Brevet FR2336211A1 — publié le 19770722

La présente invention concerne un procedé pour la fabrication d'ailettes et d'aubes directrices pour turbomachines thermiques traversées axialement, es pièces étant constituées par une pale pourvue d'un profil, en particulier en un matériau étiré pour pales, par unpied de fixation et une plaque de recouvrement. Dans les compresseurs à turbines et les compresseurs axiaux, on utilise différents types et formes de pales, et ceci aussi bien pour les ailettes que pour les aubes directrices. On utilise des pales sans plaque supérieure de recouvrement et avec des éléments de fixation et des pièces intermédiaires, ainsi que des pales de turbines avec bandes de recouvrement rivées, combinées avec différentes sortes de pieds ou de fixation, et des pales avec plaques de recouvrement pour chacune, celle-ci étant toujours fabriquée en une seule pièce, par exemple par fraisage d'un bloc plein de matière. Dans les types de pales indiqués ci-dessus, la fabrication demande le plus souvent beaucoup de temps et est très chère, en particulier au point de vue du rendement obtenu des pales. En particulier la fabrication des ailettes demande n degré de précision élevé, tout spécialement en ce qui concerne le poids égal des ailettes y compris leur dispositif de fixation. Il en résulte des conceptions couteuses en temps et en prix. Le but de la présente invention est de procurer un procédé pour la fabrication d'ailettes et d'aubes directrices pour turbomachines thermiques traversées axialement, ce procédé pouvant être utilisé pour tous les types de pales se présentant, et étant bon marché en ce qui concerne la fabrication, et simple en ce qui concerne la fixation du pied de la pale. Le problème sera, suivant l'invention, résolu par les phases suivantes du procédé a) La plaque de recouvrement sera usinée de telle sorte que dans sa partie tournée vers la pale, elle présente un contour de profil analogue à celui de la pale; b) La plaque de recouvrement sera reliée par soudure à la pale, la surface de la pale étant perpendiculaire à la surface extérieure du profilé,-même si le canal d'écoulement est incliné par rapport à I'arête de sortie de la pale; c) Les cordons de M dire seront adaptés par un usinage soigné à la surface de profilé d) Les pales étirées d'ailettes auront leurs extrémités de pied rétreintes jusqutà ce quelles présentent une configuration en T, de façon à tre maintenues dar::S aes pièces intermédiaires. L'davantage du procédé est particulièrement àtvoir en ce que13 fabrication des pales pour compresseurs axiaux/à turbines est la meme pour tous les types de pales, indépendamment de la longueur des différentes pales. Le cordon de soudure entre la pale et la plaque de recouvrement n'est pas située en un endroit de concentration élevée de contrainte, et n'est ainsi pas soumis à de grands efforts. En outre, le niveau de contrainte au cordon de soudure est bien plus bas qu'au pied de la pale, de sorte qu'une influence sur la matière, dQe à l'échauffement lors de la soudure, ne s'exerce pas défavorablement. Au reste, la plaque de recouvrement préparée peut être retouchée par des travaux peu coteaux de fraisage ou de meulage.Grâce au refoulement des pales d'ailettes aux extrémités de pied et à l'insertion des extrémités rétreintes de pied dans es pièces intermédiaires, les pales peuvent facilement supporter les forces centrifuges se présentint. Suivant une autre phase du procédé pour la fabrication des de Died aubes directrices, il est prévu, à llextrémité/t I~n de pale, pour les pieds étirés des aubes directrices une encoche pour le montage d'un fil de fixation passant dans l'encoche de la pale et dans une encoche identique pratiquée dans les pièces intermédiaires. Comme les aubes directrices n'ont pas à supporter des forces centrifuges, une fixation avec les pièces intermédiaires et un fil de fixation logé dans l'encoche du talon de pale et dans une encoche identique des pièces intermédiaires suffisante. On atteindra ainsi une standardisation dans la fabrication des différents types de pales, ctest-à-dire les pièces brutes pour les ailettes et les aubes directrices peuvent être faites de façon identique. L'affectation final peut n'avoir lieu qu'avant le montage. Dans le dessin est représente, d'une façon simplifiée un exemple de réalisation non limitatif d'ailettes et d'aubes directrices fabriquées par le procédé, suivant l'invention. On voit Figure 1 - La disposition de deux ailettes dans un rotor; Figure 2 - Une vue latérale d'une ailette suivant la figure 1 ; Figure 3 - Une vue en perspective d'une aube directrice ; Figure 4 - Une ailette représentée en perspective. D'après la figure 1, 1 désigne une encoche de rotor dans laquelle sont montées les ailettes 2 par leurs pieds rétreints 3 entre les pièces intermédiaires 4. A la partie supérieure de de l'ailette 2 sont prévues des plaques de recouvrement 5 qui sont soudées sur les pales d'ailette 2 au moyen de cordons de soudure pour assembler les plaques de recouvrement 5 et les ailettes 2, on peut utiliser le soudage par rayons électroniques, le soudage par friction ou le soudage par résistance. Dans la figure 2, on peut nettement voir dans la vue latérale de l'ailette 2 de la figure 1, le cordon de soudure 6, de même que l'on reconnait également que la surface du cordon de soudure 6 est perpendiculaire à la surface extérieure du profilé de l'ailet- te 2 même dans; le cas où le canal d'écoulement est incliné par rapport à l'arête de sortie de l'ailette 2 (voir anglet(). Dans la figure 3 est représentée une aube directrice, avec le cordon de soudure 6 et soudée par dessus, la plaqua de recouvrement 5 ; å l'extrémité de pied, au talon 8 cette aube présente une encoche 9 qui correspond à une encoche identique 9! dans les deux pièces intermédiaires 4, et dans laquelle est logé, pour fixation, un fil de fixation (non représenté). Dans l'ailette 2 suivant la figure 4, le pied 3 est bloqué sous les pièces intermédiaires 4 alors que l'encoche 9t recevant le fil de fixation est disposée de telle sorte que le talon S de la pale 2 n'est pas en contact avec le fil. Ertce au procédé décrit, il est possible d'utiliser des pales de même profil pour des turbines et des compresseurs axiaux et à turbines différents, car avant le refoulement du pied d'ailette 3, les pales peuvent être coupées è,la longueur appropriée. En outre, l'usinage ultérieur du cordon de soudure sur la pale est facile à exciter, de sortie qu'il n'y a pas ainsi d'inconvénient au point de vue technique des fluides. R E V E N S I C A T I 0 N 5 1. - Procédé pour la fabrication d'ailettes et d'aubes di rectrices pour turbomachines traversées axialement, ces pièces étant constituées par une pale pourvue d'un profilé, en particulier en un matériau étiré pour pale, par un pied de fixation et par une plaque de recouvrement, caractérisé par les mesures d'exécution suivantes a) la plaque de recouvrement (5) est usinée de telle sor te que dans sa partie tournée vers la pale, elle présen te un contour de profil analogue à celui de la pale ; b) la plaque de recouvrement (5) est reliée par soudure à la pale, la surface du cordon de soudure (6) étant per pendiculaire à la surface extérieure du profil, même si le canal d'écoulement est-incliné par rapport à l'arête de sortie de la pale c) les cordons de soudure sont adaptés par un usinage soi gné à la surface du profilé d) les pales étirées (2) ont leurs extrémités de pied (3) rétreintes jusqu'à ce qu'elles présentent une configura tion en forme de T, de façon à être tenues entre des pièces intermédiaires. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu à lsextrémitéxtç pied (3) du talon de pale (B), pour les pales étirées des aubes directrices (7), une encoche (9) pour le montage d'un fil de fixation passant dans l'encoche (9) de la pa le et dans une encoche identique (9t) pratiquée dans les pièces inter médiaires (4). 3. - Procédé suivant l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cordon de soudure entre la pale et la pla- que de recouvrement (5) prend fin avant l'arrête de sortie de l'ai lette.