Brevet FR2258519A1 — publié le 19750818

La présente invention se rapporte à la fabrication des roues di rectri ces de turbine, et plus particulierement de turbine à fluide élastique, à vapeur par exemple. Une roue directrice, organe destiné à guider le fluide moteur sur les aubes mobiles d'un étage de turbine, se compose d'aubes fixes réparties circonférentiellement et disposées radialement entre deux couronnes, ltune intérieure et l'autre extérieure ou entre deux bandages portés l'un par une couronne intérieure, l'autre par une couronne extérieure. Les bandages sont munis d'alvéoles qui reçoivent, sur une profondeur qui est environ la moitié de l'épaisseur des bandages dans les roues directrices classiques ou qui est la totalité de cette épaisseur dans les roues directrices selon la demande de brevet français déposée le même jour par la Société demanderesse pour "Roue directrice de turbine", les extrémités des aubes fixes. Celles-ci sont soudées soit aux bandages soit directement aux couronnes intérieure et extérieure selon la demande de brevet français ci-dessus désignée. Une des difficultés de réalisation des roues directrices de turbine réside dans les très faibles tolérances d'usinage-de l'ensemble aubes fixes - bandages qui est monté séparément puis installé entre les couronnes intérieure et extérieure. Cet ensemble est généralement formé de plusieurs secteurs, et plus particulierement de deux secteurs, appelés secteurs d'aubes. On a trouvé, selon la présente invention, que l'on pouvait réduire les tolérances d'usinage en utilisant la couronne extérieure pour fretter le secteur d'aube ou les secteurs d'aubes. On s'-est, en effet, aperçu que les secteurs d'aubes transmettaient bien l'effort de frettage jusqu'à la couronne intérieure et que ce frettage pouvait meme permettre de supprimer l'usinage des secteurs d'aubes. L'invention a, ainsi, pour objet un procédé de fabrication d'une roue directrice de turbine dans lequel on met en place une couronne intérieure et on monte sur cette couronne intérieure un ensemble constitué d'aubes fixes réparties circonférentiellement entre deux bandages, puis on introduit une couronne extérieure sur ledit ensemble et on effectue un soudage réunissant : aubes fixes, bandages et couronnes, caractérisé en ce que la couronne extérieure est chauffée prealablement à son introduction, de maniera que cette couronne extérieure joue le rôle de frette pour ledit ensemble. La couronne extérieure peut notamment être portée à une température de 1500 à 2900C, au moyen, par exemple, d'un chauffage au chalumeau. Si l'on effectue un soudage des aubes fixes et des bandages sur les couronnes par un procédé à focalisation d'énergie, la qualité de la soudure obtenue est améliorée par ce frettage car il supprime les jeux entre pièces à réunir. Le frettage a, en outre, I'intérêt de compenser le retrait dû au soudage et, par conséquent, de supprimer les tensions qui pourraient résulter du soudage seul. La figure ci-jointe montre en demi-coupe axiale une portion de turbine à vapeur comprenant une roue directrice coupée suivant une ligne passant dans une aube fixe, elle-même représentée non coupée et une roue mobile. Cette portion de turbine comprend un corps fixe 1, un rotor 2 porteur d'une aube mobile 3 qui forme un étage de turbine avec un ensemble d'aubes mobiles 4, et une roue directrice constituée par une couronne extérieure 5 portée par le corps 1, une couronne intérieure 6, un bandage extérieur 7, un bandage intérieur 8 et, entre ces deux bandages, un ensemble 9 d'aubes fixes, l'étanchéité entre couronne 6 et rotor 2 étant assurée par un labyrinthe 10. Les couronnes et les bandages sont généralement constitués, pour permettre le montage, en deux moitiés semi-circulaires réunies l'une à l'autre. Dans cet exemple, suivant la demande de brevet français précité, les aubes fixes 9 traversentdes alvéoles 11, des bandages 7 et 8 et viennent au contact des couronnes 5 et 6 auxquelles des soudures réunissent à la fois les aubes fixes et les bandages. Ce montage est beaucoup plus avantageux que le montage classique, dans lequel les aubes fixes ne pénètreraient dans les bandages 7 et 8 qu'à miépaisseur de ceux-ci. Lors de la fabrication, la couronne 6 est d'abord mise en place avec l'ensemble des bandages 7 -et 8 et des aubes fixes 9 agrafées aux bandages par quelques points de soudure, puis la couronne 5 est introduite sur le bandage 7 après quoi on effectue un soudage réunissant aubes fixes, bandages et couronnes. Avant l'introduction de la couronne extérieure 5, celle-ci est chauffée au chalumeau à une température de 1500 à 2000C, de manière qu'après refroidissement, cette couronne exerce une action de frettage sur ledit ensemble dont les dimensions sont fixées à cet effet. Ce frettage est calculé pour compenser les retraits dus au soudage, retraits qui peuvent être prédéterminés avec une grande exactitude dans le cas d';n soudage par focalisation d'énergie. REVENDICATIONS I/ Procédé de fabrication d'une roue directrice de turbine, dans lequel on met en place une couronne intérieure, et on monte sur cette couronne intérieure un ensemble constitué d'aubes fixes, réparties circonférentiellement entre deux bandages, puis on introduit une couronne extérieure sur ledit ensemble et on effectue un soudage réunissant : aubes fixes, bandages et couronnes, caractérise en ce que la couronne extérieure (5) est chauffée préalablement à son introduction, de manière que cette couronne extérieure (5) joue le rôle de frette pour ledit ensemble (9, 7, 8). 2/ Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'action de frette exercée par la couronne extérieure (5) est prévue pour compenser les retraits dus au soudage dudit ensemble (9, 7, 8) sur les couronnes (5, 6). 3/ Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'avant son introduction, la couronne extérieure (5) est portée à une température comprise entre 1500 et 200 OC.