Brevet FR2694046A1 — publié le 19940128

DISPOSITIF D'ETANCHEITE ET DE RETENTION POUR UN ROTOR ENTAILLE DE BROCHAGES RECEVANT DES PIEDS D'AUBES DESCRIPTION L'invention est relative à un dispositif d'étanchéité et de rétention pour un rotor entaillé de brochages axiaux recevant des pieds d'aubes. Une telle construction est rencontrée sur certaines turbomachines de moteurs d'avion et présente l'inconvénient que l'air comprimé est incité à fuir à travers Les brochages, dans les jeux qui subsistent sous les pieds des aubes, ce qui réduit considérablement le rendement de la machine On a donc déjà conçu des dispositifs d'étanchéité pour Lutter contre ce phénomène, et L'invention peut être considérée comme un perfectionnement du brevet français 2 603 333 dans lequel Le dispositif comprend deux pièces d'étanchéité: un flasque élastique et fendu en forme de collerette plane et circulaire qui est accolé à une face d'extrémité du rotor et masque les brochages, et un joint comprimé entre une face du flasque et un rebord ou béquet à une extrémité des pieds d'aubes Ce joint ou jonc est également en forme de collerette plane, circulaire et fendue et la compression axiale qu'il sert à établir complète l'étanchéité en-empêchant L'air de fuir-par les-pieds d'aubes, pendant que le flasque couvre les brochages. De plus, le jonc comprimé empêche les aubes de coulisser dans les brochages et Les retient donc à une position invariable, car el Les butent contre le rotor par un autre béquet situé à leur extrémité opposée. Cependant, cette conception comprend des gorges dans Le rotor et les pieds d'aubes, dont les bords radiaux du flasque et du jonc touchent Le fond, ce qui produit des efforts importants qui peuvent détériorer Les parties en contact, surtout quand la mise en marche produit des efforts centrifuges importants. L'invention ne comprend pas de pièces d'étanchéité comprimées au fond de gorges et permet donc d'obtenir une meilleure résistance à l'usure Elle consiste généralement en un dispositif d'étanchéité et de rétention pour des aubes appartenant à un rotor et ayant des pieds engagés dans des brochages axiaux entaillant le rotor, comprenant deux pièces en forme de collerettes circulaires dont l'une est un flasque élastique et fendu accolé à une face d'extrémité du rotor et couvrant Les brochages, et dont l'autre est un jonc Logé en sens axial entre le flasque et des béquets radiaux des aubes, caractérisé en ce qu'il comprend des protubérances associées aux deux pièces, les protubérances associées à une première des pièces étant disposées de manière à empêcher des mouvements centrifuges de ladite première pièce et les protubérances associées à une seconde des pièces ayant des surfaces d'orientation conique telle que, pour des glissements centrifuges de la seconde pièce sur les surfaces coniques, la seconde pièce soit déplacée axialement vers la première pièce, les protubérances associées au flasque étant situées soit sur les aubes, soit sur le rotor, et Les protubérances associées au jonc étant situées soit sur les béquets, soit sur le flasque. Dans une réalisation, les protubérances à surfaces coniques sont situées sur le rotor et associées au flasque, et les protubérances pour le jonc sont situées sur le flasque; mais dans une autre, les protubérances coniques sont situées sur les béquets et associées au jonc Il est toujours avantageux que la pièce associée aux protubérances revêtement protecteur de l'usure frottant contre les protubérances prolonger sa durée de service. On va maintenant passer à figures suivantes annexées à titre limitatif: coniques sur ses coniques porte un surfaces afin de la description des illustratif et non la figure 1 représente une vue générale d'une machine équipée de l'invention; la figure 2 représente une région d'intérêt de la figure 1; la figure 3 illustre le flasque en vue de face; la figure 4 illustre une portion de la machine en vue de face, o flasque et jonc apparaissent; les figures 5 et 6 sont analogues aux figures 2 et 4 pour une deuxième réalisation de l'invention; et la figure 7 est analogue à la figure 2 pour une troisième réalisation de l'invention. Sur une première réalisation de l'invention illustrée aux figures 1 à 4, le flasque est désigné par 1 et le jonc par 2 Le flasque 1 est en forme de collerette circulaire plane et comporte une fente 3 qui permet de le dilater ou de le contracter dans le sens radial à volonté grâce à son élasticité, s'il est métallique par exemple Il porte à son bord radialement extérieur 4 une échancrure 5 destinée à dégager les brochages du rotor et à permettre facilement l'insertion des pieds d'aubes en faisant de manière connue tourner le flasque 1 pour placer l'échancrure 5 devant chaque brochage 7 du rotor successivement, avant de la placer entre deux brochages 7 quand le montage est terminé. On pourrait également, ce qui est fait très souvent, remplacer un flasque 1 d'un seul tenant par des secteurs placés devant chaque brochage. Les brochages axiaux 7 du rotor sont sensiblement en forme de queues d'aronde dans lesquelles on peut faire coulisser les pieds 8 d'aubes 9 Il comprend aussi une gorge intérieure 10 que les brochages 7 entourent à peu de distance et qui reçoit une portion élargie de bord intérieur 11 du flasque 1. Le bord intérieur 11 occupe toute la largeur de la gorge intérieure 10 mais ne s'étend toutefois pas jusqu'à son fond Un rebord 12 axial peut être ajouté pour obtenir un coincement ferme dans le sens radial du joint 1; le rebord 12 porte sur une surface circulaire 13, orientée vers L'extérieur et adjacente à la gorge intérieure 10, du disque de rotor 6. Le bord extérieur 4 du flasque 1 s'appuie contre des protubérances 15 axiales des aubes 9, ce qui comprime le flasque 1 vers l'intérieur en direction radiale De plus, les aubes 9 comportent sur une partie de leur largeur un béquet 16 orienté radialement vers l'intérieur qui dessine un secteur angulaire d'une gorge extérieure 17 Chacun des béquets 16 comporte une face conique 18 d'angle d'inclinaison &L, orientée radialement vers L'intérieur et axialement vers le f Lasque 1 La face conique 18 est à l'extrémité d'une protubérance que Le béquet 16 constitue Le jonc 2 est composé d'une portion radialement intérieure 20 pressée contre la face en regard du flasque 1, près des protubérances 15, d'une portion radiatement extérieure 21 logée dans la gorge extérieure 17, mais sans toucher ses parois et notamment son fond, et d'une portion conique 22 appuyée contre La face conique 18 par une face conique correspondante 23 de même inclinaison qui peut être avantageusement revêtue d'un matériau résistant à L'usure IL résulte de cela que Le jonc 2 est repoussé axia Lement contre Le flasque 1 et établit avec Lui une bonne étanchéité quand des forces tendent à dilater Le jonc 2 et à faire glisser les faces coniques 18 et 23 L'une sur l'autre, comme Les forces centrifuges produites quand Le rotor tourne L'étanchéité est complétée par le bourrage de La gorge intérieure 10 par le bord intérieur 11 Les fuites sont donc évitées ou en tout cas fortement réduites aussi bien par l'intérieur du flasque 1 qu'à sa jonction au jonc 2. Des dents 24 de crabot sont ménagées sur Le jonc 2 de part et d'autre des protubérances 15 pour bloquer le jonc 2 en rotation, et on dispose d'une manière ana Logue les dents 25 de crabot sur la surface externe du flasque 1, qui viennent se loger dans des échancrures 26 du bord intérieur du jonc 2 afin de perfectionner La liaison de ces deux pièces. Une autre réalisation, représentée aux figures 5 et 6, est analogue mais utilise à la place des protubérances 15 appartenant aux aubes 9 d'autres protubérances 30 disposées au bord extérieur des portions 31 du disque de rotor 6 qui séparent des brochages 7 consécutifs. Dans la troisième réalisation de la figure 7, la situation est nettement différente car les protubérances coniques utilisées pour assurer la compression axiale du flasque 1 ' et du jonc 2 ' sont constituées par une crête conique 35 formée de portions situées sur la face d'arrêt axial du disque 6 entre les brochages 7 Le bord extérieur 4 ' du flasque 1 ' porte donc une surface conique 36 de même orientation que la crête conique 35, c'est-à-dire vers le jonc 2 ' en direction centrifuge, et qui glisse sur elle. La surface conique 36 peut être recouverte d'un matériau protégeant de l'usure. Le jonc 2 ' s'appuie ici contre une face transversale des béquets 16 ' et est presque parfaitement plat, à L'exception d'une crête intérieure 37 qui saille en direction du flasque 1 ' et s'insère dans une protubérance circulaire 38 établie sur le bord extérieur 4 ' On retrouve donc les effets techniques déjà rencontrés dans les réalisations précédentes: le glissement des surfaces coniques dû aux forces de dilatation produit un effort de compression axiale qui garantit la conservation de l'étanchéité et le maintien en place des aubes, et des protubérances s'opposent au mouvement centrifuge de l'autre des pièces de la paire constituée par le flasque et le jonc, qui ne talonne donc pas contre le fond de la gorge extérieure Le fond de La gorge intérieure reste aussi dégagé. D'autres réalisations de l'invention sont envisageables à la lumière de ces considérations et des réalisations décrites. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'étanchéité et de rétention pour des aubes ( 9) appartenant à un rotor et ayant des pieds ( 8) engagés dans des brochages ( 7) axiaux entaillant Le rotor, comprenant deux pièces en forme de collerettes circulaires dont L'une est un flasque ( 1) élastique et fendu ( 3) accolé à une face d'extrémité du rotor et couvrant Les brochages, et dont l'autre est un jonc ( 2) logé en sens axial entre le flasque et des béquets ( 16, 16 ') radiaux des aubes, caractérisé en ce qu'il comprend des protubérances associées aux deux pièces, les protubérances ( 15, 30, 38) associées à une première des pièces étant disposées de manière à empêcher des mouvements centrifuges de ladite première pièce et les protubérances ( 18, 35) associées à une seconde des pièces ayant des surfaces d'orientation conique telle que, pour des glissements centrifuges de la seconde pièce sur les surfaces coniques, la seconde pièce soit déplacée axialement vers la première pièce, Les protubérances ( 15, 35) associées au flasque étant situées soit sur les aubes, soit sur le rotor, et Les protubérances ( 18, 38) associées au jonc étant situées soit sur les béquets, soit sur Le flasque. 2 Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 1, caractérisé en ce que Les protubérances à surfaces coniques sont situées sur Le rotor et associées au flasque, et les protubérances associées au jonc sont situées sur Le flasque (figure 7). 3 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que Les protubérances coniques sont situées sur les béquets et associées au jonc. 4 Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que Les protubérances ( 30) associées au flasque sont situées sur le rotor, entre des brochages consécutifs, et entourent le flasque. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les protubérances ( 15) associées au flasque sont situées sur les aubes et entourent Le flasque. 6 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rotor présente une gorge ( 10) occupée par un rebord radialement intérieur du flasque, La gorge ayant un diamètre de fond plus petit que le diamètre dudit rebord. 7 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce associée aux protubérances coniques porte un revêtement protecteur de L'usure sur ses surfaces frottant contre les protubérances coniques. 8 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le jonc, le flasque et le rotor comprennent des saillies et des imbrications ( 15, 24, 25, 26) qui empêchent le jonc et le flasque de tourner.