Brevet FR2639398A1 — publié le 19900525

"Emplanture d'aube en fibre pour rotor". L'invention concerne une emplanture d'aube en fibre pour rotor et elle concerne en particulier une aube de réacteur à double flux avant comprenant un tambour pouvant tourner sur le rotor, autour d'un axe radial et sur lequel est ajustée l'embase de l'aube. On connaît de nombreux dispositifs de fixation d'emplanture d'aube au moyen desquels les aubes des réacteurs à double flux et des réacteurs à double flux avant sont montées à pivotement sur le rotor. Les aubes peuvent ainsi être ajustées à des conditions différentes de charge, afin d'améliorer le rendement. En outre, ce pivotement permet de régler les aubes pour obtenir une poussée inversée, de façon à fonctionner en freinage après l'atterrissage d'un avion et rendre ainsi superflus les volets couteux d'inversion de poussée. Par exemple, des fixations de ce type sont connues par le brevet US-PS 3 900 274 et le brevet DE- OS 24 03 016. Mais ces constructions comportent soit des aubes métalliques, soit un noyau métallique qui est moulé à sa base pour permettre la fixation et qui est enveloppé dans la zone de l'aube par de la matière plastique renforcée par des fibres. Ces constructions ont toutefois des inconvénients majeurs. Ainsi, elles sont susceptibles de vibrer et présentent en outre des assemblages collés entre le métal et le matériau à base de fibres qui sont susceptibles de lâcher. En partant de cela, le but de l'invention est de créer, une emplanture d'aube en fibre, en particulier pour une aube en matière plastique, renforcée entièrement de fibre, par laquelle- on obtient une embase rigide et facilement échangeable et qui rend possible également une orientation de l'aube. L'invention concerne, à cet effet, une emplanture d'aube en fibre pour rotor, en particulier d'aube de réacteur à double flux avant, comprenant un tambour monté à rotation sur un rotor, suivant un axe radial, et sur lequel est ajusté le plateau de base de l'aube, emplanture caractérisée en ce que le tambour comprend, sur sa surface frontale, un patin de retenue en queue d'aronde centré dans un plan axial du tambour, patin qui est enserré par deux flasques de guidage du plateau de base de l'aube formant une rainure de guidage, les deux flasques de guidage comprenant des épaulements d'appui sur leurs côtés éloignés du patin de retenue, épaulements qui s'appuient sur les butées du cylindre. L'avantage essentiel obtenu par l'invention réside dans le fait qu'on obtient une fixation extraordinairement compacte pour une aube réalisée suivant la technique des fibres et qui, de plus, est démontable rapidement. Outre cela, on peut obtenir un poids faible en opposition aux pales de rotor relativement lourdes réalisées de façon conventionnelle. Par opposition aux réalisations connues suivant la technique des fibres avec un noyau métallique, la configuration selon l'invention se distingue également par une action très favorable de la force centrifuge et des forces de flexion agissant sur l'aube, dans le tambour et donc dans le rotor. L'invention permet ainsi la mise en oeuvre d'un guidage en queue d'aronde notoirement propice aux efforts même pour des grandes aubes tournantes de rotor réalisées suivant la technique des fibres. Jusqu'à maintenant, la fixation par queue d'aronde était réservée aux aubes rigides, métalliques. Avec l'invention, une jonction de ce type est, pour la première fois, rendue possible aussi pour une telle construction à noyau en fibre, donc non métallique. Dans un développement avantageux de l'invention, l'aube présente une tige de section rectangulaire, qui s'élargit dans la zone du patin de retenue en queue d'aronde et est entourée d'une paroi ajustée de façon adéquate, montant depuis le plateau de la base de l'aube. Par l'élargissement de la tige dans sa zone inférieure, il est possible d'obtenir une fixation géométrique de l'aube avec la base de l'aube, qui est renforcée par une liaison par collage avantageuse et supplémentaire entre la tige et la paroi du plateau de la base de l'aube. Dans un développement avantageux de l'invention, le plateau de base de l'aube est fixé par des vis additionnelles sur le tambour, les efforts de clavette de la liaison en queue d'aronde étant ainsi absorbés et une surcharge de la liaison en queue d'aronde étant empêchée par une répartition favorable des forces. En outre, avec cela, on introduit sur la jonc'ion une précontrainte augmentant la rigidité. Pour des raisons de facilité de réalisation et de montage, la base de l'aube est avantageusement réalisée en deux demi-coques, pouvant être soudées l'une à l'autre. Le patin de retenue en queue d'aronde est réalisé, dans un développement avantageux de l'invention, en profil de sapin. Cette mesure connue dans le domaine des aubes de turbines rend possible, en fonctionnement, une répartition avantageuse des forces créées sur un plus grand nombre de surfaces d'appui, du fait de l'augmentation du nombre et de la grandeur des surfaces transmettant l'effort. Trois gradins pourront être prévus pour obtenir une fiabilité élevée de l'assemblage. Un autre développement de l'invention prévoit qu'entre les flasques de guidage et le patin de retenue en queue d'aronde est prévue une couche intermédiaire en film double par laquelle on évite les corrosions de frottement sur les surfaces de contact pendant les vibrations. Un autre développement de l'invention est caractérisé en ce que la paroi du plateau de la base de l'aube est fixée géométriquement sur la tige par des boulons transversaux, d'o il résulte qu'une partie des forces centrifuges naissant pendant le mouvement peut être transmise de la pale sur la paroi du plateau de la base de l'aube de façon à réduire les contraintes sur la surface de contact entre tige et plateau de la base de l'aube. L'invention est expliquée plus en détail dans ce qui suit, à partir du dessin joint: On montre: - à la figure 1, une coupe longitudinale d'une emplan- ture d'aube, - à la figure 2, une coupe longitudinale d'une alter- native d'emplanture d'aube. L'emplanture d'aube désignée par 1 selon la figure 1, sert à monter, avec possibilité de tourner, une aube en fibre 2 sur un rotor métallique 3. L'aube 3 est pour cela formée dans sa zone de base par une tige 4, qui est ceinturée par une parof 5 d'une embase d'aube 6. Une série de boulons 7 sont n-s à travers la tige 4 et s'appuient sur la paroi 5. L'embase 6 est reliée à un tambour 8 de deux façons, à savoir, d'une part, par une liaison 9 du type à queue d'aronde et, d'autre part, par une série de vis 10, réparties sur le pourtour de l'embase. La partie de la jonction 9, côté tambour, se compose d'un patin de retenue en queue d'aronde 12 se développant verticalement suivant l'axe de rotation 11 du tambour. Ce patin de retenue en queue d'aronde est entouré du côté de l'embase par deux flasques de guidage 13a et 13b. Ces flasques comprennent respectivement deux surfaces de guidage 14a, 14b et a, 15b, par lesquelles on obtient une fixation et un guidage exacts de l'embase sur le tambour 8. Sur le côté opposé au patin de retenue 12 les flasques de guidage 13a et 13b sont munis d'épaulenents 16a et 16b qui s'appuient par un ajustement convenable sur les butées 17a et 17b du tambour 8. De cette manière, on est assuré, qu'en service, aucun écartement des flasques de guidage 13a, 13b ne peut se produire sous l'action de la force centrifuge. Le tambour 8 est monté dans De rotor 3 par un dispositif de positionnement à paliers et ce dispositif d'étanchéification 18 non représenté en détail. Le tambour 8 peut tourner sur le rotor 3 d'un certain angle autour de l'axe de rotation 11. Le déclenchement des forces de pivotement résulte d'un dispositif de pivotement non représenté qui, passant à travers l'alésage 19 du rotor 3, s'accroche au tenon du tambour 8. La tige 4 est évasée dans la zone de son extrémité inférieure 21, ce qui permet, lorsque le rotor est en marche, d'éviter un glissement de la tige 4 hors de la paroi 5, même par défaillance ou absence du boulon 7. Les surfaces de guidage 15a, 15b comportent une couche intermédiaire en film mince 22, qui est réalisée avantageusement en double couche. De même, les surfaces de guidage 14a, 14b peuvent aussi être munies d'une couche intermédiaire en film mince de ce type. La réalisation en alternative selon la figure 2 se différencie de celle décrite précédemment en ce que les patins de retenue 12a en queue d'aronde comprennent plusieurs étages développés et disposés les uns au-dessus des autres.. L'embase de l'aube 6a a une forme correspondant à la constitution de plusieurs flasques de guidage 23 sur le patin de retenue 12a. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Emplanture d'aube en fibre pour rotor, en particulier d'aube de réacteur à double flux avant, comprenant un tambour monté à rotation sur un rotor, suivant un axe radial, et sur lequel est ajusté le plateau de base de l'aube, emplanture caractérisée en ce que le tambour (8) comprend, sur sa surface frontale, un patin de retenue (12) en queue d'aronde centré dans un plan axial du tambour (8), patin qui est enserré par deux flasques de guidage (13a, 13b) du plateau de base de l'aube (6) formant une rainure de guidage, les deux flasques de guidage (13a, 13b) comprenant des épaulements d'appui (16a, 16b) sur leurs côtés éloignés du patin de retenue (12), épaulements qui s'appuient sur les butées (17a, 17b) du cylindre (8). 2) Emplanture selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'aube (2) comprend une tige (4) à section rectangulaire, qui s'évase dans la zone de la rainure de guidage et est entourée par une paroi (5), ajustée de façon adéquate, s'élevant depuis le plateau de base (6) de l'aube. ) Emplanture selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le plateau de base (6) de l'aube est fixé par vis au tambour (8). 4') Emplanture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tige (4) réalisée suivant la technique des fibres, est collée avec la paroi (5) du plateau de base (6) de l'aube. ) Emplanture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le plateau de base (6) de l'aube se compose de deux demi- - coques. 6') Emplanture selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux demi-coques sont unies l'une à l'autre par soudure. 7) Emplanture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le patin de retenue (12) en queue d'aronde est réalisé en profil de sapin. 8') Emplanture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que entre les flasques de guidage (13) et le patin de retenue (12) en queue d'aronde est prévue une couche intermédiaire en film (22) double.