Brevet FR2359966A1 — publié le 19780224

L'invention se rapporte au montage d'aubes de rotor de turbomachine du type comportant un pied qui est engage dans une- gorge cir- conférentielle du rotor par une fenêtre pratiquée à la périphérie de celui-ci et concerne plus précisément le blocage et le verrouillage des aubes dans la gorge. Elle s'appliqu-e notamment aux compresseurs axiaux des turboréacteurs d'aviation. Le moyen le plus simple et le plus couramment employé pour assurer le blocage angulaire de la couronne d'aubes dans la gorge est d'insérer entre deux aubes adjacentes une pièce de butée qui est ensuite fixée au rotor par des vis. Ce mode de verrouillage présente l'inconvénient que l'effort d'arret des aubes est supporté par les vis. En outre, les aubes des derniers étages d'un compresseur à taux de compression élevé sont très petites ; il en résulte que les pieds d'aubes et les gorges du rotor ont des dimensions tellement réduites qu'il devient impossible de verrouiller la pièce de butée au moyen de vis. Un des buts de l'invention est de permettre le blocage et le verrouillage d'aubes de petites dimensions. Un autre but est de reporter directement de la pièce de butée au rotor l'effort d'arrêt des aubes. Conformément à la présente invention, les flancs latéraux de la gorge du rotor sont entaillés à une certaine distance de la fenêtre d'introduction des pieds d'aubes de manière à former un logement de révolution autour d'un axe radial ou sensiblement radical, dans lequel peut tourner une pièce de butée de forme correspondante pourvue de deux entailles opposées qui lui permettent de coulisser le long desdits flancs latéraux, des moyens étant prévus pour empêcher ladite pièce de butée de sortir radialement dudit logement, et des moyens étant prévus pour faire tourner cette pièce de butée dans le logement et pour la verrouiller dans une position dans laquelle lesdites entailles ne sont pas en regard desdits flancs latéraux. Pour empêcher la pièce de butée de sortir radialement du logement, il suffirait de donner, par exemple, une forme tronconique à la portion de celui-ci qui est taillée dans les flancs latéraux de la gorge du rotor. Cependant, dans un mode de réalisation préféré, applicable aux aubes pourvues de plateaux sous lesquels font saillie les pieds d'aubes et qui sont jointifs et forment une couronne continue quand les aubes sont montées dans la gorge du rotor, la pièce de butée comporte un collet de diamètre réduit qui peut tourner dans une portée circulaire formée par deux échancrures complémentaires pratiquées dans deux plateaux adjacents. Le verrouillage de la pièce de butée est avantageusement réalisé par un jonc flexible placé dans une rainure de ladite pièce de manière à former un U dont les branches viennent s'engager dans des encoches quand on fait tourner la pièce pour l'amener dans la position convenable. Dans le mode de réalisation préféré mentionné plus haut, les encoches sont pratiquées dans un des plateaux adjacents ou dans les deux. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en demi-coupe axiale du rotor H.P. d'un compresseur axial à taux de compression élevé La figure 2 est une vue partielle en perspective à plus grande échelle montrant deux aubes adjacentes de ce rotor La figure 3 est une vue partielle en perspective d'un disque de rotor, montrant la gorge circonférentielle destinée à recevoir les pieds des aubes, ainsi que la fenêtre d'introduction de ceux-ci et le logement de la pièce de butée La figure 4 est une vue partielle en perspective montrant les aubes fixées au disque de rotor et verrouillées La figure 5 est une vue en plan d'une partie du rotor, à encore plus grande échelle, illustrant l'introduction de la pièce de butée La figure 6 est une vue analogue à la figure 5, illustrant la mise en place de la dernière aube La figure 7 est une vue en coupe selon la ligne Vil-Vil de la figure 6 ;; La figure S est une vue en coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 6 ; La figure 9 est une vue analogue à la figure 5, illustrant le verrouillage de la pièce de butée ; La figure 10 est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 9 La figure 11 est une vue en perspective de la pièce de butée. La figure 1 montre un rotor à haute pression d'un compresseur axial, comprenant plusieurs disques de rotor tels que î pourvus chacun d'une gorge circonférentielle 2 dans laquelle sont engagés les pieds 3, en forme de têtes de marteaux, des aubes 4. Celles-ci sont pourvues chacune d'un plateau 5 sous lequel fait saillie le pied 3 les plateaux 5 sont jointifs et forment une couronne continue quand les aubes sont montées dans la gorge 2. Le compresseur ayant un taux de compression élevé, les aubes des derniers étages sont très petites, de sorte que leurs pieds et les gorges correspondantes 2a des disques la ont des dimensions très réduites. La gorge circonférentielle 2a (figure 3) est pourvue de façon connue dtune fenêtre 6 permettant l'introduction des pieds d'aubes. Dans le mode de réalisation représenté, cette fenêtre 6 est réalisée par enlèvement des flancs rentrants 7, 8 de la gorge 2a sur une longueur légèrement supérieure à celle des pieds d'aubes 3. Le montage des aubes se fait de façon bien connue en introduisant successivement leurs pieds 3- dans la fenêtre 6, puis en les faisant glisser circonférentiellement dans la gorge 2a. Il faut ensuite assurer le blocage angulaire de la couronne d'aubes ainsi réalisée. Selon l'invention, ce blocage angulaire est assuré par une pièce de butée 9 qui est vue sur la figure 4 et représentée plus clairement sur la figure 11, cette pièce de butée 9 étant elle-même verrouillée, comme on l'expliquera plus loin, par un jonc 10 engagé et serti en 11 (figure 8) dans une rainure 12 de la pièce. Cette pièce de butée 9 comprend une portion cylindrique 13 raccordée à une portion d'extrémité de révolution approximativement hémisphérique 14 ayant la même section que le fond de la gorge 2a, et un collet cylindrique de diamètre réduit 15, la rainure 12 étant pratiquée tout autour de la pièce dans un plan diamétral et la portion cylindrique étant pourvue de deux entailles opposées 16, 17 comprenant chacune une portion plane 18 parallèle à ce plan diamétral et une portion 19 pouvant s'adapter à la surface inférieure du flanc rentrant 7 ou 8 de la gorge 2a. Dans les plateaux 5m, 5n de deux des aubes 4m, 4n, appelées aubes de fermeture, sont pratiquées respectivement deux échancrures complémentaires 20, 21 formant ensemble, lorsque les plateaux 5m, 5n sont jointifs (figures 6 et 9), une portée circulaire dans laquelle peut tourner le collet 15. Dans le mode de réalisation représenté, l'échancrure 20 s'détend sur moitis d'une demi-circonférence et l'échan- crure 21 se termine, au bord du plateau 5n, par deux encoches diamétralement opposées 22, 23 dans lesquelles peuvent venir s'engager respectivement les deux extrémités du jonc 10. La pièce de butée 9 peut lourer dans un logement 24 pratiqué dans la rainure 2a (figures 3 et 4) en usinant radialement un perçage cylindrique 24a dans les flancs rentrants 7, 8 de celle-ci. On voit sur la figure 4 que ce perçage a un diamètre égal à celui de la portion 13 de la pièce de butée 9 et que la portion hémisphérique 14 de celle-ci s'adapte dans le fond 24b de la gorge 2a. La distance D, d'axe en axe, entre la fenêtre 6 et le logement 24 est approximativement égale à la longueur L d'un plateau (figure 9). Pour monter les aubes, on les introduit une par une dans la gorge 2a en plaçant le pied de chacune d'elles dans la fenêtre 6, puis en le faisant coulisser dans la gorge sur une distance égale à L (une longueur du plateau) dans le sens de la flèche F, (figure 3), c'est-à-dire en direction du logement 24. Après avoir ainsi monté toutes les aubes destinées à équiper le disque la, y compris l'avantdernière 4m, mais sauf la dernière 4n (figure 5), on introduit la pièce de butée 9 dans la fenêtre 6 en plaçant les entailles 16, 17 en regard des flancs 7, 8, respectivement, de la gorge 2a. On fait ensuite coulisser la pièce de butée 9 jusqu'à ce que le collet 15 vienne stengager dans l'échancrure 20 du plateau 5m de l'aube 4m. On replie alors les deux extrémités du jonc 10 dans la rainure 12 (figure 7) et on engage le pied 3 de la dernière aube 4n dans la fenêtre 6 (figure 6). Le plateau 5n de la dernière aube vient ainsi se placer entre celui 5m de l'avant-dernière et celui 5a de la première, et le collet 15 de la pièce de butée est engagé.dans la portée circulaire 20, 21. On fait encore coulisser l'ensemble des aubes et la pièce de butée 9 jusqu'à ce que celle-ci parvienne dans le logement 24 et on fait tourner cette pièce, au moyen d'un tournevis engagé dans la rainure 12, jusqu'à ce que les extrémités du jonc 10, se détendant élastiquement, viennent s'-enclencher dans les encoches 22, 23 (figures 9 et 10). Dans cette position, aucun--pied d'aube ne se trouve dans la fenêtre 6, de sorte que les aubes ne peuvent pas s'échapper radialement. Tout glissement circonférentiel des aubes est empêché par la pièce de butée 9, l'effort arrêt appliqué au collet 15 par les plateaux des aubes étant transmis directement par la portion 13 de la pièce 9 à la portion du disque la qui forme les flancs latéraux 7 (dans un sens) ou 8 (dans l'autre sens) de la gorge 2a (voir figure 9). Ce n'est donc pas le jonc 10 qui supporte l'effort d'arrêt ; il sert seulement à empêcher la pièce 9 de tourner. Les plateaux 5m et 5n empêchent la pièce de butée 9 de sortir radialement du logement 24. Pour le démontage des aubes, il suffit de rapprocher au moyen d'une pièce ou d'un outil approprié npn représenté, les extrémités du jonc 10 pour les dégager des encoches 22, 23, et de faire tourner la pièce de butée jusqu'à la position de la figure 6, pour pouvoir faire coulisser les aubes dans la gorge 2a. Il est ainsi possible de retirer par la fenêtre 6 l'aube 4n, puis la pièce de butée 9, puis l'aube 4m et ainsi de suite, dans l'ordre inverse de celui qui a été employé au montage. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'on pourrait le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En particulier, les encoches 22, 23 pourraient être pratiquées partie dans le plateau 5m et partie dans le plateau 5n. REVENDICATIONS 1. Dispositif de blocage et de verrouillage des aubes d'une turbomachine dont les pieds sont engagés par une fenêtre dans une gorge circonférentielle du rotor dans laquelle ils peuvent coulisser, au moyen d'une pièce de butée insérée entre deux aubes adjacentes appelées aubes de fermeture, caractérisé en ce que les flancs latéraux du rotor sont entaillés à une certaine distance de ladite fenêtre de manière à former un logement de révolution autour d'un axe radial ou sensiblement radial, que la pièce de butée a une forme correspondant à celle de ce logement de manière à pouvoir tourner dans celui-ci et est pourvue de deux entailles opposées qui lui permettent de coulisser le long desdits flancs latéraux, que des moyens sont prévus pour empêcher ladite pièce de butée de sortir radialement dudit logement, et que des moyens sont prévus pour faire tourner cette pièce de butée dans le logement et pour la verrouiller dans une position dans laquelle lesdites entailles ne sont pas en regard desdits flancs latéraux. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les aubes sont pourvues de plateaux sous lesquels font saillie les pieds d'aubes et qui sont jointifs et forment une couronne continue quand les aubes sont montées dans la gorge du rotor, caractérisé en ce que la pièce de butée comporte un collet de diamètre réduit qui peut tourner dans une portée circulaire formée par deux échancrures complémentaires pratiquées dans les bords adjacents des plateaux des aubes de fermeture. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la distance d'axe en axe entre la fenêtre et le logement est approximativement égale à une longueur de plateau. 4. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le verrouillage de la pièce de butée est réalisé par un jonc flexible placé dans une rainure de ladite pièce de manière à former un U dont les branches viennent s'engager dans des encoches quand on fait tourner cette pièce pour l'amener dans une position dans laquelle les entailles ne se trouvent pas en regard des flancs latéraux de la gorge. 5. Dispositif selon la revendication 4 et une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les en.cohces sont pratiqués dans un des plateaux des aubes de fermeture ou dans les deux.