Brevet FR2832455A1 — publié le 20030523

d'éléments de tubage (56a) raccordés les uns aux autres. Dispositif de blocage des aubes dans une rainure d'un disque. L'invention concerne un dispositif de blocage des aubes dans la rainure périphérique d'un disque de turbomachine, lesdites aubes comportant des pieds de type attache marteau susceptibies d'être introduits dans ladite rainure par une fenêtre de chargement et maintenus dans lad ite rain u re par coopération de forme avec les parois latérales de cette dernière, ledit dispositif de blocage étant susceptible d'être introduit dans ladite rainure par ladite fenétre de chargement et comportant un élément de verrouillage disposé dans l'espace séparant deux pieds d'aube consécutifs et susceptible d'être remonté dans un logement de verrou ménagé dans les parois latérales de ladite rainure sous l'action d'une vis de manoeuvre radiale dont la tête est en appui sur le fond de la rainure, un jeu radial étant prévu entre le fond de la rainure et le dessous des pieds d'aube. Il peut être prévu plusieurs dispositifs de verrouillage de ce type par étage. En général, la tête de vis qui est plus large que le fût loge dans une empreinte ménagée dans le fond de la rainure au droit du logement de verrou correspondant. Du fait que la tête de vis est plus large que le fût, la vis est rendue imperdable. Dans les constructions actuelles, l'élément de verrouillage est constitué d'une excroissance formée sur la face supérieure d'un corps qui est en position de verrouillage du dispositif et en appui contre les parois latérales de la rainure au voisinage de la gorge de la rainure. Ce corps présente une embase inférieure qui, en position de verrouillage du dispositif, est éloignée de la tête de vis, afin de permettre le coulissement dudit corps dans la rainure au cours du montage des aubes. En effet pour permettre ce coulissement, l'excroissance formée sur le corps doit se trouver dans la rainure, l'embase du corps est alors en appui sur la tête de vis et située au voisinage du fond de la rainure. Lorsque le dispositif est positionné en regard du logement de verrou, en faisant pivoter l'ensemble des aubes autour du disque, on remonte le corps vers l'extérieur en actionnant la vis de manoeuvre au moyen d'une clef s'adaptant sur l'extrémité de la vis opposée à la tête et positionnée dans un orifice ménagé dans les plates-formes des deux aubes adjacentes. Le maintien de l'excroissance dans le logement de verrou s'effectue par arc-boutement entre, d'une part, le corps de verrou en appui dans la gorge du disque et, d'autre part, la tête de vis logée dans une empreinte effectuée au fond de la rainure. Le système fonctionne selon le type vis/écrou et est freiné soit par une déformation locale, soit par un filet rapporté, soit par tout autre moyen. Si l'on perd l'effet d'arc-boutement, seul l'auto-frein retient la vis et empêche l'excroissance de s'échapper du logement de verrou. Par construction, la pièce monobloc constituée par le corps et son excroissance ne comporte pas de moyens de guidage positifs lors de son coulissement dans la rainure pendant le montage. La tête de vis peut donc être mal positionnée dans son empreinte au cours du serrage, ce qui peut se traduire par un déplacement ultérieur de la tête de vis au cours du fon*ionnement de la turbomachine et par une perte de l'effet d'arc- boutement. Le serrage de la vis mal positionnée peut également entraner un grippage du filetage, ce qui peut assurer un maintien de l'excroissance dans le logement de verrou, mais ce qui provoque ultérieurement des diffficultés pour démonter le dispositif lors des opérations de maintenance. En outre, lorsque la turbomachine est en fonctionnement, la vis est soumise à des forces centrifuges considérables, qui, si l'effet d'arc boutement est perdu, peuvent entraner une rotation de la vis qui sort alors dans la veine de gaz, ce qui, à la longue, peut libérer l'excroissance du logement de verrou lors de l'arrêt de la turbomachine. Dans un autre dispositif de blocage connu, l'élément de verrouillage est monté axialement coulissant dans une ouverture radiale d'un corps ayant une section adaptée à la section de la rainure et immobilisé radialement et la tête de la vis est emprisonnée entre le fond de la rainure et l'embase du corps. Des moyens sont prévus pour limiter la remontée de l'élément de verrouillage. Ainsi, le corps est guidé lors de son coulissement dans la rainure, ce qui assure une direction radiale précise de l'axe de la vis et évite les grippages. En outre, la tête de vis est radialement immobilisée par rapport au corps, et l'action des forces centrifuges sur l'élément de verrouillage, en cas de desserrage partiel de la vis, empêche celle-ci de tourner, du fait que la tête de vis est alors en appui positif contre l'embase du corps. Le corps est disposé entre les pieds d'une paire d'aubes et a une section adaptée à la section de ladite rainure. Il comporte une embase À 2832455 inférieure située au-dessus du fond de la rainure et une ouverture radiale traversante de section non circulaire dans laquelle l'élément de verroulilage est monté coulissant sous l'action de la vis de manoeuvre. La tête de vis est dimension née de manière à rester em prison née entre le fond de la rainure et l'embase du corps. La section du corps dans un plan perpendiculaire à l'axe de la vis de manoeuvre est supérieure à la section de l'élément de verrouillage dans le même plan, et la section de la tête de vis est également supérieure à la section de l'élément de verrouillage afin que la face supérieure de la tête de vis puisse venir en appui sur l'embase du corps. Cette technologie n'est donc pas adaptée pour certains disques de turbine pour cause de manque de place entre les pieds de deux aubes consécutives. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de blocage qui pallie cet inconvénient et qui puisse loger dans un espace circonférentiel réduit. Ce but est réalisé selon l'invention par le fait que la tête de vis est retenue radialement vers l'extérieur par les deux pieds d'aube adjacents. Ainsi, en cas de desserrage de la vis lors du fon*ionnement, sous l'action des forces centrifuges, le déplacement vers l'extérieur de la vis est limité par le jeu entre le fond de la rainure et le dessous des pieds d'aube. Lorsque la tête de vis est en appui positif contre les pieds d'aube, les mêmes forces centrifuges agissant sur l'élément de verrouillage repoussent ce dernier vers l'extérieur, ce qui empêche un serrage plus grand de la vis et aurait même tendance à le faire tourner en sens inverse. Selon un premier mode de réalisation simplifié, le diamètre de la tête de vis est supérieur à l'écartement entre les deux pieds d'aube adjacents. Le dispositif de blocage comporte alors deux pièces: I'élément de verrouillage et la vis de manoeuvre. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, une plaque intermédiaire est interposée entre la tête de vis et l'élément de verrouillage, les extrémités de ladite plaque étant disposées sous les deux pieds d'aube adjacent. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la plaque comporte des moyens pour empêcher sa rotation par rapport à I'élément de verrouillage. Ces moyens sont constitués par exemple par des languettes radiales qui permettent la remontée de l'élément de verrouillage lors du montage. Avantageusement, la plaque comporte également des moyens pour immobiliser en rotation la tête de vis. Ces moyens sont constitués de préférence par des languettes radiales appuyant sur des pans de la tête de vis. Ces languettes sont flexibles afin de permettre la rotation de la vis, lors du montage, au cours de la remontée de l'élément de verrouillage. Selon une autre caractéristique de l'invention, I'élément de verrouillage présente une excroissance supérieure au voisinage de l'extrémité de la vis qui vient loger dans l'orifice ménagé dans les plates- formes des deux aubes adjacentes. Ce manchon sert de témoin visuel de remontée de l'élément de verrouillage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en rétérence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'une partie de disque de roue non équipée d'aubes; - la figure 2 est une vue de dessus d'une partie de disque de roue équipée d'aubes à attache marteau immobilisées par un dispositif de verrouillage conforme à l'invention; - la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 2 d'un dispositif de blocage selon un premier mode de réalisation de l'invention, cette coupe étant prise selon un plan radial passant par l'axe de la turbomachine, les aubes n'étant pas montrées par souci de clarté; - la figure 4 est une vue axiale du dispositif de blocage entre deux pieds d'aube selon le premier mode de réalisation; - la figure 5 concerne également le premier mode de réalisation selon la ligne III-III, I'élément de verrouillage n'étant pas encore remonté; - les figure 6, 7 et 8 sont semblables respectivement aux figures 3, 4 et 5 et concernent un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 9 est une vue développée de la plaque en tôie utilisée dans le deuxième mode de réalisation; - la figure 10 est une coupe de la plaque intermédiaire selon la ligne X-X de la figure 11; - la figure 11 est une vue de dessus de la plaque intermédiaire; et - la figure 12 est une vue de dessus de l'élément de verrouillage selon le deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure3 montre en coupe un disque 1 de roue de turbomachine qui comporte à sa périphérie une rainure 2 destinée à maintenir les pieds d'aube de type à attache marteau. Cette rainure 2, délimitée par des parois latérales 3a et 3b de section curviligne, s'ouvre vers l'extérieur par une gorge 4 qui a une dimension, dans le sens de l'axe de rotation de la roue, inférieure à la dimension de la cavité 5 formée dans le fond de la rainure 2. Les pieds des aubes ont une section selon le plan radial passant par l'axe de rotation du disque 1 adaptée à la section de la rainure 2 afin d'y être maintenus par coopération de forme. La figure 1 est une vue de dessus d'une partie du disque 1. Comme on le voit sur cette figure 1, les parois latérales 3a et 3b comportent en vis-à-vis une première paire d'échancrures radiales 6a et 6b qui constituent une fenêtre de chargement, permettant l'introduction des pieds 7 des aubes 8 dans la rainure 2 lors du montage de ces aubes 8, ainsi qu'une deuxième paire d'échancrures radiales 9a, 9b qui constituent un logement pour le verrou d'un dispositif de verrouillage des aubes objet de l'invention. La deuxième paire d'échancrures 9a, 9b est décalée angulairement par rapport à la première paire d'échancrures 6a, 6b d'une distance égale à l'angle formé par deux aubes consécutives ou à un multiple de cet angle. Il est à noter que le même disque 1 de roue peut comporter plusieurs dispositifs de verrouillage conformes à l'invention. La figure 2 montre la même partie de disque équipée de ses aubes 8. Chaque aube 8 comporte, entre son pied 7 et sa partie aérodyna mique 10, une plate-forme 11 qui vient recouvrir la périphérie du disque 1, l'ensemble des plates-formes 11 des aubes 8 délimitant intérieurement la veine du flux gazeux. Pour le montage des aubes 8 sur le disque 1, on procède de la même ma nière. On introd uit successivement le pied 7 de chaque au be 8 dans la rainure 2 par la fenêtre constituée par la première paire d'échancrures 6a, 6b et on fait coulisser l'aube 8 dans le sens de la flèche F jusqu'à ce que sa plate-forme 11 vienne buter contre la plate-forme de l'aube précédemment introduite. Toutes les aubes 8 sont identiques à l'exception de l'avant- dernière montée, référencée 8a, et de la dernière montée, référencée 8b, qui présentent sur les bords adjacents de leurs plates-formes 11a et 11b des encoches 12a et 12b qui constituent un orifice 13 dont la fonction sera expliquée plus loin dans le présent mémoire. Après l'introduction de l'avant-dernière aube 8a dans la rainure 2, on introduit un dispositif de blocage 14 par la fenêtre de chargement dans la rainure 2, puis on positionne le pied 7 de la dernière aube dans la fenêtre de chargement entre la dernière aube montée 8a et la première aube montée et on fait coulisser l'ensemble de toutes les aubes 8 dans le sens et la flèche F. d'un angle correspondant à la demi- mesure de l'angle entre deux aubes consécutives, de telle manière que les plates-formes 11a et 11b de la première aube montée 8a et de la dernière aube montée 8b soient jointives selon le plan médian et la fenêtre de chargement constituée par la première paire d'échancrures 6a et 6b. Dans cette position, le dispositif de blocage 14 disposé ente les pieds 7 des aubes 8a et 8b se trouve en face de la deuxième paire d'échancrures 9a et 9b. Les échancrures 9a et 9b ont des dimensions axiale et périphérique inférieures à celles des échancrures 6a et 6b de ia fenêtre de chargement des aubes 8, pour éviter l'échappement des aubes 8 lorsqu'elles passent devant ces échancrures 9a et 9b. Il est à noter qu'il existe un jeu entre le dessous 15 des pieds 7 des aubes et le fond de la rainure 2. Les figures 3 à 5 montrent un premier mode de réalisation du dispositif de blocage 14 qui est constitué de deux pièces, à savoir un élément de verrouillage 16 et une vis de manoeuvre 17. L'élément de verrouillage 16 a une section, selon un plan radial passant par l'axe de rotation du disque 1, qui est dessinée de telle manière que l'élément de verrouillage 16 puisse coulisser dans la rainure 2 lors du montage. Il présente un taraudage radial équipé d'un filetage 31 destiné à coopérer avec le filetage du fût 40 de la vis de manoeuvre 17. La vis de manoeuvre 17 comporte une tête de vis 41 de grande dimension qui loge dans l'espace annulaire 21 délimité par le dessous 15 des pieds À 2832455 d'aube 7 et le fond de la rainure 2. Le diamètre de cette tête 41 est supérieure à la distance séparant les deux pieds d'aube 7a et 7b adjacents, ainsi que cela se voit sur la figure 4. La partie périphérique de la face supérieure 42 de la tête de vis 41 peut donc venir en appui contre les dessous 15 de ces deux pieds d'aube 7a et 7b, ce qui limite le déplacement radial possible de la tête de vis 41. L'extrémité 43 de la vis de manoeuvre 17, opposée à la tête de vis, loge dans l'orifice 13 formé par les encoches 12a et 12b des plates-formes 11a et 11b. Cette extrémité 43 est munie de moyens coopérant avec une clef de serrage du type "Allen" par exemple, afin de pouvoir remonter l'élément de verrouillage 16 radialement vers l'extérieur lorsqu'il est positionné en face de la deuxième paire d'échancrures 9a et 9b. La dimension circonférentielle des échancrures 9a et 9b est avantageusement inférieure à la distance séparant les deux pieds d'aube consécutifs 7a et 7b. La dimension circonférentielle de l'embase 23 de l'élément de verrouillage 16 est sensiblement égale ou inférieure à la distance séparant les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b, tandis que la dimension circonférentielle de la partie supérieure de l'élément de verrouillage est sensiblement égale à la dimension circonférentielle des échancrures 9a et 9b, au moins dans les zones 22a, 22b qui doivent loger dans ces échancrures 9a et 9b, après la remontée de l'élément de verrouillage 16. Ainsi que cela est montré sur la figure 5, les zones 22a et 22b sont disposées dans la cavité 5 de la rainure 2, lorsque l'élément de verrouillage est dans la position abaissée. Il en est de même de l'embase 23 de l'élément de verrouillage 16, dont la face inférieure 24 est alors à peu de distance au-dessus de la face supérieure 42 de la tête de vis. Lorsque l'élément de verrouillage 16 est remonté par rotation de la vis de manoeuvre 17, ainsi que cela est montré sur la figure 3, la face inférieure 24 de l'élément de verrouillage 16 est éloignée de la tête de vis. Les parois latérales 25a et 25b de l'embase 23 sont alors en appui contre les parois latérales 3a et 3b de la rainure 2 au voisinage des échancrures 9a et 9b. Lors du fonctionnement de la turbomachine, les forces centrifuges exercées sur l'élément de verrouillage 16 ont tendance à repousser ce dernier ainsi que la vis de manoeuvre vers l'extérieur. Les parois latérales 25a et 25b de l'embase 23 sont alors en appui positif contre les parois latérales 3a et 3b de la rainure 2, et en cas de desserrage de la vis de manoeuvre 17, le déplacement de la tête de vis 41 sera limité, car la portion périphérique de la tête de vis 17 est retenue par les pieds d'aube 7a et 7b adjacents. Lors de l'arrêt du disque 1, la tête de vis 17 pourra reposer sur le fond de la rainure 2, mais les portions 22a et 22b de l'élément de verrouillage 16 resteront prisonnières dans les échancrures 9a et 9b. Les références 26a et 26b désignent des excroissances radiales, parallèles à l'axe de la vis de manoeuvre 17, qui s'étendend radialement vers l'extérieur au-dessus de la partie supérieure de l'élément de verrouillage 16, et dont les sommets sont disposés dans l'orifice 13 des plates-formes 11a et 11b, lorsque l'élément de verrouillage 16 est remonté, afin de servir de témoin visuel de la bonne remontée de I'élément de verrouillage 16, au cours du montage, ou au cours des visites d'entretien. Le premier mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus nécessite que le diamètre de la tête de vis 41 soit supérieur à l'écartement entre les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b. Ceci exige que la dimension axiale du dessous 15 d'un pied d'aube soit supérieure à la distance séparant les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b. Les figure 6 à 12 montrent un deuxième mode de réalisation de l'invention qui peut s'appliquer à tout type de disque aubagé du type attache marteau. Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention, I'élément de verrouillage 16 est quasi-identique à celui décrit ci-dessus et ne sera pas décrit davantage. Seules les variantes optionnelles seront décrites. La vis de manoeuvre 17, selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, présente une tête de vis 41, de faible diamètre et de préférence non circulaire. Ce diamètre est par exemple inférieur à la distance séparant les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b. Pour limiter le déplacement radial possible de la tête de vis 41, une plaque intermédiaire 50 est interposée entre la tête de vis 41 et l'élément de verrouillage 16. Cette plaque intermédiaire 50, qui a une forme oblongue, présente un orifice central 51 traversé par le fût 40 de la vis de manoeuvre 17, et sa dimension circonférentielle est telle que ses extrémités 52a et 52b sont disposées sous les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b. Ainsi, en cas de desserrage de la vis au cours du fonctionnement de la turbomachine, la face supérieure 42 de la tête de vis 17 vient en appui sur la face inférieure de la plaque intermédiaire 50, dont les extrémités 52a et 52b viennent en appui sur les dessous 15 des deux pieds d'aube adjacents, ce qui limite le déplacement radial de la tête de vis 41. Avantageusement, la plaque intermédiaire 50, qui est réalisée de préférence à partir d'une tôle par découpe et pliage, et qui est montrée en détail sur les figures 9 à 11, comporte deux languettes radiales 53a et 53b qui s'étendent vers l'extérieur et qui logent dans des rainures radiales 54a et 54b ménagées sur deux faces opposées de l'élément de verrouillage 16, ainsi que cela est montré sur la figure 12. La coopération des languettes 53a et 53b avec les rainures 54a et 54b empêche la plaque intermédiaire 50 de tourner par rapport à l'élément de verrouillage 16, tout en permettant le coulissement de l'élément de verrouillage 16 par rapport à la plaque intermédiaire 50, lors de la remontée ou de la descente de l'élément de verrouillage. Les rainures 54a et 54b sont ménagées de préférence sur les face s de l'élément de verrouililage 16 qui sont en vis-à-vis des faces adjacentes des deux pieds d'aube 7a et 7b. La plaque intermédiaire 50 comporte également et de préférence deux languettes 55a et 55b élastiques qui s'étendent radialement vers l'intérieur et qui sont destinées à empêcher le desserrage de la vis de manoeuvre 17, la tête 41 de cette dernière comportant alors des pans, au nombre de six par exemple, sur lesquels les languettes 55a et 55b sont en appui. L'élasticité des la nguettes 55a et 55b est calcu lée de ma n iè re à permettre la rotation de la tête de vis 17 lorsqu'on exerce un couple prédéterminé sur l'extrémité 43 de la vis de manoeuvre 17, lors de la montée ou de la descente de l'élément de verrouillage 16, et est suffsante pour empêcher la rotation de la tête de vis 17 en l'absence de ce couple. La figure 9 montre le développé de la plaque intermédiaire 50, avant le pliage des languettes 53a, 53b, 55a et 55b. On remarque que l'orifice 51 n'est pas circulaire. Le centrage de la plaque intermédiaire 50 par rapport à la vis de manoeuvre 17 est réalisé par la coopération des languettes 53a et 53b avec les rainures 54a et 54b de l'élément de verrouillage 16. L'orifice 51 est toutefois dimensionné de telle manière que la tête de vis 41 soit en appui contre la face inférieure 55 de la plaque intermédiaire 50. Il est à noter que l'élément de verrouillage 16 selon le premier mode de réalisation de l'invention n'a pas besoin des rainures radiales 54a et 54b décrites ci-dessus, qui servent à empêcher la rotation de la plaque intermédiaire 50. Toutefois, le même type d'élément de verrouillage ayant des rainures radiales 54a et 54b peut être utilisé dans les deux modes de réalisation de l'invention. Seule la géométire de l'espace accueillant la tête de vis 41 est à considérer pour faire le choix du mode de réalisation préféré de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de blocage des aubes (8) dans la rainure périphé rique (2) d'un disque (1) de turbomachine, lesdites aubes comportant des pieds (7) de type attache ma rteau suscepti bles d'être i ntrodu its dans ladite rainure (2) par une fenêtre de chargement (6a, 6b) et maintenus dans ladite rainure (2) par coopération de forme avec les parois latérales (3a, 3b) de cette dernière, ledit dispositif de blocage étant susceptible d'être introduit dans ladite rainure par ladite fenêtre de chargement et comportant un élément de verrouillage (16) disposé dans un espace séparant deux pieds d'aube consécutifs (7a, 7b) et susceptible d'être remonté dans un logement de verrou ménagé dans les parois latérales de ladite rainure sous l'action d'une vis de manoeuvre (17) radiale dont la tête (41) est en appui sur le fond de la rainure, un jeu radial étant prévu entre le fond de la rainure (2) et le dessous (15) des pieds d'aube, caractérisé par le fait que la tête de vis (41) est retenue radialement vers l'extérieur par les deux pieds d'aube adjacents (7a, 7b). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le diamètre de la tête de vis (41) est supérieur à l'écartement entre lesdits deux pieds d'aube (7a, 7b). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une plaque intermédiaire (50) est interposée entre la tête de vis (17) et l'élément de verrouillage (16), les extrémités (52a, 52b) de ladite plaque (50) étant disposées sous lesdits deux pieds d'aube adjacents (7a, 7b). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la plaque (50) comporte des moyens pour empêcher sa rotation par rapport à l'élément de verrouillage (16). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont constitués par des languettes radiales (53a, 53b). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que la plaque comporte des moyens pour immobiliser en rotation la tête de vis (41). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens comportent des languettes radiales (54a, 54b) appuyant sur des pans de la tête de vis (41). 8. Deposer salon rune quelconque des vendlcabons 3 7, cararisA par le Wit que ladite plaque est realize en tale. 9. Dispose salon rune quelconque des vendicabons 1 8, cararlsA par le wit que lament de verroulage present au mains une excrosance supArleure (26a, 26b) au Voblnage de redrAmi de AL qui Lent lager dans un oMnce (13) manage dans les ptes-rmes (11a, 11b) des deux aubes aacens (8a, 8b) et qui sea de Oman visual de