Brevet FR2846997A1 — publié le 20040514

AGENCEMENT DE MONTAGE DE SECTEURS DE REDRESSEUR DESCRIPTION On traitera ici d'un agencement de montage de secteurs de redresseur, utilisable notamment au sein de turbomachines équipant les moteurs d'avion. Les redresseurs, composés notamment des aubes fixes des compresseurs et des turbines, sont classiquement divisés en secteurs angulaires et comprennent deux nervures extérieures destinées au montage sur le carter de la machine. Dans la conception connue illustrée à la figure 2, où les secteurs portent la référence 1 et le carter la référence 2, une nervure antérieure porte la référence 3 et une nervure postérieure la référence 4. Le carter 2 est équipé d'un crochet 5 antérieur sur lequel la nervure 3 est posée et un crochet 6 à l'arrière du précédent sous lequel la nervure postérieure 4 est glissée. Une agrafe 7 maintient l'engagement du crochet 6 et de la nervure postérieure 4. Les redresseurs sont soumis à des efforts axiaux importants pendant le fonctionnement de la machine, qui se transforment en moments de basculement aux endroits de fixation au carter. Le crochet antérieur 5 subit des efforts centripètes, et le crochet postérieur 6 des efforts centrifuges et des efforts axiaux. De plus, les crochets 5 et 6 sont fortement échauffés, étant proches de la veine d'écoulement des gaz. Leur conception est donc contraignante, et enchérit fortement le coût de fabrication du carter 2, d'autant plus que l'échauffement auquel ils sont soumis oblige à les construire en une matière plus résistante, et aussi plus difficile à façonner, qu'il ne serait nécessaire pour le reste du carter 2. Un autre inconvénient de cette conception apparaît au montage. Pour que la nervure postérieure 4 passe par-dessous le crochet 6 correspondant, les secteurs 1 doivent être présentés inclinés, avant de les basculer à leur position définitive une fois que la nervure antérieure 3 a été placée sur le crochet 5. Cela s'accomplit au moyen d'un outillage de montage non représenté et qui sert d'abord à maintenir en place les secteurs 1 jusqu'à ce qu'ils soient montés, mais qui doit être compliqué pour permettre cette fonction de basculement. Il est aussi manifeste que ce mouvement est délicat à exécuter en raison des nombreuses pièces adjacentes, et notamment du rotor et de l'étage d'aubes mobiles 8 situé immédiatement en avant, avec lequel il faut prendre garde de ne pas entrer en collision. A côté de ce montage par crochets, il en existe une foule d'autres, dont certains font appel à des vis traversant le carter pour monter les secteurs de redresseur et les secteurs d'étanchéité qui alternent avec eux. Dans une de ces conceptions (cf. le document GB- 2 115 487-A), les vis soutiennent les secteurs d'étanchéité, et les secteurs de redresseur, dépourvus des nervures, ont leurs extrémités engagées dans des rainures extrêmes des secteurs d'étanchéité voisins. Dans une autre conception (cf. le document EP0 651 139-A), les nervures des secteurs de redresseur sont très courtes et leurs extrémités aboutissent dans des rainures d'une pièce de suspension vissée au carter. On peut encore citer d'autres documents (DE 936 900-C, GB- 856 599 A, US - 5 131 813-A par exemple).Certaines de ces conceptions sont désuètes et il semble qu'elles présentent des inconvénients, notamment de complexité et de défaut de résistance aux efforts ou aux vibrations, qu'elles font encore préférer aujourd'hui la conception aux crochets. Une conception différente d'agencement de montage comprenant des vis ou des éléments de fixation du même genre, notamment des pions frettés, est proposée comme l'invention. Un de ses éléments essentiels est qu'au moins une des nervures est prolongée jusqu'à la peau du carter et s'appuie sur elle en lui étant boulonnée (ou fixée par un moyen équivalent), les crochets étant supprimés au moins de ce côté. Les secteurs de redresseur jouissent donc d'une transmission directe des efforts au carter par l'élément de fixation, ce qui est plus simple et robuste que la conception antérieure. Les crochets peuvent être maintenus du côté opposé des redresseurs, mais il est avantageux qu'ils soient aussi fixés au carter après avoir été rendus amovibles.De plus, le montage direct des secteurs au carter, sans autre pièce intermédiaire que les moyens de fixation eux-mêmes, et notamment sans pièce de suspension ni clavette de montage, est particulièrement simple. L'élément de fixation direct des secteurs au carter peut être unique ou pluriel. S'il est unique, une conception originale consiste à le décaler d'un côté latéral des secteurs, et à pourvoir les secteurs d'une saillie dépassant de ce côté dans la direction tangentielle, afin de recevoir le secteur voisin et de contribuer à son soutien. L'invention sera maintenant décrite en liaison aux figures suivantes : - la figure 1 est une vue générale de l'invention, - la figure 2 déjà décrite est une vue d'une réalisation de l'art antérieur, et les autres figures 3, 4 et 5 illustrent des détails de l'invention. Les secteurs de redresseur 11 de l'invention portent comme précédemment une nervure antérieure 12 et une nervure postérieure 13 orientées dans des directions divergentes, mais celle-ci est sensiblement plus longue que l'autre et s'étend jusqu'à un carter 14 composé d'une peau lisse, sans crochets, en reposant sur lui par une face d'appui 15 à son extrémité, cette face d'appui 15 ayant une direction conique. La liaison de la nervure postérieure 13 au carter 14 est assurée par un boulon 16 traversant des orifices en prolongement de ces deux pièces. Un secteur d'étanchéité 17, situé immédiatement en arrière du secteur 11 et qui s'étend jusqu'à la nervure postérieure 13 par une bavette d'étanchéité 18, couvre complètement la face d'appui 15.Il est maintenu par une agrafe 19 qui lui est fixée et passe par-dessus une languette 20 à l'extrémité de la nervure postérieure 13, au-delà de la face d'appui 15. A l'avant, les redresseurs 11 sont montés de façon plus habituelle puisque la nervure antérieure 12 comprend une face d'appui, orientée à l'opposé de l'autre dans une direction axiale du carter, engagée par-dessus un crochet 21, et une portion des secteurs 11 sert aussi à retenir des secteurs d'étanchéité 22 situés à l'avant. Toutefois, les crochets 21 sont amovibles et retenus sous le carter 14 par d'autres boulons 23 traversant des perçages en prolongement de ces pièces, de la même façon que le boulon 16.Cette séparation des crochets 21 permet de les construire seuls en la matière noble requise par l'échauffement qu'ils subissent, le carter 14 lui-même pouvant être construit en une matière plus ordinaire le rendant plus facile à fabriquer, à la fois par l'emploi de cette matière plus facilement usinable et par la simplification de sa forme. Le montage des secteurs 11 s'effectue par une translation simple vers l'avant, jusqu'à ce que les faces d'appui reposent sur le crochet 21 et sur le carter 14. On est redevable de cette simplicité notamment à la forme plane ou sensiblement de la face d'appui 15, et à son orientation légèrement oblique vers l'avant, qui lui fait toucher le carter 14 conique sans qu'il faille lui appliquer un mouvement de contournement ou autre. La figure 3 illustre une disposition possible des boulons 16 sur les secteurs 11 : d'un côté latéral de ceux-ci, ce qui peut être avantageux si une saillie 24 en direction tangentielle est prévue du même côté du secteur 11 à partir de la face d'appui 15 : les efforts axiaux produits par l'écoulement sur les secteurs 11 s'exerceront au milieu de ceux-ci, c'est-àdire en produisant un moment de rotation autour des appuis représentés par les boulons 16, mais les secteurs 11 voisins produiront des moments d'équilibrage en s'appuyant sur les saillies 24. Une uniformisation des efforts peut ainsi être espérée sur le tour du carter 14. Il n'est pas obligatoire que le boulon 16 soit unique pour chaque secteur 11. Dans la variante illustrée à la figure 4, l'appui des secteurs 11 est double et comprend un moyen de butée pouvant ou non donner une fixation complète. Un second boulon 25 est placé comme le boulon 16 mais du côté latéral opposé du secteur 11 ; on notera cependant que l'orifice 26 de la face d'appui 15 par lequel ce second boulon 25 passe est élargi de façon à autoriser la dilatation du distributeur consécutive aux échauffements dans la direction tangentielle de la machine. Dans la conception de la figure 5, un pion fretté 27 est utilisé au lieu du boulon supplémentaire 25, et l'orifice correspondant à travers la face d'appui 15 est lui aussi élargi ; mais comme le pion fretté 27 est généralement en place dans le carter 14 avant que les secteurs 11 ne soient montés, l'orifice 28 doit être sensiblement plus élargi pour permettre le montage et il peut notamment être débouchant à l'extrémité de la face d'appui 15. Les efforts induits sur le secteur 11 se traduisent par un moment de rotation autour du boulon 16, excentré sur le secteur 11, et par la fonction d'un appui par le pion frétte 27, contre lequel le fond de l'orifice 28 vient buter. REVENDICATIONS 1) Agencement de montage de secteurs (11) de redresseur, comprenant un carter (14) entourant les secteurs, les secteurs étant munis de deux nervures (12, 13) de montage, caractérisé en ce qu'une première des nervures (13) s'étend jusqu'au carter, qu'elle touche par une face d'appui (15), et le carter et la face d'appui sont percés en prolongement et traversés par un moyen de fixation (16), et en ce que des secteurs d'étanchéité (17) adjacents aux secteurs de redresseur et s'étendant vers la première nervure couvrent complètement la face d'appui. 2) Agencement de montage de secteurs de redresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face d'appui est conique et une seconde des nervures comprend une face d'appui s'étendant, dans une direction axiale du carter, en sens contraire de la face d'appui de la première des nervures. 3) Agencement de montage de secteurs de redresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la face d'appui de la seconde nervure (12) est posée sur un crochet (21) fixé au carter par des boulons (23) traversant le carter et le crochet. 4) Agencement de montage de secteurs de redresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de fixation de la face d'appui de la première nervure au carter est unique, situé à un côté latéral sur le secteur, et le secteur porte une saillie (24) d'appui d'un secteur voisin, la saillie s'étendant dans une direction tangentielle du carter à partir de la face d'appui de la première nervure et du côté latéral où se situe le moyen de fixation. 5) Agencement de montage de secteurs de redresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de butée (25, 27) traversant le carter et un trou (26, 28), plus large que lui, de la face d'appui de la première nervure, l'élément de butée et le moyen de fixation étant situés à deux côtés latéraux opposés sur le secteur (11). 6) Agencement de montage de secteurs de redresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de fixation est un boulon (16). 7) Agencement de montage de secteur de redresseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de butée est soit un boulon (25) , soit un pion (27) fretté dans le carter.