Brevet FR2639063A1 — publié le 19900518

DESCRIPTION La présente invention concerne les rotors de turbomachine et plus particulièrement les moyens de verrouillage axial d'aubes montées dans des brochages axiaux de la périphérie du disque. Lorsque les aubes de rotors des turbomachines sont fixées dans des brochages axiaux, c'est-à-dire parallèles à l'axe de la turbomachine ou faiblement écartés d'une parallèle à l'axe de la turbomachine, deux problèmes se posent au montage. Un premier problème consiste à assurer le verrouillage axial de chacune des aubes de la façon la plus simple possible mais aussi la plus sure possible et de sorte que le démontage facile d'une aube ou de l'étage entier soit également simplifié. Le second problème est celui de l'étanchéité entre l'amont et l'aval d'un disque et se pose de façon cruciale Sans les compresseurs de turbomachines. En effet, si les espaces situés entre les fonds d'alvéoles du disque et les pieds d'aubes ne sont pas masqués convenablement, des volumes importants d'air aval peuvent passer sous les pieds d'aubes et recirculer vers l'amont du compresseur, ce qui diminue le taux de compression de celui-ci et fait chuter de façon prohibitive le rendement global de la turbomachine. Le document FR-A-2 603 333 au nom de la demanderesse décrit un rotor de turbomachine, notarment pour turbomachine d'aviation comportant au moins un disque portant un ensemble d'aubes dont les pieds sont montés dans des alvéoles brochés sur la périphérie du disque 2 2639063 selon un axe parallèle ou faiblement incliné par rapport à une parallèle à l'axe longitudinal du moteur, les pieds d'aubes comportant un moyen de calage des aubes sur la face amont du disque et un becquet arrière possédant une gorge transversale radialement orientée vers l'axe du disque tandis que le disque comporte une gorge circulaire radialement orientée vers sa périphérie, dont le rotor comporte un moyen de verrouillage axial aval des aubes sur le disque, assurant simultanément l'étanchéité entre les pieds d'aube et le fond des alvéoles du disque, ledit moyen de verrouillage aval des aubes sur le disque étant constitué par deux segments fendus dont le premier au moins coopère simultanément avec les gorges des becquets des aubes et la gorge circulaire du disque, la somme des épaisseurs des premier et second segments étant égale à l'épaisseur des gorges des becquets d'aubes. Ce document constitue l'état de la technique à partir duquel l'invention a été réalisée. Dans ce dispositif antérieur, il était nécessaire de pratiquer dans les aubes une gorge suffisamment profonde et large pour recevoir les deux segments. Dans les turbomachines du type actuellement étudié, par exemple les turboréacteurs à hélices rapides dont les rotors de compresseurs ont des diamètres très faible, il est nécessaire de minimiser la hauteur sous les plateformes et de gagner de la masse sur les aubes de compresseur, la solution ci-dessus évoquée n'est pas utilisable parce que trop encombrante. Aussi la présente invention a pour but de substituer à la double segmentation antérieure un segment unique monobloc réalisant les deux fonctions de verrouillage et d'étanchéité. L'invention a donc pour objet un rotor de turbomachine du type déjà indiqué plus haut et qui est caractérisé en ce que le moyen de verrouillage est constitué d'un segment fendu unique à section en forme de Y dont une branche amont radialement externe et le pied sont insérés dans les gorges des becquets aval des aubes et du disque, la branche aval radialement externe du segement étant plaquée contre la partie aval des becquets des aubes. D'autres caractéristiques seront présentées en regard des planches annexées parmi lesquelles: - la figure 1 montre un étage de rotor de turbomachine équipé du moyen de verrouillace selon l'invention selon une première variante; - la figure 2 montre une seconde variante d'exécution du segment du verrouillage; - la figure 3 montre une troisième variante d'exécution dudit segment. En se reportant à la figure 1, le disque 1 de rotor comporte des alvéoles sensiblement axiaux 2 dans lesquels sont insérés les pieds 3 d'aubes 4 possédant un moyen de calage amont 5 sur la face amont du disque 1 et un becquet aval 6 comprenant une gorge transversale 7 radialement orientée vers l'axe du disque. Ce dernier comporte en regard de la gorge 7 des aubes une gorge 8 radialement orientée vers sa périphérie. Dans les deux gorges 7 et 8 est inséré un segment fendu 9 dont la section a la forme d'un Y à branches assymétriques 4 2639063 9a et 9b réunies par leur pied commun 9c. La branche amont 9a plate est insérée dans la gorge 7 tandis que le pied 9c est inséré dans la gorge 8. La branche aval 9b, plus longue que la branche 9a a une forme recourbée qui épouse la forme aval du becquet 6 et qui remonte sous la plateforme 10 de l'aube. Les deux branches 9a et 9b peuvent être réalisées en fabrication avec un léger serrage de telle sorte que lors du montage du segment dans son emplacement la branche aval soit plaquée contre la face aval du becquet 6. En outre, en fonctionnement la pression provenant du E P entre l'amont et l'aval du disque, conjuguée à la force centrifuge, augmente le placage de la branche aval contre l'aube. Dans la variante montrée à la figure 1, le segment est réalisé par soudage de parties radialement internes de deux tôles annulaires dont celle aval a une forme incurvée et celle amont est plate. Dans la variante d'exécution montrée à la figure 2, le segment est réalisé par pliage et formage d'une tôle annulaire unique dont le pli forme le pied 9c de la section en Y du segment. Dans la variante d'exécution de la figure 3 le segment est réalisé par usinage autour d'une ébauche annulaire monobloc. Si l'on compare cette solution avec celle du document FR-A-2 603 333 précité, on peut constater que dans ce document les aubes devraient comporter une gorge large pour recevoir deux segments alors que dans la présente s 2639063 invention, la fonction d'étanchéité ayant été reportée sur la branche aval du segment, la gorge n6cessaire dans les pieds d'aubes ne nécessite qu'une largeur minimale. Ainsi, on peut réaliser les deux fonctions d'étanchéité et de verrouillage axial des aubes sur le disque aussi bien que par le passé tout en économisant de la matière et de l'espace sur les aubes. L'avantage ainsi procuré permet de diminuer les dimensions des rotors de turbomachines, ou si l'on regarde le problème différemment, d'utiliser un verrouillage efficace par segment fendu sur des rotors de diamètre plus petit. 6 2639063 REVENDICATIONS 1. Rotor de turbomachine, notamment pour turbomachine d'aviation comportant au moins un disque portant un ensemble d'aubes dont les pieds sont montés dans des alvéoles brochés sur la périphérie du disque selon un axe parallèle ou faiblement incliné par rapport à une parallèle à l'axe longitudinal du moteur, les pieds (3) d'aubes comportant un moyen de calage (5) des aubes sur la face amont du disque (1) et un becquet aval (6) possédant une gorge transversale (7) radialement orientée vers l'axe du disque tandis que le disque comporte une gorge circulaire (8) radialement orientée vers sa périphérie, gorges dans lesquelles est inséré un moyen de verrouillage axial aval des aubes sur le disque assurant simultanément l'étanchéité entre les pieds (7) d'aube et le fond des alvéoles (2) du disque, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage est constitué d'un segment fendu unique (9) à section en forme de Y dont une branche amont radialement externe (9a) et le pied (9c) sont insérés dans les gorges (7 - 8) des becquets aval (6) des aubes et du disque (1), la branche aval radialement externe (9b) du segment (9) étant plaquée contre la partie aval des becquets (6) des aubes. 2. Rotor de turbomachine selon la revendication 1, caractérisé en ce que la branche aval (9b) du segment a une forme incurvée correspondant à la forme de la partie aval des becquets (6) d'aubes. 3. Rotor de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la branche aval (9b) du segment est plus longue que la branche amont (9a) et remonte radialement sous la plateforme (10) des aubes. 4. Rotor de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le segment est réalisé avec un léger serrage de ses branches radialement externes (9a, 9b) pour assurer un verrouillage serré des aubes sur le disque et une étanchéité améliorée. 5. Rotor de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le segment (9) est réalisé par pliage et formage d'une tôle annulaire. 6. Rotor de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le segment (9) est réalisé par soudage des parties radialement internes de deux tôles annulaires. 7. Rotor de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractéris& en ce que le segment (9) est réalisé par usinage monobloc d'une ébauche annulaire.