Brevet FR2674569A1 — publié le 19921002

DESCRIPTION La présente invention concerne un disque aileté de turbomachine de type monobloc comportant des dispositions permettant d'obtenir en fonctionnement un amortissement des vibrations. Diverses solutions ont déjà été proposée et appliquées pour obtenir un amortissement des vibrations qui apparaissent en fonctionnement sur des corps tournants de turbomachine, notamment lors du passage de certains seuils critiques aux vitesses élevées de rotation et sous l'influence des variations de charges. US-A-4 347 040 décrit un exemple des techniques employées et montre un rotor de turbomachine composé d'un disque et d'une pluralité d'aubes et comportant des éléments à section en T formant amortisseurs et disposés chacun sous deux plates-formes d'aubes consécutives. FR-A-2 413 542 montre un autre exemple d'amortisseur d'aube qui exerce une force axiale sur le pied d'aube sous l'effet de la force centrifuge. Aucune solution pleinement satisfaisante n'a toutefois été proposée pour les applications o les aubes d'un rotor de turbomachine forment un ensemble monobloc unique avec un disque ou un anneau formant le support des aubes. Un disque aileté de type monobloc répondant à ces conditions est caractérisé en ce qu'un élément de forme générale annulaire est placé dans une gorge ménagée sous la plate-forme de l'aubage, ledit élément comportant ab au moins une partie festonnée formée d'une pluralité de secteurs solidaires successifs présentant dans le sens radialement interne et en alternance périphérique une excroissance et un évidement de manière que, sous l'effet centrifuge, les balourds dynamiques obtenus génèrent des frottements qui ont un effet d'amortissement des vibrations des aubes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de deux modes de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente, selon une vue schématique en coupe par un plan médian passant par son axe, un disque aileté monobloc comportant un amortisseur conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 représente une vue de détail agrandie de l'amortisseur représenté sur la figure 1; la figure 3 montre l'amortisseur représenté sur les figures 1 et 2 selon une vue en perspective; la figure 4 représente, selon une vue schématique analogue à celle de la figure 1, un disque aileté monobloc comportant un amortisseur conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 5 montre l'amortisseur représenté sur la figure 4 selon une vue partielle suivant la direction Fl. Un disque aileté 1 monobloc pour turbomachine comprend de manière connue, comme représenté à titre d'exemple sur la figure 1, une pluralité d'aubes 2 solidaires d'un disque 3. 1X De manière également connue en soi, le disque 3 porte à sa périphérie, dans la zone de jonction avec les pales aérodynamiques des aubes 2, des plates-formes 4 dont la surface radialement externe constitue une délimitation de l'espace de circulation de la veine fluide de la turbomachine. De manière remarquable et conformément au premier mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 1, de chaque côté, respectivement amont et aval par rapport au sens normal de circulation des gaz de la turbomachine, des dites plates-formes 4 et sur leur face radialement inférieure, est ménagée une gorge annulaire, respectivement et 6 Dans l'exemple représenté sur la figure 1 un amortisseur 7 est disposé dans ladite gorge 5 Ledit amortisseur 7 présente la forme d'un élément annulaire fendu dont la section présente un profil en U Comme cela est visible sur les figures de détail 2 et 3, l'amortisseur 7 comporte de chaque côté et sur chaque branche du U, une partie 8, festonnée et sectorisée, présentant une succession d'excroissances 9 et d'évidements 10 de manière à créer des balourds En fonctionnement, sous l'effet des forces centrifuges, les balourds dynamiques créés génèrent des frottements sous les plates-formes 4, procurant ainsi l'amortissement recherché des vibrations induites dans les pales des aubes 2 L'amortisseur 7 est monté dans la gorge 4 par effet ressort utilisant la fente 11. Suivant les applications et en fonction des résultats obtenus, un dispositif amont comme représenté sur la figure 1 est suffisant ou dans certains cas, un dispositif aval utilisant la gorge 6 peut être préférable ou les deux gorges 5 et 6 à la fois peuvent être utilisées. Selon le deuxième mode de réalisation, représenté sur les figures 4 et 5, des gorges similaires au premier mode 105 et 106 sont conservées sur la face radialement inférieure et de chaque côté, amont et aval, des plates-formes 104 du disque aileté monobloc 101 Une gorge complémentaire 105 a est ajoutée sur une partie 103 a attenante au disque 103 et dirigée dans une direction axiale Les gorges 105 et 105 a sont situées dans un même plan radial et constituent les logements des deux bords 107 a et 107 b d'un amortisseur 107. L'amortisseur 107 comporte une partie 108 déportée en direction du plan axial du disque aileté 101 Ladite partie 108 se place sous la plate-forme 104 dont elle suit le profil et comporte, comme précédemment, des excroissances en festons 109 et des évidements 110, comme schématisé sur la figure 5 Le fonctionnement est similaire au premier mode de réalisation. L'amortissement des vibrations des aubes 102 est à nouveau obtenu par frottement des festons 109 sous la plate-forme 104. Comme précédemment et suivant les applications, le dispositif peut être placé soit, du côté amont, soit du côté25 aval, soit des deux côtés à la fois. REVENDICATIONS 1 Disque aileté monobloc pour turbomachine du type comprenant une pluralité d'aubes ( 2; 102) solidaires d'un disque ( 3; 103) ou anneau de support portant dans la zone de jonction avec lesdites aubes ( 2; 102) des plates formes ( 4; 104) délimitant l'espace de circulation de la veine fluide de la turbomachine caractérisé en ce qu'un élément ( 7; 107) de forme générale annulaire est placé dans au moins une gorge ( 5; 105) ménagée sous ladite plate-forme ( 4; 104) ledit élément ( 7,107) comportant au moins une partie festonnée ( 8; 108), formée d'une pluralité de secteurs solidaires successifs présentant dans le sens radialement interne et en alternance périphérique une excroissance ( 9; 109) et un évidement ( 10; 110) de manière que, sous l'effet centrifuge, les balourds dynamiques obtenus génèrent des frottements qui ont un effet d'amortissement des20 vibrations des aubes ( 2; 102). 2 Disque aileté monobloc de turbomachine selon la revendication 1 dans lequel ledit élément annulaire ( 7) formant amortisseur présente une section de forme générale25 en U ainsi qu'une fente transversale ( 11) de montage par effet ressort, chaque branche du U portant lesdites excroissances ( 9) et lesdits évidements ( 10) alternés. 3 Disque aileté monobloc de turbomachine selon la revendication 1 dans lequel ledit élément annulaire ( 107) formant amortisseur présente un bord radialement externe ( 107 a) placé dans ladite gorge ( 105) et un bord radialement interne ( 107 b) qui se place dans une seconde gorge ( 105 a) ménagée sur une partie ( 103 a) attenante au disque ( 103) et35 dirigée dans une direction axiale, les excroissances ( 109) de la partie festonnée ( 108) venant se placer en position de frottement sous ladite plate-forme ( 104) par effet centrifuge. 4 Disque aileté monobloc de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel ledit élément annulaire ( 7; 107) formant amortisseur est placé du côté amont par rapport au sens normal de circulation des gaz dans la turbomachine. Disque aileté monobloc de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel ledit élément annulaire ( 7; 107) formant amortisseur est placé du côté aval par rapport au sens normal de circulation des gaz dans la turbomachine. 6 Disque aileté monobloc de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel deux éléments annulaires ( 7; 107) formant amortisseurs sont placés l'un du côté amont et l'autre du côté aval, par rapport au sens normal de circulation des gaz dans la turbomachine.