Brevet FR2535389A1 — publié le 19840504

La présente invention concerne le montage d'aubes aérodynamiquement profilées sur un disque rotatif et, en particulier, le montage des pieds de ces aubes dans une F cannelure circonférentielle ménagée à la périphérie du disque pour y fixer les aubes On connait les disques, ou rotors, de compresseur axial ou de turbine, dont la périphérie comporte une cannelure circonférentielle pouvant recevoir et rete- nir les pieds d'une pluralité d'aubes profilées, mais le montage de ces aubes sur ces disques souleve des difficultés Plus spécifiquement 9 les pieds des au- bes ont en général une section transversale en queue d'aronde et la cannelure de la périphérie du disque devant recevoir ces pieds a une section transversale en queue d'aronde correspondante Ceci exige la pré- sence, en un point approprié de ladite cannelure, d'une fente de montage par ol'on introduira les piids d'aubes dans la cannelure Si donc la longueur cir- conférentielle du pied de chaque aube est telle que les pieds d'aubes contiguës se touchent lorsque le montage est terminé, les deux pieds d'aubes en con- tact à hauteur de la fente de montage coinciceront en partie avec cette dernière et seront donc partiel- lement en porte-à-faux Le procédé habituel pour y remédier consiste à réduire la longueur circonféren- tielle de chaque pied d'aube de façon à laisser sub- sister des entrefers circonférentiels entre les pieds d'aubes contiguës lorsqu'ils sont assemblés dans la cannelure Les longueurs circonférentielles de ces pieds sont fixées de façon qu'à ce moment aucun pied ne chevauchera la fente de montage et qu'ainsi tous les pieds d'aubes seront intégralement supportés par 1 a annelure Malheureusement, bien que la réduction de la longueur circonférentielle de chaque pied d'aube garantisse que tous ces pieds seront correctement supportés dans la cannelure, elle rend difficile la réalisation d'une étanchéité aux gaz efficace entre les aubes et leur disque Car les gaz parcourant le compresseur ou la turbine pendant le fonctionnement du moteur ont tendance à s'écouler sous les embases des aubes et à travers les entrefers circonférentiels intermé- diaires aux pieds d'aubes La présente invention a pour objet de réaliser un disque ou rotor pour compresseur axial ou turbine comportant une pluralité d'aubes aérodynamiquement profilées montées dans unecannelure circonférentielle de la périphérie du disque, de façon à améliorer l'é- tanchéité aux gaz entre lesdites aubes et leur disque. L'ensemble conforme à la présente invention, consti- tué par un disque et des aubes aérodynamiquement pro- filées, destiné à un compresseur axial ou à une tur- bine, comprend un disque à la périphérie duquel est creusée une cannelure circonférentielle pour la fi- xation des pieds d'aubes profilées, et une couronne d'aubes profilées dont les pieds sont logés dans la- dite cannelure, chaque pied d'aube étant circonféren- tiellement espacé des pieds des aubes contiguës de circonférentiels façon à ménager des entrefers/entre lesdits pieds, une partie au moins desdites aubes comportant des organes d'étanchéité pouvant se loger dans les entre- fers circonférentiels ainsi ménagés mais en n'occu- pant chacun d'eux que partiellement, lesdits organes d'étanchéité et lesdits pieds d'aubes coopérant en- semble pour définir une surface d'étanchéisation es- sentiellement annulaire se trouvant, pendant le fonctionnement du moteur, en contact étanche avec une partie annulaire de la surface interne de ladite cannelure De préférence, chaque organe d'étanchéité fera corps avec l'aube qui lui est associée De préférence, chaque organe d'étanchéité fera corps avec le pied de l'aube qui lui est associée Ladite partie annulaire de la surface interne de la cannelure, avec laquelle ladite surface d'étanchéi- sation essentiellement annulaire est en contact é- tanche pendant le fonctionnement du moteur, pourra être située à la partie amont de la cannelure De préférence, chaque aube comportera une embase in- terposée entre sa partie aérodynamiquement profilée et son pied De préférence, chaque organe d'étanchéité fera corps avec l'embase de l'aube qui lui est associée De préférence, chaque aube comportera deux desdits organes d'étanchéité, placés l'un de chaque coté du pied de l'aube de façon que les organes d'étanchéité contigus d'aubes adjacentes s'aboutent l'un à l'au- tre Lesdits organes d'étanchéité pourront ne pas s'éten- dre circonférentiellement au delà de l'étendue cir- conférentielle maximale de l Beebase de l'aube qui leur est associée L'invention est décrite ci-après en détail en se référant à un exemple préféré, non limitatif, de réalisation représenté sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de côté, en coupe, d'une partie d'un ensemble, conforme à l'invention, constitué par une aube aérodynamiquement profilée montée sur son disque ou rotor; la figure 2 est une coupe selon la ligne A-A de la figure 1; la figure 3 est une vue perspective de l'ensemble de la figure 1 montrant le processus de montage de l'aube sur le disque; et la figure 4 est une vue perspective éclatée de l'ensemble de la figure 1 Le disque 10, représenté à la figure 1, destiné au compresseur axial ou à la"urbine d'un moteur à tur- bine à gaz par exemple, comporte, sur sa périphérie 11, une cannelure circonférentielle 12 Cette can- nelure 12 a une section transversale en forme de queue d'aronde afin de loger, et de retenir radia- lement, les pieds 13, de même forme de section trans- versale, d'une pluralité d'aubes aérodynamiquement profilées 14 Ces aubes 14 sont disposées en cou- ronne autour de la périphérie il du disque, comme il est d'usage pour les aubes de compresseurs axiaux et de turbines Chaque aube 14 comporte une embase 15 interposée entre sa partie profilée 16 et son pied 13 Les embases 15 d'aubes contiguës 14 sont aboutées l'une à l'autre de façon à constituer une barrière en di- rection de l'intérieur du système pour les gaz franchissant les parties profilées 16 pendant le fonctionnement de l'appareil Mais, comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, les pieds 13 des au- bes sont plus courts, dans le sens circonférentiel, que leurs embases 15, de sorte que des entrefers circonférentiels 17 séparent les pieds 13 d'aubes 14 contiguës Chaque pied d'aube 13 comporte deux jupes d'étanché- ité 18 s'étendant circonférentiellement, pénétrant dans les entrefers 17 de fa çon à les occuper en par- tie Coes jupes d'étanchéité 18 font corps avec le pied 13 et l'embase 15 de leur aube respective 14 Chaque jupe d'étanchéité 18 ne dépasse pas, circon- férentiellement, l'embase 15 de son aube respective 14, de sorte que, comme le montre la figure 2, les jupes d'étanchéité 18 d'aubes 14 contiguës sont abou- tées l'une à l'autre o Les pieds 13 et les jupes d'étanchéité 18 de la cou- ronne d'aubes 14 définissent ensemble une surface dtétanchéisation essentiellement annulaire en contact avec une partie annulaire 19 (figures 1 et 3) de la partie amont de la cannelure 12 Par conséquent, lorsque le disque 10 tourne pendant le fonctionnement de l'appareil, les forces centrifuges poussent les jupes 18 et les pieds 13 contre la partie annulaire 19 de la ànnelure 12 pour établir avec elle un con- tact étanche o L'étanchéité ainsi réalisée diminue, ou mime élimines la tendance des gaz franchissant les parties profilées 16 us aubes à s'écouler sous les embases 15 et à court-circuiter ces parties profilées Il est bien évident que, quoique dans l'exemple dé- crit les jupes d'étanchéité 18 ne dépassent pas, cir- conférentiellement, les embases 15, d'autres formes de réalisation sont possibles C'est ainsi qu'une sur deux des jupes d'étanchéité 18 pourrait dépasser circonférentiellement son embase 15 pourvu que les jupes intermédiaires soient raccourcies en conséquen- ce et que toutes les jupes contiguës continuent à s-abouter l'une à l'autre La cannelure 12 du disque 10 comporte une fente 20 (figure 3) permettant l'introduction des pieds 13 des aubes dans la cannelure Pour cela, l'aube 14 est placée de façon que le pied 13 et les jupes d'é- tanchéité 18 s'appuient contre le rebord de la can- nelure 12, comme le montre la figure 3 On fait en- suite pivoter l'aube 14 sur ledit rebord de façon que le pied 13 passe par la fente 20 et vienne se placer dans la cannelure Puis on fait glisser cette aube dans la cannelure jusqu'à l'emplacement qu'elle doit y occuper Lorsqu'un jeu complet d'aubes 14 a été introduit dans la cannelure 12, ces aubes peu- vent y être immobilisées à l'aide d'organes de ver- rouillage usuels (non représentés) Il reste bien entendu que la présente invention est applicable aux aubes et aux disques, tant de rotors que de stators et que les termes "auues" et "disques" doivent être interprétés en conséquence REVENDICATIONS 1 Ensemble constitué par un disque porteur et des aubes aérodynamiquement profilées, pour compres- seur axial ou turbine, comprenant un disque à la périphérie duquel est creusée une cannelure cir- conférentielle pour la fixation des pieds d'aubes profilées, et une couronne d'aubes profilées dont les pieds sont logés dans ladite cannelure, chaque pied d'aube étant circonférentiellement espacé des pieds des aubes contiguës de façon à ménager des entrefers circonférentiels entre lesdits pieds, caractérisé en ce qu'une partie au moins desdites aubes ( 14) comportemat des organes d'étanchéité ( 18) pouvant se loger dans les entrefers circon- férentiels ( 17) ainsi ménagés mais en n'occupant chacun d'eux que partiellement, lesdits organes d'étanchéité ( 18) et lesdits pieds ( 13) d'aubes coopérant ensemble pour définir une surface dgé- tanchéisation essentiellement annulaire se trou- vant, pendant le fonctionnement de l'appareil, en contact étanche avec une partie annulaire ( 19) de la surface interne de ladite cannelure ( 12) 2 Ensemble disque/aubes selon la Revendication 1, caractérisé en ce que chaque organe d'étanchéité ( 18) fait corps avec l'aube ( 14) qui lui est as- sociée 3 Ensemble disque/aubes/selon la Revendication 2, caractérisé en ce que chaque organe d'étanchéité ( 18) fait corps avec le pied ( 13) de l'aube ( 14) qui lui est associée 4 Ensemble disque/aubes selon une quelconque des Revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite partie annulaire ( 19) de la surface in- terne de la cannelure ( 12), avec laquelle ladite surface d'étanchéisation essentiellement annulaire est en contact étanche pendant le fonctionnement de l'appareil, est située à la partie amont de la cannelure ( 12) Ensemble disque/aubes selon une quelconque des Revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque aube ( 14) comporte une embase ( 15) interposée entre sa partie aérodynamiquement pro- filée ( 16) et son pied ( 13) À 6 Ensemble disque/aubes selon la Revendication 5, caractérisé en ce que chaque organe d'étanchéité ( 18) fait corps avec l'embase ( 15) de l'aube ( 14) qui lui est associée 7 Ensemble disque/aubes selon une quelconque des Revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque aube ( 14)comporte deux desdits organes d'étanchéité ( 18) placés l'un de chaque côté du pied ( 13) de l'aube ( 14) de façon que les organes d'étanchéité contigus ( 18)d'aubes adja- centes ( 14) s'aboutent l'un à l'autre d Ensemble disque/aubes selon la Revendication 5, caractérise en ce que lesdits organes d'étanché- ité ( 18) ne s'étendent pas circonférentiellement au delà de l'étendue circonférentielle maximale de l'embase ( 15) de l'aube ( 14) qui leur est as- sociée