Brevet FR2696208A1 — publié le 19940401

AUBE A CALAGE VARIABLE DESCRIPTION L'invention concerne une aube à calage variable. De telles aubes sont situées sur le stator de certaines turbomachines de moteurs d'avion et sont caractérisées par des pivots qui traversent l'enveloppe du stator et sont commandés de l'extérieur de l'enveloppe par des mécanismes communs à chaque étage d'aubes Les mécanismes ajustent l'inclinaison des aubes de chaque étage à des valeurs qui permettent de régler l'écoulement pour optimiser le rendement de la machine à tous les régimes de fonctionnement. L'objet de l'invention est d'alléger de telles aubes Elle recourt au moyen déjà connu en soi d'utiliser un pivot creux mais se caractérise en ce que la prise du pivot pour le mécanisme de commande est située sur un embout logé partiellement dans le creux du pivot par un emmanchement à force et composé d'un métal ou d'un alliage moins dense que celui du pivot. On réalise donc en fait un pivot composite dont la partie d'un bloc avec la pale de l'aube, et donc en acier comme elle, est réduite par rapport aux conceptions classiques L'emmanchement à force permet d'éviter de recourir à des pièces d'assemblage qui nuiraient au résultat d'allégement ou à des brasures qui seraient difficiles à réaliser et présenteraient des inconvénients d'altérer localement les qualités des matériaux utilisés Le matériau moins dense est avantageusement un alliage dit à mémoire de forme, c'est-à-dire qui présente une transition entre deux états métallurgiques caractérisée par une dilatation brusque, en échelon, de l'alliage quand on l'échauffe au-delà de la température de transition Il suffit donc de choisir la température de transition inférieure aux températures de fonction les plus basses pour l'aube (par exemple -600 C pour des températures de fonction de -500 C à + 5000 C) pour permettre d'assembler l'aube en refroidissant l'embout au-dessous de la température de transition, en l'introduisant sans effort dans le pivot et en le laissant se réchauffer au-dessus de la température de transition. La liaison est renforcée si l'embout est joint au pivot par des cannelures, et l'allégement est encore plus important si la partie de l'embout qui est logée dans le creux du pivot est elle-même creuse et en forme de douille Une réalisation possible consiste a Lors à tarauder La douille pour qu'elle puisse retenir une vis de fixation du mécanisme de commande. Un autre avantage de l'invention consiste en la concentricité parfaite entre le pivot et l'embout qui est obtenue, sans qu'on doive recourir à des pièces spéciales pour cela. On va maintenant décrire l'invention à titre illustratif et non limitatif à l'aide des figures 1 et 2, qui en représentent deux réalisations. La figure 1 représente une enveloppe 1 de stator percée d'alésages 2 (un seul est représenté) dont chacun contient un pivot 3 de commande de l'orientation ou du calage d'une pale 4 d'aube de stator Le pivot 3 est une tige qui comprend un creux 5 axial Son extrémité opposée à la pale 4 se termine par une partie amincie 6 autour de laquelle est engagée une bague 7 qui appartient à une biellette 8 reliée à un anneau de commande bien connu en soi et qui n'est pas représenté La rotation de la biellette 8 commande celle du pivot 3 et de la pale 4 C'est pour assurer cet effet qu'on ajoute au dispositif un embout 9 coaxial au pivot 3 et engagé dans l'entrée du creux 5 par une partie en manchon 10, elle-même essentiellement en forme de douille et munie d'un creux central 11 La surface du creux 5 et la surface extérieure du manchon 10 forment une interface de liaison munie de cannelures axiales 12 qui empêchent tout mouvement de rotation du pivot 3 et du manchon 10 l'un sur l'autre. Le manchon 10 est terminé par une collerette 13 qui bute sur l'extrémité de la partie amincie 6 La collerette 13 n'est pas circulaire mais polygonale, et la bague 7 est munie à sa partie supérieure d'un trou de même forme polygonale qui permet de l'insérer parfaitement autour de la collerette 13 La transmission du mouvement de rotation de la biellette 8 au pivot 3 est donc effectuée par l'intermédiaire de la collerette 13 qui fait office de prise, sans que la bague 7 entraîne par la partie amincie 6. Une tige filetée 14 s'étend au-delà de la collerette 13, à l'opposé du manchon 10 Elle est destinée à recevoir un écrou 15 d'arrêt de la biellette 8 Les différents moyens pour bloquer l'écrou et pour bloquer axialement le pivot 3 sont classiques et n'ont pas été représentés Une rondelle 16 est intercalée entre l'écrou 15 et la bague 7. La réalisation de la figure 2 diffère de la précédente sous plusieurs aspects En particulier, il n'y a pas de tige filetée 14 ni d'écrou 15, mais le manchon 10 ' qui constitue ici le seul élément de l'embout 9 ' est muni d'un taraudage 20 sur la paroi du creux central 11, qu'une vis d'arrêt 21 de la biellette 8 ' occupe Cette vis comble donc le creux 11. La collerette 13 ' ne repose pas sur l'extrémité du pivot, ici désigné par la référence 3 ' et qui ne comporte pas de partie amincie 6 La tête 15 de la vis 21 ' située à l'emplacement de l'écrou 15, comprime la rondelle 16 et une région de la biellette 8 ' contre l'extrémité du pivot 3 La biellette 8 ' est plus plate dans cette réalisation. L'interface de liaison est donc constituée, selon l'invention, d'un emmanchement à force entre le manchon 10 ou 10 ' et la portion correspondante du pivot 3 ou 3 ' Le montage est effectué en refroidissement au préalable l'embout 9 ou 9 ' pour le contracter et le glisser avec un jeu temporaire dans le creux 5. Le matériau constituant l'embout 9 ou 9 ' est avantageusement un alliage à mémoire de forme se dilatant brusquement quand on le chauffe au-dessus d'une température de transition Il est composé d'un alliage ternaire ou quaternaire de cuivre, zinc, aluminium ou nickel avec ou sans additif, moins dense que l'acier. REVENDICATIONS 1 Aube ( 4) à calage variable équipée d'un pivot ( 3, 3 ') creux ( 5) muni d'une prise pour un mécanisme de commande ( 8, 8 '), caractérisée en ce que la prise ( 13) est située sur un embout ( 9, 9 ') logé en partie ( 10, 10 ') dans le creux ( 5) du pivot par un emmanchement à force et composé d'un métal ou alliage moins dense que celui du pivot. 2 Aube à calage variable selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout est composé d'un alliage présentant une transition entre deux états métallurgiques qui produit un échelon de dilatation de l'alliage à une température de transition inférieure aux températures de fonctionnement de l 'aube. 3 Aube à calage variable selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'alliage est un alliage ternaire ou quaternaire de cuivre, zinc, aluminium ou nickel. 4 Aube à calage variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'embout est joint au pivot par une liaison à cannelures ( 12). 5 Aube à calage variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la partie de l'embout qui est logée dans le creux du pivot est une douille creuse. 6 Aube à calage variable selon la revendication 5, caractérisée en ce que la douille est taraudée et sert à retenir une vis de fixation ( 21) du mécanisme de commande.