Brevet FR2926613A1 — publié le 20090724

DISQUE DE SOUFFLANTE DE TURBOMACHINE La présente invention concerne un disque de soufflante de turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, ce 5 disque comprenant à sa périphérie externe des brides radiales de fixation à des brides radiales de plates-formes inter-aubes. Dans une soufflante de turbomachine, les pieds des aubes de soufflante sont engagés dans des rainures axiales de la périphérie d'un disque de soufflante, et des plates-formes inter-aubes sont fixées entre les 10 pieds des aubes sur la périphérie du disque au moyen de brides. Les brides des plates-formes et du disque comprennent des orifices axiaux alignés les uns aux autres pour le montage de pions de retenue radiale des plates-formes sur le disque. Chaque pion comporte une tête sensiblement cylindrique reliée par une collerette externe à une tige filetée 15 engagée dans l'orifice de la bride du disque et sur laquelle est vissé un écrou destiné à immobiliser axialement le pion sur la bride du disque. Dans certaines réalisations, l'écrou est vissé et serré sur la tige filetée du pion jusqu'à ce que la collerette du pion soit en appui axial sur la bride du disque. La bride du disque est alors serrée axialement entre la tête 20 du pion et l'écrou. La plate-forme est ensuite déplacée en translation axiale vers le disque jusqu'à ce que la tête du pion soit engagée dans l'orifice de la bride de cette plate-forme pour assurer la retenue radiale de la plate-forme sur le disque. La plate-forme est en outre immobilisée axialement sur le disque par 25 appui axial sur des pièces rapportées et fixées en amont et en aval du disque de soufflante, respectivement. La bride de la plate-forme est montée de manière pivotante sur la tête du pion de façon à autoriser des basculements de faible amplitude de la plate-forme autour de l'axe de rotation défini par le pion. Ces basculements sont en effet nécessaires pour limiter les contraintes mécaniques au niveau des brides des plates-formes lorsque les aubes de la soufflante basculent, voire se rompent, en fonctionnement. Dans d'autres réalisations, en particulier quand le disque de soufflante est de faible dimension axiale, la cinématique de montage de la plate-forme sur le disque est différente. Chaque plate-forme est déplacée vers le disque jusqu'à une position de montage dans laquelle la bride de la plate-forme est située au voisinage de la bride correspondante du disque et les orifices de ces brides sont alignés axialement l'un avec l'autre. La tige filetée d'un pion est alors engagée à travers les orifices des deux brides jusqu'à ce que la collerette de la tête du pion vienne en appui axial contre la bride de la plate-forme. L'écrou est alors vissé sur la tige filetée du pion jusqu'à une position de serrage dans laquelle il est en appui contre la bride du disque. Dans cette position de serrage, la bride de la plate-forme est serrée axialement entre la tête du pion et la bride du disque, ce qui empêche tout basculement de la plate-forme en rotation autour de l'axe défini par le pion, et ce qui peut générer des concentrations de contraintes en fonctionnement dans la bride de la plate-forme. L'invention permet d'apporter une solution simple, efficace et économique à ces problèmes. Elle propose à cet effet un disque de soufflante de turbomachine, comprenant à sa périphérie externe des brides radiales de fixation à des brides radiales de plates-formes inter-aubes, les brides des plates-formes et du disque comportant des orifices axiaux de passage de pions de retenue radiale des plates-formes sur le disque, chaque pion comprenant une tête reliée à une tige filetée qui reçoit un écrou et qui s'étend dans des orifices d'une bride de plate-forme et d'une bride de disque, caractérisé en ce qu'au moins une douille sensiblement cylindrique est montée dans l'orifice de la bride de plate-forme et est traversée à rotation par la tige du pion, les extrémités de la douille étant en appui axial sur la tête du pion et la bride du disque au serrage de l'écrou, et la douille autorisant un pivotement de la plate-forme autour de la tige du pion. La douille montée coaxialement dans l'orifice de la bride de plate-forme permet à la plate-forme de pivoter autour du pion quelque soit l'effort de serrage axial résultant du vissage de l'écrou sur le pion. La bride de la plate-forme n'est donc plus immobilisée et serrée axialement sur la bride du disque, tout en restant retenue radialement sur la bride du disque. Selon une autre caractéristique de l'invention, la douille est montée dans une bague cylindrique de protection engagée et sertie dans l'orifice de la bride de plate-forme. Cette bague cylindrique permet notamment de protéger cet orifice lorsque la plate-forme est réalisée dans un matériau léger et fragile tel que l'aluminium. La douille peut comprendre à une extrémité un rebord annulaire externe destiné à venir en appui axial sur la tête du pion et à son autre 1.5 extrémité un rebord annulaire externe destiné à venir en appui sur la bride du disque. La dimension axiale de la douille est supérieure à celle de la bague sertie dans l'orifice de la bride de plate-forme de façon a ce qu'il existe un faible jeu axial entre les extrémités de cette bague et les rebords d'extrémité de la douille. 20 Dans un mode de réalisation préféré, la douille est formée de deux embouts cylindriques montés bout à bout sur la tige filetée du pion, et destinés à être serrés axialement l'un contre l'autre au serrage de l'écrou, ce qui facilite le montage de la douille dans la bague cylindrique de la bride de plate-forme. Les embouts cylindriques de la douille ont 25 préférentiellement des diamètres externes sensiblement égaux. L'invention concerne encore une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend un disque de soufflante du type précité. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, avantages et 30 caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'un disque de soufflante d'une turbomachine selon la technique antérieure, - la figure 2 est une vue schématique en perspective et à plus grande échelle d'un disque de soufflante d'une turbomachine selon la présente invention, avec arrachement partiel de la plate-forme inter- aubes montée sur ce disque, - la figure 3 est une vue schématique agrandie et en coupe axiale d'une 10 partie de la figure 2. On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente une partie d'une soufflante d'une turbomachine telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, cette soufflante 10 comportant des aubes 12 portées par un disque 14 et entre lesquelles sont intercalées des plates- 15 formes inter-aubes 16. Chaque aube de soufflante 12 comprend une pâle raccordée à son extrémité radialement interne à un pied qui est engagé dans une rainure axiale 18 de forme complémentaire formée à la périphérie externe du disque 14 pour retenir radialement cette aube sur le disque. 20 Les plates-formes inter-aubes 16 comprennent des brides 20 s'étendant radialement vers l'intérieur et fixées à des brides 22 du disque qui s'étendent radialement vers l'extérieur et qui sont situées entre les rainures axiales 18. La fixation de chaque bride 20 de la plate-forme est assurée par un 25 pion 24 s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la turbomachine, à travers un orifice 26 de la bride de la plate-forme 16 et un orifice 28 de la bride 22 correspondante du disque. Le pion 24 comprend une tête cylindrique 30 reliée par une collerette externe 32 à une tige filetée 34 destinée à recevoir un écrou. Dans l'exemple représenté, la tige filetée 34 du pion est engagée depuis l'amont dans l'orifice 28 de la bride 22 du disque jusqu'à ce que la collerette 32 du pion vienne en appui sur la face amont de la bride. Un écrou (non visible) est vissé sur la tige filetée 34 du pion et prend appui sur la face aval de la bride 22 pour immobiliser axialement le pion sur cette bride. La plate-forme 16 est déplacée axialement d'amont en aval vers le disque 14 jusqu'à ce que la tête 30 du pion soit engagée dans l'orifice 26 de la bride de la plate-forme. La tête du pion 24 assure alors l'immobilisation radiale de la plate-forme 16 sur le disque. La plate-forme 16 est en outre immobilisée axialement à ses extrémités amont et aval par des pièces rapportées et fixées aux extrémités amont et aval du disque, respectivement. Cependant, cette technologie n'est pas applicable à un disque de 15 soufflante de faible dimension axiale pour lequel il est nécessaire de monter le pion 24 après que la plate-forme ait été installée dans sa position de montage sur le disque 14. Le pion 24 est alors déplacé axialement d'amont en aval vers les brides 20, 22 de la plate-forme et du disque jusqu'à ce que la tige filetée 34 20 du pion soit engagée dans les orifices des brides 20, 22 et que la collerette externe 32 du pion vienne en appui axial sur la face amont de la bride 20 de la plate-forme. L'écrou est ensuite vissé et serré sur la tige filetée 34 du pion jusqu'à ce que cet écrou soit en appui sur la face aval de la bride 22 du disque. Le serrage de l'écrou entraîne le serrage axial et donc 25 l'immobilisation en direction axiale de la bride 20 de la plate-forme entre la collerette externe du pion et la bride 22 du disque. La plate-forme 16 est alors empêchée de pivoter autour de l'axe défini par le pion, ce qui peut provoquer l'apparition de contraintes importantes dans la bride 20 de plate-forme en fonctionnement de la turbomachine. 30 L'invention permet de remédier à ce problème grâce à au moins une douille sensiblement cylindrique montée sur la tige du pion et intercalée axialement entre la tête de ce pion et la bride du disque de façon à être serrée axialement entre ces éléments au serrage de l'écrou à la place de la bride de la plate-forme, qui peut pivoter sur la douille en fonctionnement de la turbomachine. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 2 et 3, la douille 40 est formée de deux embouts cylindriques 42, 44 engagés l'un derrière l'autre sur la tige filetée 34 du pion et à l'intérieur de l'orifice de la bride 20 de la plate-forme 16. Un premier embout 42 situé en amont (à gauche sur le dessin de la figure 3) comprend une partie cylindrique reliée à son extrémité amont à un rebord annulaire externe 46 destiné à venir en appui axial sur la collerette externe 32 du pion 24. Le second embout 44 situé en aval comprend également une partie cylindrique dont l'extrémité amont est en appui axial contre l'extrémité aval de la partie cylindrique du premier embout 42, et dont l'extrémité aval est reliée à un rebord annulaire externe 48 en appui axial contre la face amont de la bride 22 du disque. Les diamètres externes des parties cylindriques des embouts 42, 44 sont sensiblement identiques. Ces embouts 42, 44 définissent en outre un passage axial cylindrique pour le montage du pion 24. Dans l'exemple représenté, la bride 20 de la plate-forme 16 est montée à rotation sur la douille 40, autour de l'axe du pion, au moyen d'une bague cylindrique 50 engagée et sertie dans l'orifice de la bride 20. Cette bague cylindrique 50 comprend à son extrémité aval un rebord annulaire externe 52 et à son extrémité amont une jupe de sertissage 54 initialement cylindrique. La bague 50 est engagée axialement depuis l'aval dans l'orifice de la bride 20 de la plate-forme jusqu'à ce que le rebord externe 52 de la bague vienne en appui axial sur la face aval de la bride 20. Le rebord 52 de la bague est ici logé dans un renfoncement de forme complémentaire formé dans la face aval de la bride 20. La jupe de sertissage 54 de la bague est déformée plastiquement au moyen d'un outil approprié de façon à être appliquée sur une surface tronconique de l'orifice de la bride. La bague 50 est ainsi immobilisée axialement sur la bride 20 de la plate-forme. La bague 50 entoure les parties cylindriques des embouts 42, 44 formant la douille 40 et a un diamètre interne qui est légèrement supérieur aux diamètres externes de ces parties cylindriques. Cette bague 50 est séparée par un faible jeu axial 56 des rebords externes 46, 48 de ces embouts. Ceci permet à la bague 50 et donc à la bride de la plate-forme de pivoter librement en rotation autour de l'axe du pion. La cinématique d'assemblage des différentes pièces est la suivante. La bague cylindrique 50 est engagée et sertie dans l'orifice de la bride 20 de la plate-forme. Les parties cylindriques des embouts 42, 44 formant la douille sont engagées l'une après l'autre dans la bague 50 jusqu'à ce que l'extrémité aval de la partie cylindrique de l'embout amont 42 soit en contact avec l'extrémité amont de la partie cylindrique de l'embout aval 44. La plate-forme 16 est positionnée sur le disque de façon à ce que le passage axial défini par la douille 40 soit aligné axialement avec l'orifice de la bride 22 du disque 14. Le pion 24 est alors déplacé axialement depuis l'amont jusqu'à ce que sa tige filetée traverse la douille 40 et l'orifice de la bride 22 du disque, et que la collerette externe 32 du pion soit en appui contre le rebord annulaire externe 46 de la douille 40. L'écrou 60 est alors vissé sur la tige filetée 34 du pion et est serré sur la face aval de la bride 22 du disque, de façon à ce que le rebord externe 48 de la douille vienne en appui sur la face amont de la bride 22 du disque. La bague cylindrique 50 est toujours séparée par le faible jeu axial 56 des rebords externes 46, 48 de la douille 40. La plate-forme 16 conserve donc la possibilité de pivoter librement en fonctionnement de la turbomachine autour de l'axe du pion 24. Dans une variante de réalisation non représentée, la douille est formée d'une seule pièce cylindrique comportant à une extrémité un rebord annulaire externe. La douille est engagée sur le pion 24 et sa partie cylindrique est engagée dans la bague 50 de la bride de la plate-forme. Au serrage de l'écrou, le rebord externe de la douille est serré axialement sur la face amont de la bride 22 du disque (ou sur la collerette externe 32 du pion), et l'extrémité de la douille opposée au rebord externe est en appui axial sur la collerette du pion (ou sur la face amont de la bride 22). La longueur ou dimension axiale de cette douille est déterminée de façon à ce qu'il existe un jeu axial résiduel après le serrage de l'écrou entre, d'une part, la bride 20 et/ou la bague 50 de la plate-forme et, d'autre part, la collerette externe 32 du pion et le rebord externe 48 de la douille (ou le rebord externe de la douille et la face amont de la bride 22). REVENDICATIONS 1. Disque de soufflante de turbomachine, comprenant à sa périphérie externe des brides radiales (22) de fixation à des brides radiales (20) de plates-formes inter-aubes, les brides des plates-formes et du disque comportant des orifices axiaux de passage de pions (24) de retenue radiale des plates-formes sur le disque, chaque pion comprenant une tête (30) reliée à une tige filetée (34) qui reçoit un écrou et qui s'étend dans des orifices d'une bride de plate-forme et d'une bride de disque, caractérisé en ce qu'au moins une douille sensiblement cylindrique (40) est montée dans l'orifice de la bride de plate-forme et est traversée à rotation par la tige du pion, les extrémités de la douille étant en appui axial sur la tête du pion et la bride du disque au serrage de l'écrou, et la douille autorisant un pivotement de la plate-forme autour de la tige du pion. 2. Disque de soufflante selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douille (40) comprend à une extrémité un rebord annulaire externe (46) d'appui axial de la tête (30) du pion. 3. Disque de soufflante selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la douille (40) comprend à une extrémité un rebord annulaire externe 20 (48) d'appui axial sur la bride (22) du disque. 4. Disque de soufflante selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la douille est montée dans une bague cylindrique (50) de protection engagée et sertie dans l'orifice de la bride (20) de plate-forme (16). 25 5. Disque de soufflante selon la revendication 4, caractérisé en ce que la dimension axiale de la douille (40) est supérieure à celle de la bague (50) sertie dans l'orifice de la bride (20) de plate-forme (16). 6. Disque de soufflante selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la douille (40) est formée de deux embouts 30 cylindriques (42, 44) montés bout à bout sur la tige filetée (34) du pion et destinés à être serrés axialement l'un contre l'autre au serrage de l'écrou. 7. Turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un disque de soufflante selon l'une des revendications précédentes.