Brevet FR2715968A1 — publié le 19950811

ROTOR A PLATES-FORMES RAPPORTEES ENTRE LES AUBES DESCRIPTION L'invention concerne un rotor à platesformes rapportées entre les aubes. De telles plates-formes ont pour fonction d'attribuer au rotor une surface extérieure lisse entre les aubes, qui permet de délimiter avantageusement la veine d'écoulement des gaz. Elles ont pour fonction supplémentaire de maintenir l'écartement des aubes dans certaines constructions où le disque du rotor est muni d'une gorge circulaire dans laquelle les pieds des aubes sont retenus tout en pouvant coulisser : on monte alternativement une aube et une plate-forme dans la gorge. I1 est possible d'utiliser des platesformes d'une pièce avec les aubes, mais la fabrication de ces dernières est alors plus compliquée et il faut se résigner à des plates-formes de poids élevé. C'est pourquoi on préfère de plus en plus construire des plates-formes séparées des aubes, souvent en matériau plus léger que celui des aubes, ce qui allège les efforts produits par les forces centrifuges sur les plates-formes elles-mêmes et sur le disque du rotor. I1 existe diverses conceptions des platesformes et de leur mode de fixation ou de maintien au rotor. Le brevet français n" 2030885 décrit des platesformes à section en forme d'agrafe qui viennent coiffer les pieds d'aubes et le rotor et dont on déforme les rebords latéraux pour qu'ils se referment sur les flancs, convexes, du disque. I1 est cependant nécessaire de compléter l'assemblage par des soudures pour obtenir une fixation sûre. On remarquera encore le brevet américain n"4464096 qui décrit une plaquette d'étanchéité glissée entre les aubes et déformable sous l'effet des forces centrifuges : courbée au repos, elle se redresse en service pour obturer tous les jeux situés autour des aubes. Cet élément d'étanchéité présente quelques ressemblances superficielles avec l'invention, notamment par ce qu'il est déformable, mais il n'est en réalité pas un élément de plate-forme au sens de l'invention, car il est glissé sous des plates-formes intégrées aux aubes et ne sert pas d'élément d'espacement ou de maintien ; il ne débouche sur l'extérieur que par de fines surfaces de jeux. Le but essentiel de l'invention est de rendre les plates-formes intercalaires et séparées des aubes de construction très simple et de rendre leur montage parfaitement sûr. Sous sa forme la plus générale, l'invention concerne un rotor composé d'un disque, d'aubes réparties sur une circonférence du disque et de platesformes recouvrant la circonférence entre les aubes par une plaque de guidage des gaz, les plates-formes comprenant aussi des éléments de maintien s'emboîtant dans des éléments de forme complémentaire du rotor, les éléments de maintien étant joints à la plaque de guidage, caractérisé en ce que les plates-formes sont en un matériau à mémoire de forme et que, à une température différant de températures de service du rotor, les plaques de guidage sont courbées et les éléments de maintien sont disjoints des éléments de forme complémentaire. Comme on l'a signalé, l'invention trouve en particulier emploi avec des aubes dites à pied marteau, coulissant dans une gorge du disque que les plaques de guidage doivent recouvrir. Les éléments de maintien sont alors avantageusement logés dans cette gorge et dirigés vers les faces latérales de la gorge, où se trouvent les éléments de forme complémentaire. Si les éléments de maintien consistent principalement en des saillies, ce qui est une des solutions les plus simples, les éléments de forme complémentaire peuvent alors consister en des rainures circulaires permettant aux plates-formes de coulisser librement entre les aubes. L'invention va maintenant être décrite à l'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif - la figure 1 est une vue partielle et en perspective du rotor, - la figure 2 illustre l'état des plates-formes avant le montage, - la figure 3 est une coupe transversale du rotor, - et la figure 4, prise en coupe longitudinale, illustre une variante de fabrication. Le disque 3 du rotor de la figure 1 est recouvert par des plates-formes 1 et des aubes 2 qui alternent sur sa circonférence avec des jeux intermédiaires quelque peu exagérés sur la figure 3, car ils n'ont que deux ou trois millimètres de largeur en fonctionnement. I1 a un pourtour entaillé d'une gorge 4 circulaire dont les faces latérales 5 se rapprochent en surface pour emprisonner les pieds à section en bulbe 6 (figures 2 et 3) des aubes 2 tout en leur permettant de coulisser le long de la gorge 4. Les plates-formes 1 sont composées avant tout d'une plaque de guidage 7, plane dans cette réalisation et qui recouvre totalement la gorge 4 et les rebords 8 du disque 3 qui la limitent afin de guider correctement les gaz autour du disque 3. Les plates-formes 1 se composent en outre de pattes 9, situées sous la plaque de guidage 7 et qui sont terminées par des languettes 10 pointant vers l'extérieur, c'est-à-dire vers les rebords 8. Elles pénètrent plus précisément dans des rainures circulaires 11 creusées dans les faces latérales 5. Les languettes peuvent éventuellement coulisser dans les rainures circulaires 11. On peut utiliser d'autres moyens d'emboltement pour interdire ces débattements. Une caractéristique essentielle de l'invention est que les plates-formes 1 sont construites en matériau à mémoire de forme, qui présente la propriété de perdre au-dessus d'une température dite de transition les déformations permanentes qui lui ont été infligées. On sait que des alliages de titane et nickel présentent cette propriété, et ces alliages assez légers sont envisagés pour une réalisation de l'invention. La figure 2 représente l'état des platesformes 1 au-dessous de la température de transition. La plaque de guidage 7 est courbée de façon à bomber vers l'extérieur, et quand ses bords reposent sur les rebords latéraux 8, les extrémités des pattes 9 sont rapprochées et les languettes 10 sont dégagées des rainures circulaires 11. Cet état est conservé avant le montage en refroidissant suffisamment les plates-formes 1. Elles sont alors placées entre les aubes 2. I1 suffit ensuite de les laisser s'échauffer naturellement pour qu'elles reprennent la forme de la figure 1. Le montage est réalisé sans effort et automatiquement, et il reste parfaitement sur pendant le fonctionnement car il suffit de choisir un alliage dont la température de transition ne sera jamais atteinte en service. Pour un rotor de moteur d'avion, il faut choisir une température de transition inférieure aux températures ambiantes au sol les plus basses qui devront être affrontées, par exemple -500C. Pour d'autres applications, des spécifications différentes sont concevables. On voit sur la figure 4 qu'on peut envisager de choisir des plaques de guidage 7 qui ne soient pas planes mais dont la surface extérieure 12 est en s'affaissant entre les faces latérales 5. Les efforts centrifuges exercés au service ont alors pour effet de redresser la surface extérieure 12 de la plaque de guidage 7 et d'améliorer encore le guidage des gaz. Bien entendu, la plaque de guidage 7 est choisie avec une rigidité suffisante pour que cette déformation reste bien inférieure à celle qui permettrait d'extraire les languettes 10 des rainures circulaires 11. Cette conception est compatible avec une grande légèreté des plates-formes 1, c'est d'ailleurs son principal intérêt. En effet, les plates-formes 1 se réduisent presque aux plaques de guidage 7, les pattes 9 et languettes 10 étant petites. Un autre avantage est qu'on n'est pas obligé de démonter d'autres éléments pour remplacer une plate-forme 1 : il suffit d'extraire la plate-forme 1 endommagée, par exemple après l'avoir coupée, et de placer la neuve sans toucher même aux aubes 2 adjacentes. Les avantages de l'invention sont plus sensibles pour les moteurs à fort taux de dilution, où les rotors ont un grand diamètre et un large pas entre les aubes. REVEND I CAT IONS 1. Rotor composé d'un disque (3), d'aubes (2) réparties sur une circonférence du disque et de plates-formes (1) recouvrant la circonférence entre les aubes par une plaque de guidage (7), les plates-formes (1) comprenant aussi des éléments de maintien (10) s'emboîtant dans des éléments de forme complémentaire (11) du rotor, les éléments de maintien (10) étant joints à la plaque de guidage (7), caractérisé en ce que les plates-formes (1) sont en un matériau à mémoire de forme et que, à une température différant de températures de service du rotor, les plaques de guidage (7) sont courbées et les éléments de maintien (10) sont disjoints des éléments de forme complémentaire (11). 2. Rotor suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de maintien sont logés dans une gorge (4) du disque (3) recouverte par les plaques de guidage (7) et dirigés vers les faces latérales (5) de la gorge (4). 3. Rotor suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de maintien consistent en des languettes (10) et les éléments de forme complémentaire en des rainures circulaires (11). 4. Rotor suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les plates-formes (1) s'étendent chacune entre une paire d'aubes (2) consécutives et coulissent sur la circonférence du disque jusqu'à buter contre les aubes de ladite paire. 5. Rotor suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les plaques de guidage (7) ont une surface extérieure concave (12).