Brevet FR2518642A1 — publié le 19830624

La présente invention concerne une aube de,rotor pour turbomoteurs. Lorsque les profils aérodynamiques de telles aubes sont creux et sont munis d'une pièce rapportée pour oontroler la distribution de l'air de refroidissement à l'intérieur du profilé aérodynamique, il est générale- ment souhaitable de prévoir l'introduction de la pièce rapportée par une ouverture située à l'extrémité radialement intérieure du profil aérodynamique L'ouverture traverse une partie de l'aube connue sous le nom de "talon", étant la partie par laquelle le profil aérodynamique est fixé au corps du rotor ou disque Dans les cas o le profil aérodynamique n'est pas bien aligné avec le talon il est difficile de prévoir l'introduction de la pièce rapportée à travers ladite ouverture Un des buts de la présente invention est de réduire ou de surmonter cette difficulté. Selon l'invention, il est prévu une aube de rotor pour turbomoteurs comprenant un profil aércdynamique creux, une première pièce rapportée creuse située entre la première et la seconde surface intérieure du piofil aérodynamique dans une position de fonctionnement dans laquelle la pièce rapportée est plus proche de la seconde surface que de la première, un talon ayant une ouverture comprenant une première et une seconde surface qui sont espacées par une distance plus grande que la largeur de la première pièce rapportée, mais inférieure à l'espacement entre les surfaces dudit intérieur, la seconde surface dudit intérieur étant en retrait par rapport à la seconde surface de l'ouverture, et la première surface dudit intérieur étant moins en retrait, une seconde pièce rapportée creuse située en position de fonctionnement entre la première pièce rapportée et la première surface de la partie profilée, la première pièce rapportée pouvant être insérée par l'ouverture et pouvant être déplacée latéralement dans ladite position de fonctionnement, et la seconde pièce rapportée pouvant être insérée après ledit déplacement latéral de la première pièce rapportée, et des passages permettant l'introduction d'air de refroidissement à l'intérieur des pièces rapportées Un exemple d'une aube de rotor selon la présente invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de côté de l'aube en partie en coupe, la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1, -la figure 3 est une vue de dessus de la figure 1, la figure 4 est une coupe selon la ligne IV- IV de là figure 1 la figure 5 est une coupe agrandie selon la ligne V-V de la figure 1, la figure 6 est une vue selon la flèche 6 de la figure 1. L'aube désignée par 10 comprend un profilaérodynamique 11 i d'une seule -2 22518642 pièce avec un talon 12 Le talon 12 comprend une partie en sapin pour faciliter sa fixation àun disque de turbine 30 d'un turbomoteur. Le profil aérodynamique 11 est creux et défini par une paroi 13 de section sensiblement constante, de telle sorte que l'intérieur 14 du profil aérodynamique suit sensiblement la section profilée de l'extérieur. l'intérieur 14 comprend une première et une seconde surfaces 14 A et 143 se faisant face, situées respectivement du c 6 té haute pression et basse pression -du profil aérodynamique Entre les surfaces 14 A et 143 est disposé un ensemble 16 de deux pièces rapportées 17 et 18 Le talon comprend une ouverture 15 permettant l'accès à la cavité 14 et ayant une première et une seconde surfaces 15 A et 15 B se faisant face. En référence plus particulièrement aux figures 5 et 6, la nécessité d'utiliser plus d'une pièce rapportée est expliquée de la façon suivante. Le profil aérodynamique et le talon ont chacun une section allongée, la direction d'allongement du profil aérodynamique et du talon étant donnée par la corde 10 A Cependant, alors que le talon est plus proche de la rectiligne dans la direction de la ligne 10 A, le profil aérodynamique suit une ligne de cambrure 103 Dans les cas, tels que celui représenté, o la cambrurenotée est élevée, de sorte-que le profil aérodynamique a presque une section en "U", les bords d'attaque et de fuite 29 et 31 du profil aérodynamique s'étendent au delà du talon de sorte que l'espacement total X entre les surfaces 14 A et 14 B est plus grand que l'espacement Y entre les surfaces A et 15 B Plus précisément, la surface 143 est notablement en retrait comme en 140 par rapport à la surface 15 B, tandis que la surface 14 A n'est pas autant en retrait, et si elle l'est, elle se projette légèrement au delà de la surface 15 A tel qu'en 150 Une telle situation est inévitable, si l'on ne veut pas que le talon soit trop large pour des raisons de poids La largeur relativement plus grande de la-cavité 14 et en particulier le retrait de la surface 143 rend impossible de prévoir une seule pièce rapportée apte à remplir sensiblement l'intérieur 14 et à être introduite au travers de - l'ouverture 15 L'utilisation de deux pièces rapportéesséparées résout ce problème - La première pièce rapportée 17 a une Iargeur Z (figure 5) qui n'est que peu inférieure à la largeur Y (figure 6) de l'ouverture 15 et après avoir été introduitg dans la cavité -14 la pièce rapportée 17 est déplacée - latéralement dans sa position de fonctionnement montrée à la figure 2 Après ce 3 a la seconde pièce rapportée 18 est insérée au travers de l'ouverture 15 pour remplir l'espace laissé nécessairement libre entre lapièce rapportée 17 et la surface 14 A. 3 22518642 La pièce rapportée 17 est maintenue en position dans le sens de l'envergure par un col 17 A (figures 2 et 6) s'étendant au travers de l'ouverture 15 et se terminant par un ergot transversal 17 B coopérant avec une surface 20 du talon, tournée du c 8 té opposé au profil aérodynamique La pièce rapportée 18 comprend un col 18 A et un ergot 18 B correspondant Les ergots 17 B et 18 B maintiennent les pièces rapportées contre la force centrifuge et les pièces rapportées sont de plus maintenues par un coin 19 (figures 4 et 6) qui écarte les cols et les presse contre les surfaces respectives 15 A et 15 B Le coin lui-même est maintenu en position par un embrèvement 23 formé dans une partie relativement fine 21 du coin et coopérant avec un orifice 22 de l'un des cols. On notera que le col 174 est relativement fin (figura 2),ce qui est nécessaire pour permettre le déplacement latéral de la pièce rapportée 17 dans sa position de fonctionnement Par contre le col 18 A peut être sensible- ment plus large Cette caractéristique est utilisée en relation avec l'intro- duction de l'air de'refroidissement dans les pièces rapportées Comme on le verra, c'est la pièce rapportée 18 qui est essentiellement responsable de la distribution de l'air de refroidissement dans la cavité 14 en particulier vers le bord d'attaque du profil aérodynamique, et la largeur relativement grande du col 18 A procure la place nécessaire pour un conduit d'air 24 (figures 2 et 6) qui amène l'air dans la cavité 14 Pour transférer-l'air à la pièce rapportée 17, la pièce rapportée comporte une ouverture 26 (figures 1 et 7) communiquant avec les ouvertures 27 de la pièce rapportée 17. La pièce rapportée 17 a une section en C (figure 5), l'ouverture 26 étant formée entre des extrémités libres du C Grâce à cette forme en C, la pièce rapportée est élastique et elle est dimensionnée pour être dans un état de compression entre là pièce rapportée 18 et -la surface 14 B, ce qui assure un maintien en place ferme de la pièce rapportée et une tendance à supprimer les vibrations de l'aube. Des saillies 28 sont prévues sur la paroi 13 pour espacer les pièces rapportées du corps de la paroi et fournir un espacement sensiblement uniforme entre les pièces rapportées et les parois Les surfaces 14 A et 14 B sont constituées par les extrémités libres des saillies 28. La pièce rapportée 18 comprend des ouvertures 25 dans sa partie adjacente au bord d'attaque 29 du profil aérodynarmiques les ouvertures étant agencées de sorte que l'air de refroidissement Jui s'en écoule rencontre la surface intérieure du bord d'attaque 29 puis s'écoule par des canaux 34 entre les pièces raoportées 17 et 18 et la paroi 13,-avant d'être déchargé par des ouvertures 32 ménagées dans le bord de fuite 31 D'autres ouvertures 33 -gzllî,r L qse e Tqinesue, 1 Ion -q su'ep ernb-c -poxa T Ul op iutpuadep lD Ux G êjq Mou SE Tzleuú _ 1oad n-P UOT eznî:d no s Gel iodduj: sooa-çcl 's-Lo-il ex-puezduioo qnad a Iqmesu G T anb ej:puexclufoo UO &Se GX'ed GS Se Oe T(I Xr L 0-P q-U'e UGZC It UOC) OG- 7- Oddt Z 59 '-Ial(i Eri OCCL;Zec-;Ue un U Gouez-1 1 ue qllj O Gp P'tp UO-L sejd u 7G-1 b Ue T laz Zuces O au se -cs S 9 n A-,,tj:d air sei Ta' op S eva T(I a I surp no f,ú 8 " 1 eueo-"r >rpe qj-" z re -Pl op P-roq 1 1 BI sunp a-C TTe T -inod p 9 uraddt-qoep sep op ezlusse gu sud qsa Ti lz ieljàep or G=O r UT MG ap OD G pzoq'nu enb-pq-,t ia, p -,110 q RJ, e_ Et 1 C; UG-5-la T op sbi: Srt-,L-71 lue Puell inb k Gn-Em Uulozpu I Tjcj-, np sl xuz se-T -,)n a ;e op je enbuq-le ip s-parq col -ljr-u G - onze REVEUDICATIONS 1. Aube de rotor pour turbomoteurs comprenant un profil aéro- dynamique creux ( 11), caractérisée en ce qu'elle comporte une première pièce rapportée creuse ( 17) située entre les première et deuxième surfaces opposées ( 14 A et 14 B) du profil aérodynamique dans une position de fonctionne- ment dans laquelle la pièce rapportée est plus proche de la seconde surface 14 B que de la première surface 14 A, un talon ( 12) ayant une ouverture ( 15) comprenant une première et une seconde surface 15 A et 15 B opposées qui sont espacées par une distance plus grande que la largeur de la première pièce rapportées mais inférieure à l'espacement entre les surfaces de ladite cavité, la seconde surface ( 14 B) de ladite cavité étant en retrait par rapport à la seconde surface ( 15 B) de l'ouverture et la première surface ( 14 A) de ladite cavité étant moins en retrait, une seconde pièce rapportée creuse ( 18) située, en fonctionnement, entre la première pièce rapportée ( 17) et la première surface du profil aérodynamique, la première pièce rapportée pouvant être insérée au travers de l'ouverture ( 15) et pouvant être déplacée latéralement dans ladite position de fonctionnement et la seconde pièce rapportée ( 18) pouvant être insérée après ledit déplacement latéral de la première pièce rapportée, et des passages ( 24) pour introduire l'air de refroidissement à l'intérieur des pièces rapportées. 2. Aube selon la Revendication 1, caractérisée en ce que la seconde pièce rapportée ( 18) comprend un passage d'admission ( 24) pour l'air derefroidissement, et une ouverture ( 26) pour le transfert de l'air de refroidissement vers la première pièce rapportée ( 17). 3 Aube selon la Revendication 1, caractérisée en ce que les pièces rapportées ( 17 et 18) comprennent chacune un col 17 A et 18 A s'étendant au travers de l'ouverture ( 15) du talon ( 12) lorsque les pièces rapportées sont dans lesdites positions de fonctionnement-et des moyens pour fixer les- dits cols au talon. 4 Aube selon la Revendication 1, caraotérisée-en ce que la seconde pièce rapportée ( 18) est située contre le coté haute pression de l'aube et a des bords d'attaque et de fuite situés à proximité des bords d'attaque et de fuite ( 29 et 31) de l'aube, le bord d'attaque au moins de la seconde pièce rapportée ayant des orifices de sortie ( 25) pour l'air de refroidis- sement, la première pièce rapportée ( 17) étant située entre la seconde pièce rapportée ( 18) et le c 6 té basse pression de l'aube et ne s'étendant pas jus- qu'au bord d'attaque et de fuite ( 29, 31) de l'aube. 5. Aube selon la Revendication 2, caractérisée en ce que la seconde pièce rapportée ( 18) a un col ( 18 A) s'étendant dans ladite ouverture ( 15) 6 2518642 et comprenant un passage ( 24) pour laisser passer l'air de refroidissement vers l'intérieur de la pièce rapportées la première pièce rapportée ( 17) ayant un col s'étendant dans ladite ouverture ( 15) contre le col de la première pièce Rapportée, chacun desdits cols comprenant des moyens ( 19) aptes à être fixés audit talon ( 12). 6. Aube selon la Revendication 3, caractérisée en ce que le talon ( 12) comporte une surface d'extrémité ( 20) tournée du côté opposé au profil aérodynamique ( 11), un au moins desdits cols ( 17 A et 18 A) ayant un prolongement transversal ( 17 B, 18 B) coopérant avec ladite surface d'extrémité pour retenir la pièce rapportée contre un mouvement dans la direction de l'insertion au delà de ladite position de fonctionnement. 7. Aube selon la Revendication 69 caractérisée en ce qu'elle comprend un coin ( 19) inséré entre lesdits cols ( 17 A et 18 A) pour presser lesdits cols contre les côtés opposés ( 15 B et 15 A) de l'ouverture.