Brevet FR2526485A1 — publié le 19831110

ROUE DIRECTRICE D'ENTREE DE SOUFFLANTE DE TURBOREACTEUR PERMETTANT LE DEMONTAGE UNITAIRE DES AUBES MOBILES, ET PROCEDE POUR LA MISE EN OEUVRE. L'invention concerne une roue directrice d'entrée de soufflante de turboréacteur permettant le démontage unitaire des aubes mobiles, la roue directrice comportant une partie aval orientable susceptible de tourner au moins dans un palier prévu dans une virole support interne dont le bord aval reconstitue le profil du canal en direction des plateformes des aubes de l'étage mobile de la soufflante, et un procédé pour le montage et le démontage unitaire de chaque aube mobile mettant en oeuvre ladite roue. Le remplacement des aubes endommagées d'un rotor de soufflante ou de compresseur nécessite généralement le démontage du rotor, opération longue et, par conséquent, couteuse. Afin de simplifier la maintenance du turboréacteur, plusieurs solutions ont été proposées, en particulier pour les rotors multiétages de compresseur. C'est ainsi que le brevet britannique 640 969 prévoit, entre deux étages mobiles voisins d'un compresseur, une rainure circonférentielle, d'une largeur au moins égale à la longueur des pieds d'aube, fermée par une bague cylindrique. Cette bague est fixée concentriquement à l'axe du rotor, de ma nièce que ses faces latérales maintiennent les pieds d'aubes dans les rainures axiales prévues dans la jante du rotor. Lorsque la bague est libérée, elle peut prendre une position excentrée, tangente au fond de la rainure. Par suite de la profondeur de la rainure circonférentielle une partie de la surface extérieure de la bague se trouve au-dessous de la surface inférieure des pieds d'aube, et permet ainsi leur retrait. Pour extraire et remplacer une quelconque des aubes de deux étages voisins d'un rotor, il suffit d'amener le point où la bague est tangente au fond de la rainure circonférentielle devant l'aube à extraire et remplacer. Le brevet des E.U.A. 3 603 702 propose une autre réalisation également adaptée à un compresseur multiétages et comportant une bague fendue susceptible d'être déplacée circonférentiellement et coaxialernent à l'axe du rotor entre deux rangées d'aubes mobiles. Cette bague recouvre une rainure circonférentielle, d'une profondeur égale à la hauteur des rainures axiales maintenant les pieds d'aubes, et bloque axialement les aubes. La fente de la bague est d'une largeur suffisante pour dégager complètement le pied d'une aube. La bague est maintenue en place par une pièce de blocage que l'on introduit dans la fente et que l'on fixe sur le fond de la rainure circonférentielle.Pour remplacer une aube, il suffit de démonter la pièce de blocage, d'amener la fente en face de l'aube défectueuse, qui est déplacée axialement, jusqu'à ce que le pied soit libéré de la rainure radiale et puisse être extrait par la fente. Les dispositifs proposés ne sont utilisables qu'entre deux rangées couplées d'aubes d'un même rotor et nécessitent une réalisation particulière exigeant un usinage délicat de pièces soumises à des vitesses de rotation importantes. Chacune de ces solutions implique le démontage préalable du stator compris entre deux rangées d'aubes mobiles et aucun de ces systèmes ne peut convenir au remplacement des aubes d'un étage de rotor à partir du stator voisin. Le dispositif, selon l'invention, a pour but de permettre le changement des aubes d'un rotor de soufflante ou de compresseur à partir du stator d'aubes directrices sans modifications radicales des étages intéressés et en utilisant des moyens simples. L'invention s'applique plus particulièrement à un étage statorique comportant des aubes à incidence variable ou tout au moins dont la partie aval est à incidence variable. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple, permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. - la figure 1 est une vue radiale d'une partie de soufflante selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe partielle selon II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue radiale correspondant à la figure 1 montrant l'extraction d'une aube - la figure 4 est une vue en coupe partielle selon IV-IV de la figure 3 - la figure 5 est une vue en coupe analogue dans une position intermédiaire, au cours du démontage. Les figures 1 et 2 représentent une partie de soufflante d'un turboréacteur. Le stator est formé de directrices d'entrée 1 constituées d'aubes en deux parties, une partie amont 2, fixe, et une partie aval 3 mobile. Les directrices d'entrée sont maintenues entre une virole interne 4 et une virole externe (non représentée). Les parties mobiles 3 des aubes peuvent pivoter autour de deux pivots, un pivot inférieur 5 tourillonnant dans un palier prévu dans la virole interne 4 et un pivot supérieur (non représenté) traversant la virole externe et relié au dispositif de réglage de l'incidence de la partie aval. Les directrices d'entrée dirigent l'air sur la couronne 6 d'aubes rotoriques. Ces aubes ont été illustrées schématiquement : elles peuvent comporter des nageoires ou un talon périphérique, que l'on n'a pas représentés. Les aubes rotoriques comportent classiquement une pale 7 séparée de l'échasse 8 par une plateforme 9. L'échasse est fixée à un pied d'aube 10 retenu radialement dans une rainure axiale 11 de la jante 12 du rotor. Le pied est maintenu dans la rainure 11 par des moyens en soi connus et constitués, par exemple, dans le sens radial pour des aubes à nageoires ou à talons périphériques par un verrou 13 disposé entre la surface inférieure du pied d'aube 10 et le fond de la rainure 11. Le maintien dans le sens axial des aubes mobiles et de cette cale axiale est assuré par un moyen connu non représenté.L'étanchéité entre l'étage des directrices et le rotor est assurée par exemple par un joint labyrinthe 14. La virole interne 4 présente une surface latérale de forme conique, reconstituant avec les plateformes des aubes rotoriques le profil du canal, l'écartement entre virole et plate forme a été volontairement exagéré sur les vues radiales des figures. Selon l'invention, la virole support interne 4 comporte une découpe 15 centrée par rapport aux parties fixes de deux aubes détectrices voisines, dont la largeur circonférentielle est au moins égale à la largeur transversale de la plateforme d'aube et dont la longueur dans le sens longitudinal est approximativement égale à la longueur du pied d'aube. Selon la formé de réalisation représentée, la découpe 15 est approximativement rectangulaire, deux côtés étant perpendiculaires au bord aval de la virole 4, la largeur 1 circonférentielle de la découpe étant légèrement supérieure à la distance séparant les points extrêmes de la projection sur un même plan diamétral des parties amont 16 et aval 17 d'une plateforme. La longueur h de la découpe est telle qu'elle permet, compte tenu de la distance séparant le bord aval de la virole du bord amont des plateformes des aubes du rotor, de désengager par coulissement dans le sens amont le pied 10 de la rainure axiale 11. La profondeur Q à l'avant de la découpe permet le passage en hauteur du pied d'aube 10. La découpe est fermée par une plaquette amovible 18 maintenue par deux vis'l9 coopérant avec des trous borgnes filetés 20 prévus dans le fond de la découpe de la virole interne 4. Le mode opératoire pour le remplacement d'une aube est le suivant. On désaccouple du dispositif de réglage d'incidence le pivot supérieur de la partie mobile 3 d'une des aubes fixes voisines de la découpe 15 pour amener cette partie mobile dans la position extrême représentée en trait mixte figures 1 et 3. On fait pivoter les parties mobiles des autres directrices de manière que la partie désaccouplée et la partie mobile encadrant la découpe 15 en soient écartées l'une de l'autre au maximum. On démonte la plaquette amovible 18 et l'on amène devant la découpe l'aube rotorique à changer. On déverrouille axialement l'aube et on la fait coulisser vers l'amont dans la rainure 11 pour l'amener dans la découpe et dégager le pied de la rainure. On bascule alors l'aube autour de son pied, de manière à ce que la partie extérieure de l'aube vienne vers l'amont (dans le sens contraire des aiguilles d'une montre suivant la représentation de la figure 5) et on la retire en bout dans le sens longitudinal. S'il y a plusieurs aubes à remplacer on amène successivement devant la découpe toutes les aubes à changer que l'on extrait de la même manière. Le remontage s'opère de manière inverse. Après avoir bloqué en direction axiale les aubes, on referme la découpe par la plaquette que l'on fixe à l'aide des deux vis. Il suffit d'accoupler le pivot supérieur de la partie mobile de l'aube au dispositif de réglage d'incidence pour que la soufflante soit en état de fonctionner. Le dispositif selon l'invention comporte un usinage simple du bord aval de la virole support interne de l'étage directeur de la soufflante et ne nécessite aucun outillage particulier, ni démontage important pour le changement d'aubes rotoriques. REVENDICATIONS 1. Roue directrice d'entrée de soufflante de turboréacteur permettant le démontage unitaire des aubes mobiles, la roue directrice comportant une partie aval mobile, à incidence variable susceptible de tourner au moins dans un palier prévu dans une virole support interne dont le bord aval reconstitue le profil du canal en direction des plateformes des aubes de l'étage mobile de la soufflante, caractérisée en ce que la virole support interne porte sur son bord aval une découpe (15), centrée par rapport aux parties fixes (2) de deux aubes directrices voisines, dont la largeur circonférentielle est au moins égale à la largeur transversale de la plateforme d'aube rotorique et dont la longueur dans le sens longitudinal est approximativement égale à la longueur du pied d'aube, ladite découpe étant fermée par une plaquette amovible (18). 2. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que la découpe (15) est approximativement rectangulaire, deux de ses côtés étant perpendiculaires au bord aval de la virole support interne (4), la largeur (1) circonférentielle de la découpe étant au moins égale à la distance séparant les points extrêmes de la projection, sur un même plan diamétral, des parties amont (16) et aval (17) d'une plateforme, la longueur dans le sens longitudinal (h) étant prévue pour que, compte tenu de la distance séparant le bord aval de la virole du bord amont des plateformes des aubes, les pieds se désengagent complètement des rainures axiales par coulissement vers l'amont, la profondeur (2) à l'amont de la découpe étant telle qu'elle permet le passage en hauteur des pieds d'aubes. 3. Roue selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la plaquette amovible comporte deux perçages pour le passage de vis de fixation (19) coopérant avec des trous borgnes filetés (20) ménagés dans la virole (4). 4. Procédé pour le démontage et le montage unitaire d'aubes mobiles de soufflante mettant en oeuvre une roue directrice d'entrée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que a) on désaccouple du dispositif de réglage d'incidence le pivot supérieur de la partie mobile d'une des aubes voisines de la découpe b) on déplace ladite partie mobile dans la position la plus éloignée possible de la découpe c) on fait pivoter les parties mobiles des autres aubes de manière que la partie mobile de l'aube désaccou plée et la partie mobile de l'aube voisine, encadrant la découpe, soient écartées l'une de l'autre au maximum d) on démonte la plaquette amovible et l'on amène l'aube rotorique à changer devant la découpe ; ; e) on déverrouille axialement l'aube rotorique, on la fait coulisser vers l'amont dans la rainure pour l'amener dans la découpe et dégager le pied d'aube de la rainure f) on bascule l'aube vers l'avant autour de son pied g) on remonte la nouvelle aube rotorique de manière in verse à la phase e) h) on exécute les opérations inverses d) à a) pour la remise en service de la soufflante. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on opère entre les phases g) et h) le remplacement d'une ou plusieurs aubes rotoriqdes.