Brevet FR2381905A1 — publié le 19780922

La présente invention concerne un perfectionnement aux ailettes mobiles de turbine, soumises à des excitations d'ordre aérodynamique, et plus particulièrement aux ailettes munies d'un dispositif d'amortissement des vibrations. Ce dispositif d'amortissement est généralement constitué par un fil anti-vibratoire qui traverse les ailettes à hauteur convenable et procure un amortissement par frottement. Parfois le fil est brasa sur l'ailette et l'amortissement se fait en raison de la prise en masse de l'ensemble des ailettes. Cependant la mise en place d'un tel fil nécessite le per çage de l'ailette et, les raccordements du trou avec la surface con cave de l'intrados, convexe de l'extrados ont une forme telle, qutil devient très difficile d'effectuer un adoucissement correct des angles. Sous l'effet de la force centrifuge, la section de l'ailet te au niveau du trou est soumise à une certaine contrainte moyenne; mais, par la forme même des intersections du trou avec les faces de l'ailette, il existe aux bords du trou des surcontraintes qui amènent, en pratique, la contrainte moyenne à un niveau très élevé. L'invention a pour objet une diminution de la contrainte dans la section de l'ailette au niveau du trou en évitant ces surcontraintes aux intersections du trou avec l'intrados et l'extrados de l'ailette, sans pour autant abaisser le rendement de ltetaye mobile. L'ailette mobile de turbine selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un bourrelet bordant le trou cylindrique de passage du fil anti-vibratoire. Selon une disposition préférée de l'invention, le bourrelet comporte deux surfaces planes, l'une côté intrados, l'autre côté extrados, dans lesquelles débouche le trou cylindrique de passage du fil anti-vibratoire et un arrondi est effectué au niveau de l'intersection du trou avec chacune des surfaces planes du bourrela D'autres dispositions apparaîtront à la lecture de la description et en se référant aux dessins annexés donnés à titre indicatif et non limitatif. Les figures 1 et 2 représentent une ailette mobile de turbine selon l'invention sous deux vues différentes. La figure 1 est une coupe transversale de l'ailette suivant un plan passant par l'axe du trou de passage du fil anti-vibratoire. La figure 2 est une coupe suivant a-a de la figure 1. L'ailette 1 est traversée par le trou cylindrique 2 de passage du fil anti-vibratoire non représenté. L'axe du trou 2 débouchant côté intrados 3 et, côté extrados 4, est dans le plan du disque sur lequel est montée l'ailette, c'est-à-dire que cet axe est dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'ensemble tournant. Le trou 2 est bordé par un bourrelet 5 côté intrados et 6 côté extrados. Le bourrelet peut être obtenu directement lors de la réalisation de l'ailette et il est conforme de manière à présenter une résistance minimale à l'écoulement du fluide de part et d'autre de l'ailette. Il sera profilé sur l'intrados et l'extrados, dans le sens de ltécoulement, et aura sa largeur maximale ainsi que son épaisseur maximale au niveau du trou 2. Deux surfaces planes annulaires 7 et 8, obtenues directement lors de la réalisation de l'ailette ou bien obtenues par usinage ultérieur du bourrelet, entourant le trou 2 côté intrados 3 et côté extrados 4. Les deux surfaces planes 7 et 8 facilitent l'usinage des arrondis 9 et 10 au niveau de leur intersection avec le trou 2. Elles peuvent être situées dans des plans parallèles pour faciliter l'usinage mais non exclusivement. La figure 2 montre que ces deux surfaces sont situées dans des plans parallèles respectivement à l'intrados et à l'extrados de l'ailette. Les rayons des arrondis 9 et 10 sont de préférence égaux ou inférieurs à la surépaisseur provoquée par la présence du bourrelet sur le profil de l'aube. Pour éviter des contraintes de flexion dues aux forces centrifuges, l'ailette de turbine classique est réalisée de façon que la ligne des centres de gravité des sections élémentaires, sur toute la longueur de l'ailette, soit sensiblement radiale. Il est bien évident que le trou percé dans l'ailette va créer une discontinuité sur cette ligne des centres de gravité et provoquer en conséquence des moments de flexion. Pour pallier cet inconvénient, le bourrelet est réparti sur l'intrados et l'extrados de façon à rétablir la ligne des centres de gravité de chacune des sections élémen taires au niveau du trou, sur la ligne générale des centres de gravité de l'ailette matérialisée, sur la figure 1, par le point 11. La présente invention trouve son application dans le domaine des turbines équipant des turbo-compresseurs de suralimentation de moteur diesel. Dans ce domaine particulier les ailettes sont excitées sur des modes très nombreux et souvent très complexes, liés au nombre de cylindres, au groupement de ces cylindres, au régime moteur, à la puissance délivrée et, dans la plupart des cas, ces paramètres sont variables dans le temps. De plus, la suralimentation des moteurs diesel imposant des vitesses de rotation du turbo-compresseur très élevées ainsi que des températures dépassant 6509C, il devient indispensable d'utiliser des ailettes selon l'invention pour obtenir des longévités de turbo-compresseurs compatibles avec celles des moteurs diesel. La présente invention s'applique également aux turbines en général, soumises à des excitations diverses qui peuvent provenir des variations périodiques d'intensité de la poussée du fluide moteur lors du passage des aubes mobiles devant le distributeur c'est le cas des turbines à gaz et des turbines à vapeur. REVENDICATIONS 1. Ailette mobile de turbine munie, à hauteur convenable, d'un trou cylindrique de passage du fil anti-vibratoire caractérisée en ce qu'elle comporte un bourrelet bordant le trou cylindrique de passage du fil, coté intrados et côté extrados de l'ailette. 2. Ailette mobile de turbine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le bourrelet comporte deux surfaces planes, l'une coté intrados, l'autre côté extrados, dans lesquelles débouche le trou cylindrique de passage du fil anti-vibratoire. 3. Ailette mobile de turbine selon la revendication 2 ca ractérisée en ce qu'elle comporte un arrondi effectué au niveau de l'intersection du trou cylindrique avec la surface plane du bourrelet côté intrados et en ce qu'elle comporte un arrondi effectué au niveau de l'intersection du trou cylindrique avec la surface plane du bourrelet côté extrados.. 4. Ailette mobile de turbine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le centre de gravité d'une section élémentaire au niveau du trou est situé sur la ligne reliant les centres de gravité des sections de l'ailette situées de part et d'autre du bourrelet. 5. Turbomachine caractérisée en ce qu'elle comporte des ailettes mobiles de turbines selon l'une des revendications 1 à 4.