Brevet FR2699595A1 — publié le 19940624

DISPOSITIF DE GUIDAGE EN ROTATION D'UN ANNEAU DE COMMANDE D'AUBES PIVOTANTES DESCRIPTION L'invention concerne un dispositif de guidage en rotation d'anneau de commande d'aubes pivotantes de turbomachines et une surface circulaire. Les turbomachines modernes comprennent souvent des aubes de stator qui peuvent pivoter autour de Leur axe de Liaison au stator de manière que ce qu'on appelle leur angle de calage puisse être modifié, afin de maintenir de bonnes caractéristiques d'écoulement des gaz à tous les régimes de la machine. Les axes de pivotement des aubes sont reliés à des extrémités de biellettes dont Les autres extrémités sont reliées à un anneau commun par des articulations. La translation ou la rotation de l'anneau fait tourner les biel Lettes, Les axes et les aubes. Les recherches visant à améliorer le rendement des turbomachines conduisent à améliorer aussi la précision de l'angle de calage des aubes Pour ce faire, il est nécessaire d'assurer une excellente coaxialité entre l'anneau et une surface circulaire de la machine telle que l'enveloppe du stator C'est pourquoi on emploie des patins liés à l'anneau par des dispositifs de montage et qui viennent entourer des surfaces de référence avec un très petit jeu. Les dispositifs de montage doivent permettre le réglage des patins en direction radiale Le dispositif tenu pour le plus proche de l'invention est divulgué dans le brevet européen O 375 593, o chaque dispositif de montage comprend en particulier une douille sertie à travers l'anneau, taraudée, et un porte-patin comprenant une tige de guidage coulissant, sans rotation dans un perçage à section non circulaire afin de permettre au patin de coulisser sans pouvoir tourner Le porte-patin est complété par une tige filetée et qui traverse complètement l'anneau, et on dispose un manchon fileté autour de la tige en vissant le manchon dans la douille La rotation du manchon dans la douille détermine la position du patin en repoussant la tige de guidage Un écrou de blocage peut ensuite être engagé sur le filetage de la tige, qui dépasse de l'anneau, pour comprimer le manchon contre la section de guidage. L'invention est relative à un dispositif de montage d'un patin dont la qualité essentielle est de permettre des réglages beaucoup plus fins de la position radiale du patin. Elle concerne un dispositif de guidage en rotation d'un anneau de commande d'aubes pivotantes de turbomachine comportant une pluralité de patins réglables venant au contact de surfaces de référence ayant un profil en arcs de cercles coaxiaux, lesdits patins étant solidaires chacun d'un porte-patin comprenant une tige coulissant sans rotation dans un évidement à l'intérieur d'une douille solidaire de l'anneau de commande L'évidement de la douille comporte un taraudage dans lequel est engagé un premier filetage d'une vis double, le second filetage de la vis étant engagé dans un taraudage pratiqué dans la tige du porte- patin, et les deux filetages de ladite vis ont des pentes voisines. Les filetages ont des angles d'inclinaison compris dans un rapport entre 2/3 et 3/2. Cette vis double remplace donc la tige filetée du porte-patin du brevet antérieur. Le mouvement de translation du porte-patin par rapport à l'anneau est d'autant plus faible pour une rotation donnée de la vis que les angles d'inclinaison des deux vis sont proches. Un système plus compact peut être obtenu si le perçage à section non circulaire appartient à La doui Lle. On va maintenant décrire l'invention à titre illustratif et non Limitatif à l'aide des figures suivantes: la figure 1 représente schématiquement un système d'aubes pivotantes à anneau de commande, et les figures 2 et 3 représentent un dispositif de montage d'un patin de réglage selon l'invention dans deux états différents. On a représenté sur la figure 1 une enveloppe 1 de stator qui entoure un rotor 2 avec un espace intermédiaire qui forme une veine 3 annulaire d'écoulement de gaz se Lon L'axe x de la machine Les aubes de stator forment plusieurs étages dans la veine 3, dont certains sont formés d'aubes 4 pivotantes autour d'axe 5 qui traversent l'enveloppe 1 Chaque axe est alors lié par son extrémité extérieure, opposée à l'aube 4, à une biellette 6 par l'intermédiaire d'un embout carré 7, et l'autre extrémité des biellettes 6 est articulée autour de tourillons 8 disposés radialement sur un anneau de commande 9, qui entoure une surface circulaire 10 de référence à laquelle il doit être coaxial. Du fait que la course de l'anneau de commande 9 des aubes est faible, la surface de référence 10 n'est pas limitée à quelques secteurs ayant un profil en arc de circonférence, chaque secteur permettant l'appui d'au moins un patin Lesdits secteurs en arc de circonférence sont naturellement coaxiaux à L'anneau, mais peuvent se trouver à des distances un peu différentes de son axe. Les moyens de montage utilisés sont composés de plusieurs dispositifs (au moins trois) représentés aux figures 2 et 3 et dont chacun consiste en une douille 11 sertie dans l'anneau de commande 9 et qui s'étend radialement à travers lui, un patin 12 fixé à un porte- patin 13 et orienté vers la surface de référence 10, une vis double 14 et un écrou de blocage 15. La douille 11 comporte un évidement qui la traverse de part en part suivant une direction perpendiculaire à la surface de référence 10 Cet évidement de la douille 11 comporte successivement en se rapprochant de la surface de référence 10: un taraudage 19, une section non circulaire 17 et une section de préférence circulaire 23. Le porte-patin 13 comporte à son extrémité opposée au patin 12 une tige 16 venant coulisser sans rotation dans l'évidement de la douille 11 La tige 16 du porte-patin 13 comporte sur sa partie opposée au patin 12 une section 17 A complémentaire à la section 17 de la douille 11, et réalisant avec elle un ajustement avec un jeu suffisant Cette même tige 16 comporte sur sa partie la plus proche du patin 12 une section 23 A complémentaire à la section 23 de la douille 11, et réalisant avec elle un ajustement avec un jeu réduit. Lesdites sections 23 et 23 A sont de préférence circulaires pour faciliter la réalisation d'un ajustement avec un jeu réduit Les ajustement 17-17 A et 23-23 A s'étendent chacun sur une longueur supérieure à la course normale du patin 12 La fonction de l'ajustement 17-17 A est d'assurer le guidage en translation et l'antirotation du porte-patin 13 dans la douille 11. La fonction de l'ajustement 23-23 A est d'améliorer le guidage en translation du porte-patin 13 dans la douille 11 et de mieux tenir le patin 12 lorsque celui-ci se déplace sur la surface de référence 10 lors des modifications de l'angle de calage des aubes Cette dernière fonction améliore le fonctionnement du dispositif mais n'est pas indispensable La tige 16 est par ailleurs évidée et porte un taraudage 18. La vis double 14 est formée de deux filetages et 21 engagés respectivement dans les taraudages 18 et 19 et séparés par un rétrécissement 22, ainsi que d'une tête 23 de saisie par une clé à l'extrémité de la vis 14 opposée au patin 12, hors de l'anneau de commande 9 Le filetage 21 se prolonge jusqu'à la tête 23 et l'écrou de blocage 15 est engagé sur lui. Les filetages 20 et 21 ont des angles d'hélice de même sens et légèrement différents Si par exemple l'angle A d'inclinaison des filets du premier filetage 20 sur l'horizontale est supérieur de 25 % à celui (B) des filets du second filetage 21, et si ces filets sont dirigés dans le même sens, on constate qu'une rotation de la vis double 14 provoquera une translation quatre fois moindre du porte-patin 13 et du patin 12 par rapport à l'anneau de commande 9 que la translation de la vis double 14 elle-même Le jeu entre le patin 12 et la surface de référence 10 pourra donc être réglé avec le plus grand soin pour obtenir une excellente coaxialité de l'anneau de commande 9 On remarquera que cet effet de translation différentielle ne peut être obtenu que grâce à l'ajustement coulissant sans rotation du porte-patin 13 dans la douille 11, alors que la disposition équivalente dans le brevet antérieur n'avait pour but que d'empêcher le patin de tourner. C REVENDICATIONS 2699595 1 Dispositif de guidage en rotation d'un anneau de commande ( 9) d'aubes pivotantes ( 4) de turbomachine comportant une pluralité de patins ( 12) réglables venant au contact de surfaces de référence ( 10) ayant un profil en arcs de cercles coaxiaux, lesdits patins ( 12) étant solidaires chacun d'un porte- patin ( 13) comprenant une tige ( 16) coulissant sans rotation dans un évidement à l'intérieur d'une douille ( 11) solidaire de l'anneau de commande ( 9), caractérisé en ce que l'évidement de la douille ( 11) comporte un taraudage ( 19) dans lequel est engagé un premier filetage d'une vis ( 14) double, le second filetage de la vis ( 14) étant engagé dans un taraudage ( 18) pratiqué dans la tige ( 16) du porte-patin ( 13), et en ce que les deux filetages de ladite vis ( 14) ont des pentes voisines. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'évidement de la douille ( 11) et la tige ( 16) ont des sechions ( 17 et 17 a) non circulaires par exemple carrées, coulissantes entre elles sur une longueur supérieure à une course normale du patin, et en ce que lesdites sections ( 17 et 17 A) son ajustées avec un jeu suffisant. 3 Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'évidement de la douille ( 11) et la tige ( 16) ont des sections ( 23 et 23 a), par exemple circulaires, coulissantes entre elles sur une longueur supérieure à une course normale du patin ( 12), et situées du côté de ce patin, et en ce que lesdites sections ( 23 et 23 a) sont ajustées avec un jeu réduit. 4 Dispositif de montage d'un patin suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les filetages ont des angles d'inclinaison compris dans un rapport entre 2/3 et 3/2.