledit canal annulaire à partir dudit corps monobloc, chaque aube présentant un pied par lequel elle prend appui sur ledit corps monobloc et une tête éloignée dudit corps, ledit corps monobloc étant percé, en nombre égal à celui des aubes qu'il supporte, d'ouvertures à travers chacune desquelles une aube est introduite par sa tete pour faire saillie dans le canal annulaire et dans laquelle cette aube est maintenue en butée par son pied, caractérisée en ce qu'elle comprend, pour maintenir radialement en place sur ledit corps monobloc l'ensemble des aubes d'au moins une couronne, une jupe disposée hors dudit canal d'écoulement coaxialement audit corps monobloc et sur laquelle le pied de chacune desdites aubes prend appui par sa base. 2. Turbomachine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le pied de certaines au moins desdites aubes prend appui directement sur ladite jupe. 3. Turbomachine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le pied de certaines au moins desdites aubes prend appui sur ladite jupe par l'intermédiaire d'un organe élastique tel qu'un ressort. 4. Turbomachine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite jupe est montée réglable en position par rapport audit corps monobloc. 5. Turbomachine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que ladite jupe est montée angulairement réglable en position par rapport audit corps monobloc. 6. Turbomachine suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens, tels que des billes, destinés à diminuer le frottement lors du réglage angulaire de ladite jupe. 7. Turbomachine suivant la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que ladite jupe est percée, au droit de ladite couronne d'aubes, d'au moins un regard obturé par un bouchon amovible, ledit regard étant de dimension suffisante pour permettre, après enlèvement dudit bouchon, l'introduction ou l'extraction d'une aube de ladite couronne. 8. Turbomachine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que ladite jupe est percée, au droit de chaque couronne d'aubes, d'au moins deux regards uniformément répartis sur la circonférence de la jupe. 9. Turbomachine suivant la revendication 8 dans laquelle ledit corps monobloc supporte au moins deux couronnes d'aubes axialement successives, caractérisée en ce que les regards percés au droit de l'une des couronnes sont décalés, par rapport aux regards percés au droit de l'autre couronne, d'une distance égale à la moitié du pas séparant deux regards périphériquement consécutifs percés au droit d'une meme couronne. 10. Turbomachine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ledit corps annulaire monobloc est constitué par un tambour faisant partie du rotor de la turbomachine.