Brevet FR2882577A1 — publié le 20060901

Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs de réglage du centrage d'un anneau de synchronisation de commande d'aubes pivotantes de turbomachine sur l'axe de celle-ci. Dans une turbomachine, il est connu d'utiliser un ou plusieurs étages d'aubes de stator pour ajuster le flux et la direction d'écoulement des gaz traversant la section de compression en fonction du régime de fonctionnement de la turbomachine. Ces étages d'aubes de stator comportent une pluralité d'aubes (appelées aubes à calage variable) qui peuvent pivoter autour de leur axe de liaison au stator de manière à ce que leur angle de calage puisse être modifié en fonction du régime de fonctionnement de la turbomachine. Les dispositifs connus pour la commande des aubes à calage variable comportent habituellement un organe de commande sous forme d'un anneau entourant un carter de la turbomachine et une pluralité de leviers ou biellettes, chaque biellette ayant une première extrémité reliée à l'anneau de commande par une articulation et une deuxième extrémité montée sur le pivot d'une aube respective. La modification synchronisée de la position angulaire des aubes est ainsi réalisée par rotation de l'anneau autour de l'axe de la turbomachine. Afin d'améliorer le rendement des turbomachines, il est nécessaire d'augmenter la précision de l'angle de calage des aubes de stator. Pour ce faire, il est connu de chercher à assurer une excellente coaxialité entre l'anneau de commande de ces aubes et une surface circulaire de la turbomachine telle que l'enveloppe du carter. Cette coaxialité est généralement obtenue à l'aide de patins liés à l'anneau de commande par des dispositifs de montage et venant entourer l'enveloppe du carter avec un jeu très faible. Les dispositifs de montage des patins sur l'anneau de commande doivent donc permettre le réglage des patins en direction radiale. On connaît ainsi le document US 5,387,080 qui divulgue un dispositif réglage de la coaxialité d'un anneau de commande utilisant des 2882577 2 patins dont la position radiale est réglée grâce à une vis double dont les deux portions ont des angles d'hélice différant légèrement. Avec ce type de dispositif, il a été constaté que pendant les différentes phases de fonctionnement de la turbomachine certains patins ne sont plus en contact avec l'enveloppe du carter, ce qui entraîne des vibrations provoquant une usure complète du filetage de la vis double. Il en résulte que le réglage du jeu entre les patins et l'enveloppe du carter n'est alors plus possible. Objet et résumé de l'invention La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant un dispositif simplifié et fiable de réglage du centrage d'un anneau de commande. A cet effet, il est prévu un dispositif de réglage du centrage d'un anneau de commande d'aubes pivotantes de turbomachine, comportant une pluralité de patins réglables destinés à venir en contact d'une surface circulaire coaxiale à l'anneau, les patins étant solidaires chacun d'un porte-patin muni d'une tige s'étendant sensiblement perpendiculairement à ladite surface circulaire, la tige présentant un filetage externe et étant destinée à être vissée dans un passage taraudé prévu à travers l'anneau, le dispositif comportant en outre un écrou de blocage destiné à être serré sur une extrémité de la tige opposée à celle du porte-patin, le dispositif étant caractérisé en ce que la tige présente au moins une rainure longitudinale et en ce qu'il comporte en outre une rondelle destinée à venir s'interposer entre l'écrou de blocage et une empreinte circulaire formée sur une surface externe de l'anneau, la rondelle comportant au moins un ergot radial destiné à venir s'engager dans la rainure de la tige et une pluralité de cannelures radiales destinées à venir engrener une pluralité de cannelures complémentaires formées dans l'empreinte de l'anneau. Le réglage de la position radiale des patins s'effectue en vissant plus ou moins la tige porte-patin dans l'anneau de commande. L'antirotation de la tige par rapport à l'anneau est obtenue au moyen des cannelures prévues sur la rondelle qui viennent engrener celles de l'empreinte de l'anneau, ainsi qu'au moyen de l'ergot de la rondelle qui vient s'engager dans la rainure de la tige. Le verrouillage de l'ensemble est 2882577 3 réalisé à l'aide de l'écrou de blocage. La précision du réglage de la position radiale des patins est donc fonction du nombre de cannelures réalisées sur la rondelle. Ainsi, il n'existe plus de risque de dégrader le dispositif de réglage du jeu entre les patins et la surface circulaire coaxiale à l'anneau. Ce dispositif est par ailleurs fiable et simple car il ne comporte que très peu de pièces, ce qui présente également comme avantage de réduire ses coûts de fabrication et d'entretien. Selon une disposition particulière de l'invention, la rainure de la tige présente une section droite sensiblement rectangulaire, l'ergot de la rondelle ayant une section droite de forme sensiblement complémentaire à la rainure. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures: - la figure 1 représente schématiquement un étage d'aubes 20 pivotantes à anneau de commande; - la figure 2 est une vue en perspective et en éclaté du dispositif de réglage selon l'invention avant son assemblage; et - la figure 3 est une vue en coupe du dispositif de réglage de la figure 2 après son assemblage. Description détaillée d'un mode de réalisation La figure 1 représente partiellement un compresseur de turbomachine d'axe X-X. Le compresseur comporte une enveloppe de stator 10 qui est centrée sur l'axe X-X de la turbomachine et qui entoure un rotor 12 de manière à définir une veine annulaire 14 d'écoulement des gaz. Le compresseur comporte en outre une pluralité d'aubes qui forment plusieurs étages dans la veine d'écoulement 14, dont certains sont formés d'aubes à calage variable 16. Ces aubes à calage variable 16 sont pivotantes autour d'un axe 18 qui traverse l'enveloppe de stator 10. 2882577 4 Chaque axe (ou pivot) 18 des aubes à calage variable 16 est relié à une extrémité d'une biellette ou levier de commande 20 par l'intermédiaire d'un embout 22. L'autre extrémité des biellettes 20 est articulée autour de tourillons 24 disposés radialement sur un anneau de commande 26 qui entoure une surface circulaire 28 centrée sur l'axe X-X de la turbomachine et à laquelle il doit être coaxial. L'invention vise un dispositif permettant de régler le centrage de l'anneau de commande 26 par rapport à l'axe X-X de la turbomachine. Plus précisément, un tel dispositif doit être capable de maintenir un espacement radial fixe entre l'anneau de commande 26 et la surface circulaire 28 qui est centrée sur l'axe X-X. Comme illustré sur les figures 2 et 3, le dispositif de réglage du centrage de l'anneau de commande 26 selon l'invention comporte notamment une pluralité de patins réglables 30 destinés à venir en contact de la surface circulaire 28. Chaque patin 30 est solidaire d'un porte-patin 32 sur lequel il est par exemple serti. Chaque porte-patin 32 est muni à son extrémité opposée au patin 30 d'une tige 34 qui s'étend sensiblement perpendiculairement à la surface circulaire 28. Cette tige 34 présente un filetage externe 36 et est destinée à être vissée dans un passage taraudé 38 prévu à travers l'anneau de commande 26. Une fois vissée dans l'anneau de commande, la tige 34 dépasse radialement par rapport à l'anneau (figure 3). Un écrou de blocage 40 est destiné à être serré sur l'extrémité de la tige 34 opposée à celle du porte-patin 32, contre une surface externe 26a de l'anneau de commande 26. L'écrou 40 permet de verrouiller le dispositif de réglage sur l'anneau. Le dispositif de réglage comporte en outre une rondelle 42 destinée à venir s'interposer entre l'écrou de blocage 40 et une empreinte circulaire 44 formée à la surface externe 26a de l'anneau de commande 26. La rondelle est dimensionnée pour permettre le passage en son centre de la tige 34. La rondelle 42 est munie d'au moins un ergot 46 s'étendant de façon radiale vers l'intérieur de celle-ci. Cet ergot 46 est destiné à venir s'engager dans au moins une rainure longitudinale 48 formée dans la tige 34. Cette rainure longitudinale 48 s'étend sensiblement longitudinalement 2882577 5 entre les deux extrémités de la tige. Ainsi, l'ergot 46 permet d'assurer un blocage en rotation de la rondelle 42 par rapport à la tige 34. A titre d'exemple, la rainure longitudinale 48 de la tige 34 peut présenter une section droite sensiblement rectangulaire. Dans ce cas, l'ergot 46 de la rondelle 42 présente une section droite de forme sensiblement complémentaire à cette rainure. Par ailleurs, on peut aussi envisager que la rondelle comporte deux ergots ou plus (qui sont par exemple équidistants sur la circonférence de la rondelle) destinés à venir s'engager respectivement chacun dans une rainure longitudinale de la tige. La rondelle 42 comporte également une pluralité de cannelures radiales 50 destinées à venir engrener une pluralité de cannelures complémentaires 52 formées dans l'empreinte circulaire 44 de l'anneau de commande 26. Les cannelures 50 de la rondelle sont tournées vers la surface externe 26a de l'anneau, tandis que celles formées dans l'empreinte 44 sont dirigées vers l'extérieur. Ainsi, les cannelures 50 de la rondelle 42 engrenant les cannelures complémentaires 52 formées dans l'empreinte 44 de l'anneau de commande 26 permettent d'assurer un blocage en rotation de la rondelle par rapport à l'anneau, et donc de la tige 34 par rapport à l'anneau par l'intermédiaire de l'ergot 46 de la rondelle. Quant à l'écrou de blocage 40, il permet de réaliser un verrouillage de l'ensemble sur l'anneau de commande 26. Le réglage de la position radiale du patin 30 s'effectue de la manière suivante. La tige 34 du porte-patin 32 est vissée dans le passage taraudé 38 prévu à travers l'anneau de commande 26. Une fois que la tige 34 dépasse radialement par rapport à l'anneau, la rondelle 42 est enfilée sur celle-ci avec son ergot 46 engagé dans la rainure 48 formée dans la tige. Le réglage de la position radiale du patin 30 par rapport à la surface circulaire 28 est ensuite réalisé en vissant plus ou moins la tige dans le passage 38 de l'anneau de commande. Lorsque la position radiale du patin 30 est optimale par rapport à la surface circulaire, l'écrou de blocage 40 est serré sur l'extrémité libre de la tige, verrouillant ainsi la position du patin. En réalisant cet ajustement de la position radiale par rapport à la surface circulaire pour 2882577 6 chaque patin associé à une aube à calage variable, il est alors possible de centrer l'anneau de commande 26 sur l'axe X-X de la turbomachine. On remarquera que la précision de réglage de la position radiale du patin 30 est fonction du nombre de cannelures 50 pratiquées sur la rondelle 42. A titre d'exemple, il peut ainsi être prévu 36 cannelures sur la rondelle, ce qui correspond à un réglage de la position radiale du patin par tranches de 10 . De même, une rondelle ayant 48 cannelures permet une précision de réglage à 7,5 près. 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage du centrage d'un anneau de commande (26) d'aubes pivotantes (16) de turbomachine, comportant une pluralité de patins réglables (30) destinés à venir en contact d'une surface circulaire (28) coaxiale à l'anneau (26), les patins (30) étant solidaires chacun d'un porte-patin (32) muni d'une tige (34) s'étendant sensiblement perpendiculairement à ladite surface circulaire (28), la tige (34) présentant un filetage externe (36) et étant destinée à être vissée dans un passage taraudé (38) prévu à travers l'anneau (26), le dispositif comportant en outre un écrou de blocage (40) destiné à être serré sur une extrémité de la tige (34) opposée à celle du porte-patin (32), le dispositif étant caractérisé en ce que la tige (34) présente au moins une rainure longitudinale (48) et en ce qu'il comporte en outre une rondelle (42) destinée à venir s'interposer entre l'écrou de blocage (40) et une empreinte circulaire (44) formée sur une surface externe (26a) de l'anneau (26), la rondelle (42) comportant au moins un ergot radial (46) destiné à venir s'engager dans la rainure (48) de la tige (34) et une pluralité de cannelures radiales (50) destinées à venir engrener une pluralité de cannelures complémentaires (52) formées dans l'empreinte (44) de l'anneau (26). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure (48) de la tige (34) présente une section droite sensiblement rectangulaire, l'ergot (46) de la rondelle (42) ayant une section droite de forme sensiblement complémentaire à ladite rainure.