Brevet FR2519072A1 — publié le 19830701

Dispositif de retenue axiale et radiale d'aube de rotor de turboréacteur. L'invention concerne un dispositif de retenue axiale et radiale d'aube de rotor de turboréacteur, susceptible d'éviter le matage des pieds d'aube et des alvéoles, et plus particulièrement d'une cale susceptible de se loger entre le pied de l'aube et le fond de la rainure prévue dans la jante du disque de rotor. On connaît des dispositifs de retenue axiale et radiale d'aubes telles que celui décrit dans le brevet français ne 2 345 605 et qui est constitué d'une cale que l'on dis- pose entre le pied d'aube et le fond de la rainure de ma- nière à plaquer la partie supérieure du pied d'aube en queue d'aronde contre les dents latérales de la rainure, la cale étant maintenue dans le sens axial par un verrou en U qui coopère avec des encoches correspondantes prévues dans le pied d'aube et dans les dents de la rainure; le système est simple et efficace Pour faciliter, ou même rendre possible le montage et le démontage de l'ensemble, il existe toutefois entre la cale, le pied d'aube et le fond de la rainure des jeux (au moins pour la plupart des aubes) qui se révèlent nuisibles à l'usage En effet, lors de l'autorotation ou de la rotation à faible vitesse du rotor, la force centrifuge qui s'exerce sur les aubes n'est plus suffisante pour maintenir les pieds d'aube plaqués à la fois contre les deux faces obliques des rainures. A chaque tour les aubes passent d'une position d'appui sur un des côtés de l'alvéole à une position d'appui sur l'au- tre côté Cela produit un cliquetis et, ce qui est plus grave, un matage qui endommage très sérieusement les sur- faces en contact Si un tel dommage est déjà difficilement acceptable pour les pièces facilement remplaçables, telles que les cales ou à la rigueur les aubes, il n'en est pas de même pour le disque de rotor pour lequel de tels dom- mages sont absolument inacceptables. C'est ainsi que les brevets français numéros 2 300 215 et 2 426 151 proposent des solutions qui font appel à des cales comportant une partie élastique susceptible de main- tenir le contact permanent entre le pied d'aube et la rai- nure La cale décrite par le premier brevet cité est cons- tituée de trois pièces longitudinales, indépendantes, deux latérales et une centrale Les deux pièces latérales por- tent aux extrémités de deux faces adjacentes des talons prévus de manière à pouvoir s'appliquer contre la face avant et arrière du disque, de part et d'autre de la rai- nure et contre les extrémités radiales des pieds d'aube. Ces deux pièces, symétriques, sont introduites dans l'es- pace compris entre le pied d'aube et le fond de la rainure et sont écartées par la pièce centrale de forme approxima- tivement complémentaire de l'espace restant Cette pièce comporte un logement recevant un organe élastique prenant appui contre le fond de la rainure Les trois pièces sont, après-mise en place, solidarisées par un boulon. Le second brevet cité décrit une cale présentant deux pièces latérales identiques à celles du brevet précédent, mais une pièce centrale constituée de deux éléments et d'une cale de blocage supplémentaire Un des éléments forme une cale d'écartement, susceptible d'être déformée élasti- quement dans le plan axial, et coopère avec un logement prévu dans la barrette formant l'autre élément et destinée a être placée contre le fond de la rainure La mise en place du dispositif se fait, comme précédemment, par intro- duction des pièces latérales, de la barrette, puis de la cale d'écartement On place alors entre les extrémités de 19072 la barrette et de la cale d'écartement la cale de blocage qui maintient la cale d'écartement en pression contre la barrette et le pied d'aube Un boulon maintient les diffé- rentes pièces entre elles et assure le verrouillage. La déformation élastique de la cale d'écartement, lorsque celle-ci se trouve en place, développe des forces de con- tact suffisant pour maintenir le pied d'aube quelle que soit la vitesse de rotation du rotor. Le grand nombre de pièces de l'une ou l'autre de ces solu- tions de l'art antérieur rend toutefois délicat le montage et le démontage des aubes. L'invention a pour but un dispositif de retenue du même genre que ceux précédemment décrits, mais ne comportant qu'un nombre de pièces moins élevé et surtout formant un ensemble susceptible d'être mis en place ou retiré en une seule opération. Le dispositif selon l'invention est remarquable en ce que la cale est formée de l'ensemble constitué par une pièce allongée présentant une fente longitudinale s'étendant sur la presque totalité de sa longueur, les côtés longitudinaux de la pièce comportant des orifices coaxiaux; un axe 17 passant dans lesdits orifices; une lame souple, maintenue par ledit axe, logée dans la fente et présentant par rapport à l'axe deux branches dont les côtés supérieur et inférieur font entre eux des angles obtus, l'extrémité libre d'une branche s'ap- puyant contre une extrémité de la pièce allongée, l'extrémité libre de l'autre branche présentant une par- tie susceptible de s'appuyer en exerçant une pression radiale contre le fond de la rainure en queue d'aronde. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre une vue éclatée d'un dispositif de retenue d'une aube de rotor. La figure 2 est une vue éclatée d'une cale selon l'in- vention. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un élé- ment formant la cale. La figure 4 est une vue en coupe par le plan radial pas- sant au milieu de la rainure du dispositif de retenue selon l'invention. La figure 1 représente en vue éclatée un dispositif de retenue axiale et radiale d'une aube de rotor Le disque de rotor 1 présente dans sa jante des rainures axiales 2 ayant une section en queue d'aronde A la périphérie du disque et perpendiculairement à sa face amont, des dents 3 prévues entre les rainures portent des gorges 4 se fai- sant face, dont le fond est parallèle au plan radial pas- sant par le milieu de la rainure L'aube 5, dont le pied' 6 a une forme en queue d'aronde correspondant à celle de la rainure, comporte vers l'amont un prolongement en forme de talon 7, portant latéralement des gorges 8 Le montage de l'aube s'effectue en glissant le pied 6 dans la rainure 2 du disque de rotor Lorsque l'extrémité 9 du pied 6 affleure la face aval 10 du disque, les gorges 8 du talon 7 d'aube se trouvent en face des gorges 4 des dents voisines 3 Un verrou en U 11, d'épaisseur égale à la distance séparant les bords latéraux des gorges 4 des dents, porte une découpe 12 dont la partie supérieure, proche de la branche horizontale du U, présente une fente La section droite de cette fente correspondant à la partie du talon 7 comprise entre les gorges 8 La partie centrale de la découpe a une section droite cor- respondant à la section droite de la cale 13. Le montage s'effectue de la façon suivante: après avoir glissé le pied d'aube 6 dans la rainure 2, on introduit le verrou 11 entre les gorges 4 et 8 des dents et du pied d'aube Le verrou est alors en butée contre le ta- lon 7 On introduit alors la cale 13 dans la partie cen- trale de la découpe 12 et entre le pied d'aube 6 et le fond 14 de la rainure 2 La cale applique la partie en queue d'aronde du pied d'aube contre les parties corres- pondantes de l'alvéole constituant la rainure 2 du disque 1. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la cale 13 (figure 2) est constituée de trois éléments assemblés une pièce allongée 15, une lame souple 16 et un axe 17, dont le mode de coopération sera décrit par la suite La pièce allongée 15 porte, dans son plan de symétrie lon- gitudinal, une fente 18 s'étendant sur la presque tota- lité de sa longueur Deux ponts 190 et 200 sont ménagés aux extrémités avant 19 et arrière 20 de la pièce Le pont 200 ménagé à l'extrémité arrière, porte une rainure 21 dont le fond présente une partie, approximativement parallèle au plan inférieur de la pièce qui peut être raccordée à une autre partie 22, inclinée vers l'inté- rieur de la fente et rejoignant le plan inférieur. La pièce présente à l'extrémité avant 19 une section droite de hauteur inférieure à celle de l'extrémité ar- rière 20. Les côtés longitudinaux 181 et 182 de la pièce 15 sont percés de deux orifices 23 coaxiaux d'axe perpendiculaire au plan de symétrie longitudinale de la pièce La lame souple 16 a une épaisseur inférieure à celle de la fente 18 et une longueur approximativement égale à celle de la fente et est percée perpendiculairement à son plan de symétrie longitudinal d'un orifice 24 La lame est formée de part et d'autre de cet orifice par deux branches 25 et 26 dont les côtés supérieurs et inférieurs sont désignés respectivement par les repères 251, 261, 252, 262 font respectivement entre eux des angles obtus La branche 25 porte à son extrémité libre amont 27 une découpe 28 en forme de dièdre rectangle dont les plans sont raccordés par un arrondi 28 ' et l'extrémité de la branche 26 pré- sente une portée plane 29 La fonction de ces découpe et portée sera ultérieurement précisée. La cale 13 est formée en introduisant la lame souple 16 dans la fente 18 de la pièce 15 La portée 29 ide la branche 26 reposant sur le fond horizontal de la rainure 21, puis en les reliant par l'intermédiaire de l'axe 17 passant dans les orifices 23 de la cale et 24 de la lame. De ce fait les trois pièces 15, 16, 17 forment la cale 13 proprement dite Il est à noter que l'angle que font entre elles les branches de la lame, amène l'extrémité 27 à dé- passer du plan inférieur de la cale lorsque la partie 29 repose su-r le fond de la rainure 21. Du fait de la saillie de l'extrémité 27, il est nécessaire, pour introduire la cale 13 entre le pied d'aube 6 et le fond 14 de la rainure 2 de contraindre cette extrémité de manière qu'elle se loge dans la fente L'extrémité de la lame est maintenue dans cette position par un outil com- portant des moyens prenant appui sur la face supérieure 190 de l'extrémité 19 de la pièce 15 et s'engageant dans une encoche 30 pratiquée dans la face inférieure de l'ex- trémité avant 27 de la lame souple 16 La pression exer- cée simultanément sur l'extrémité de la lame souple 16 et l'extrémité de la pièce 15 permet d'escamoter partielle- ment à l'intérieur de la fente 18 l'extrémité avant de la lame souple 16. Pour limiter le, débattement de la lame souple 16, lorsque l'on maintient pressée la pièce 15 et la lame 16 par un outil de serrage, on peut prévoir de prolonger légèrement vers l'aval par un pan incliné, indiqué en pointillés en sur la figure 4, la paroi amont de la fente 18 En effet, un débattement excessif vers l'extérieur de la face 251 peut donner à la cale 13 une épaisseur trop grande pour permettre son introduction dans la rainure du disque. Lorsque la lame souple est ainsi bandée, on introduit, comme précédemment décrit, la cale 13 dans la découpe cen- trale 12 du verrou 11 entre le pied d'aube 6 et le fond 14 de la rainure du disque La découpe 28 de l'extrémité de la lame souple vient alors, au travers de la rainure 2, coiffer la face amont du disque de rotor. On démonte ensuite l'outil maintenant la contrainte exer- cée entre la pièce 15 et la lame 16, ce qui place la face horizontale du dièdre 28 en appui sur le fond 14 de la rainure 2 et la face verticale du dièdre 28 en appui sur la face amont du disque 1 Comme illustré sur la figure 4, la cale 13 est ainsi verrouillée dans le sens axial de l'amont vers l'aval Le verrouillage dans le sens inverse, de l'aval vers l'amont, peut être assuré de manière connue par une bride du capot avant venant s'appuyer contre l'extrémité 19 de la cale. La lame, en se détendant, vient exercer une pression contre le pied d'aube 6 par l'intermédiaire d'une portée 31 prévue sur la lame à l'aplomb de l'axe de rotation et sur le fond 14 de la rainure 2 en queue d'aronde par les deux portées constituées par la face horizontale du dièdre 28, vers l'avant, sur le fond 14 de la rainure 2 du disque, et par l'appui de la portée 29 sur la partie 21 de l'extrémité arrière de la pièce allongée 15, cette extrémité arrière étant elle-même en appui sur le fond 14 de la rainure 2, vers l'arrière du disque 1. L'élasticité de la lame 16 met en appui (directement en amont, indirectement par l'intermédiaire du pont 200 vers l'arrière) la cale 13 sur le fond de la rainure Le milieu supérieur de la lame 16 entre en appui par une portée 31 sur la partie inférieure médiane du pied d'aube, ce qui évite le cliquetis ' Selon un exemple de réalisation, la force exercée alors est de l'ordre de 200 da N, suffisante pour empêcher l'aube de cliqueter lorsque le rotor tourne en autorotation. On ne sortirait pas du cadre de l'invention en inversant les appuis de l'ensemble 13, notamment en ayant deux ap- puis de cet ensemble sur la partie inférieure du pied d'aube et un appui sur le disque vers le milieu de la rai- nure. REVENDICATIONS 1 Dispositif de retenue axiale et radiale d'aube de rotor de turboréacteur, l'aube comportant un pied en queue d'a- ronde susceptible de glisser axialement dans des rainures correspondantes de la jante du disque de rotor, le disque comportant, à sa périphérie et perpendiculairement à sa face, des dents dans les bords desquelles sont prévues des gorges sensiblement radiales se faisant face et cor- respondant à des gorges semblables prévues dans le talon de l'aube, un verrou en U coopérant par sa partie exté- rieure aves les gorges des dents et présentant dans sa partie centrale une découpe correspondant à la section droite d'une cale susceptible de se loger entre le pied d'aube et le fond de la rainure en queue d'aronde, ladite découpe étant prolongée vers la branche horizontale du U par une fente dont les bords coopèrent avec les gorges du pied de l'aube, dispositif caractérisé en ce que la cale ( 13) est formée de l'ensemble constitué par une pièce allongée ( 15) présentant une fente longitudi- nale ( 18) s'étendant sur la presque totalité de sa lon- gueur, les côtés ( 181, 182) longitudinaux de la pièce ( 15) comportant des orifices ( 23) coaxiaux un axe ( 17) passant dans ledit orifice ( 23) une lame souple ( 16) maintenue par l'axe ( 17), logée dans la fente et présentant par rapport à l'axe deux branches ( 25, 26) dont les côtés supérieurs ( 251, 261) et inférieurs ( 252, 262) font entre eux des angles obtus, l'extrémité libre d'une branche ( 26) s'appuyant sur une extrémité ( 21) de la pièce allongée, l'extre- mité libre ( 27) de l'autre branche ( 25) présentant une partie ( 28) susceptible de s'appuyer en exerçant une pression contre le fond ( 14) de la rainure ( 2) en queue d'aronde. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame ( 16) présente à son extrémité libre de la branche ( 26) s'appuyant contre une extrémité de la cale, une portée ( 29) susceptible de coopérer avec le fond d'une rainure ( 21) prévue dans une extrémité ( 20) de la pièce allongée ( 15). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la lame ( 16) porte à son extrémité libre ( 27), de la branche ( 25), s'appuyant contre le fond ( 14) de la rainure en queue d'aronde ( 2), une découpe ( 28) en forme de dièdre rectangle conformée pour se placer à cheval sur le bord amont formé par le fond de la rainure et la face du disque de rotor lorsque la cale est en place. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, ca- ractérisé en ce que les branches ( 25, 26) de la lame ( 16) non contrainte, sont conformées de manière que la branche ( 25) susceptible de s'appuyer sur le fond de la rainure en queue d'aronde, fasse saillie vers l'intérieur par rap- port au plan inférieur de la pièce allongée ( 15) lorsque l'autre branche ( 26) de la lame ( 16) s'appuie sur l'extré- mité ( 21) opposée de la pièce allongée ( 15). Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, ca- ractérisé en ce que la lame ( 16) comporte au voisinage de l'aplomb de l'orifice ( 24) de l'axe et vers l'extérieur upe portée ( 31) susceptible de coopérer avec le pied d'aube ( 6). 6 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame souple ( 16) comporte à la face inférieure de son extrémité avant ( 27) une encoche ( 30) pour l'engagement d'un outil prenant appui sur la face supérieure ( 190) de l'extrémité avant ( 19) de la pièce allongée ( 15) pour escamoter partiellement à l'intérieur de la fente ( 18) l'extrémité avant de la lame ( 16), lors de l'introduction de la cale ( 13) entre le pied d'aube ( 6) et le fond ( 14) de la rainure ( 2).