Brevet FR2446935A1 — publié le 19800814

La présente invention concerne un dispositif de réglage de l'angle de pale, qui peut être utilisé avantageusement en particulier dans des compresseurs axiaux. Il est connu qu'une variation de puissance dans des turbo-machines à écoulement axial, peut être obtenue par exemple par la modification de l'angle de réglage des pales de la roue à aubes, ctest-à-dire par la rotation de ces pales. La partie principale des dispositifs connus en vue de la rotation des pales présente un mécanisme à engrenages. Ces dispositifs sont extraordinairement compliqués, ils présentent un encombrement considérable, ils représentent durant le fonctionnement un ensemble de risques de pannes et en outre leurs coûts de fabrication est passablement élevé. Un inconvénient maeur des dispositifs connus de réglage de pale réside également dans le fait que leur entretien exige une dépense considérable. A cause de ces propriétés désavantageuses, les dispositifs connus de réglage de l'angle de pale n'ont été mis en oeuvre que dans le cas de machines de puissance importante. Dans le cas de turbomachines plus modestes, comme par exemple dans le cas de compresseurs axiaux, l'application des dispositifs connus de réglage de l'angle de pale serait trop chère. La présente invention a pour but de supprimer les inconvénients précités des dispositifs connus et la réalisation d'un dispositif bon marché, d'encombrement faible, qui réduit l'encombrement ainsi que les coûts de fabrication au minimum en comparaison des dispositifs connus. Contrairement aux systèmes à engrenages classiques, la rotation des pales de la roue à aubes est, selon l'invention, assurés par un système à tringles. Dans le dispositif selon l'invention, est rattaché à chaque pale, sur l'axe de celle-ci, à l'aide d'un élément d'articulation permettant un mouvement dans plusieurs directions, un élément-de liaison qui est rattaché par son extrémité éloignée de la pale également à l'aide d'éléments d'articulation permettant un mouvement dans plusieurs directions, à un organe de commande.Cet organe de commande réunit les mécanismes à tiges appartenant aux différentes aubes de la roue, et de cette façon, lors de la manoeuvre du dispositif de réglage des pales, toutes les pales sont déplacées simultanément de la même quantité et dans le même sens L'organe de commande précité peut avantageusement Btre un élément mécanique en forme de disque et aux extrémités des éléments de liaison on utilise avantageusement des articulations sphériques afin d'assurer la liberté de mouvement. Dans le dispositif selon l'invention, existent plusieurs possibilités de mise en place de l'organe de commande.S'il n'est pas nécessaire de modifier l'angle de réglage des pales durant le fonctionnement, la mise en place de l'organe de commande peut s'effectuer à l'aide d'uneoupus1avssSi le réglage de l'angle de pale est nécessaire également durant le fonctionnement, alors dans la chaine cinématique des éléments déplaçant l'organe de commande, doit être utilisé unrrouillage qui garantit le maintien de l'angle de pale fixé sur une période de temps prolongée. Le dispositif selon l'invention est également remarquable par le fait qu'il comporte des éléments de déplacement associés à l'axe de chaque pale, un organe de commande déplaçable et blocable vis-à-vis du moyeu de la roue à aubes ainsi que des éléments de liaison montés de façon articulée entre les éléments de déplacement et l'organe de commande. Dans une forme de réalisation avantageuse du dispositif selon l'invention, l'organe de commande est réalisé sous la forme d'un disque aligné' sur le moyeu de la roue à aubes. L'élément de liaison se compose avantageusement de- deux éléments, qui sont réunis entre eux par leurs tronçons munis de filets. Les articulations aux extrémités des éléments de liaison doivent permettre une mobilité au moins autour de deux axes parallèles entre eux. Cette possibilité de déplacement peut également Etre assurée par des articulations doubles ; mais il est plus avantageux d'utiliser des articulations sphériques au lieu de ces articulations doubles. L'invention est expliquée de façon détaillée en regard des dessins annexés, sur lesquels quelques formes de réalisation du dispositif de l'invention sont représentées à titre d'exemple. La figure 1 est une coupe partielle axiale d'un détail d'une roue à aubes de compresseur. La figure 2 représente en coupe, une autre forme de réalisation, tournée de 900 par rapport à la vue selon la figure 1. -La figure 3 est une coupe selon le plan A-A de la figure 2. Dans la forme de réalisation selon la figure 1, les sièges dans lesquels sont placées les aubes 4, sont réalisés sur le moyeu 1 de la roue à aubes du compresseur axial. L'élément de déplacement, rattaché à l'axe des différentes aubes 4, à l'extrémité de cet axe se trouvant à l'intérieur du moyeu 1 de la roue à aubes, est relié par une articulation sphérique à l'élément de liaison 3. Dans l'exemple représenté sur la figure, la liaison de l'élément de liaison 3 avec l'aube 4 se trouve derrière le plan du dessin, c'est pourquoi elle n'est pas visible. L'élément de déplacement, également invisible sur la figure 1, peut être essentiellement un bras de levier relié à ltaxe de l'aube 4 d'une manière transmettant un couple un étrier ou un élément analogue.L'extrémité de l'élément de liaison 3 se trouvant en face de l'aube 4 est également reliée par une articulation sphérique à une saillie 2 de l'organe de commande 6. L'organe de commande 6 est équipé d'une ou de plusieurs fentes et la position voulue de l'organe de commande 6 peut être fixée durablement à l'aide d'éléments de blocage 5 pénétrant dans les différentes fentes. L'élément de blocage 5 est, dans cet exemple de réalisation, une vis bloquée par un contre-écrou. Les saillies 2 sur l'organe de commande 6 peuvent etre réalisées de façon appropriée, non seulement pour un déplacement radial, mais également pour un déplacement en arc de cercle. Il est avantageux de réaliser les éléments de liaison 3 de sorte que leur longueur puisse être modifiée. Dans la forme de réalisation représentée dans l'exemple, cette possibilité de modification de la longueur est assurée par une douille filetée, une tige filetée et un contre-écrou. Dans la forme de réalisation selon les figures 2 et 3, on voit que l'organe de commande 6 est fixé à l'aide d'éléments de blocage 5 sur le moyeu 1 de la roue à aubes, plus précisément à la paroi perpendiculaire à l'axe de la roue à aubes-de celui-ci. Cet organe de commande 6 est un disque qui peut tourner en cas de besoin. Dans cette forme de réalisation, l'élément de déplacement 8, qui peut transmettre le couple nécessaire à la rotation de la pale 4 sur le pivot axial de celle-ci, est disposé sur l'extrémité axiale de l'aube 4 pénétrant dans l'intérieur du moyeu 1. Ainsi qu'il ressort du détail de la figure 3, à l'extrémité de l'élément de liaison 3, qui est tournée vers l'aube 4, un siège est réalisé qui est adapté à un élément d'articulation placé sur une vis et présentant une surface sphérique. La vis précitée sert également à la liaison de l'élément de liaison 3 et de l'élément de déplacement 8. Sur la figure 3, la liaison filetée des différents constituants de l'élément de liaison 3 est parfaitement visible. Dans la forme de réalisation selon la figure 2, on utilise pour la fixation de la position des aubes 4, en plus des éléments de blocage 5, également des éléments de fixation 7. Ces éléments de fixation 7, qui sont de plaques de compression munies de vis, fixent les bords des aubes 4 au moyeu 1 de la roue à aubes. Le mode opératoire du dispositif selon l'invention est le suivant. Après desserrage de l'élément de blocage 5 et après desserrage des déments de fixation 7, si de tels éléments existent, l'élément de liaison 3 rattaché à l'axe d'une aube 4 se déplace dans la position voulue lors de la rotation de cette pale 4 et l'organe de commande 6 rattaché à son autre extrémité se déplace également simultanément. Ce déplacement de l'organe de commande 6 a pour conséquence qu'-également les autres mécanismes analogues qui lui sont rattachés, c'est-à-dire les autres éléments de liaison 3, se déplacent dans le même sens et d'une quantité identique et- ainsi également les -autres pales tournent dans la même position précitée et avec la pale tournée.Dans la position voulue des aubes de la roue ou après le réglage de la position voulue de celles-ci, l'immobilité de l'organe de commande 6 par rapport au moyeu 1 est assurée à l'aide de l'élément de blocage 5, éventuellement également à l'aide des éléments de fixation 7. Du fait des formes de réalisation représentées à titre d'exemple, il est visible que le dispositif selon l'invention se compose d'un mécanisme à tringles extraordinairement simple non seulement du point de vue de la fabrication, mais également du point de vue de l'entretien et rend superflu l'application d'engrenages rendant nécessaire une technologie compliqué et d'un mécanisme auxiliaire constitué de pignons. La solution selon l'invention assure des avantages importants non seulement durant la fabrication mais également lors de l'entretien. Les avantages les plus importants sont les suivants : Le dispositif selon l'invention présente un encombrement faible, par conséquent il n'est pas nécessaire d'augmenter le moyeu de la roue à aubes du compresseur et ainsi les dimensions du dispositif tout entier. Sa fabrication et son montage n'imposent aucune exigence sévère en ce qui concerne le déroulement de la fabrication et la technologie utilisée. Dans ces conditions, il ressort clairement que le dispositif selon l'invention peut être fabriqué de façon très économique. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de réglage de l'angle de pale de turbomachines à écoulement axial, en particulier de compresseurs axiaux, où les pales sont placées de façon à pouvoir tourner dans le moyeu de la roue à aubes, caractérisé en ce que ce dispositif présente des éléments de déplacement associés à l'axe de'chaque pale (4), un organe de commande (6) pouvant être déplacé et bloqué par rapport au moyeu (1) de la roue à aubes, ainsi que des éléments de liaison (3) montés par-l'intermédiaire d'articulations entre les éléments de déplacement (8) et l'organe de commande (6). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande (6) est un disque aligné sur le moyeu (1) de la roue à aubes. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de liaison (3) se compose de deux éléments réunis par leurs tronçons filetés. 4 - Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les extrémités des élé-ments de liaison (3) sont rattachées à des articulations sphériques.