Brevet FR3004484A1 — publié le 20141017

AUBE DE TURBOMACHINE COOPERANT AVEC UN DISQUE DE RETENTION D'AUBES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention se rapporte au domaine général des turbomachines. Elle concerne les roues de turbomachine et plus particulièrement la rétention axiale des aubes portées par les roues. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Une roue de turbomachine est composée d'un disque et d'aubes mobiles entrainées en rotation par le disque sous l'effet d'un écoulement de fluide de l'amont vers l'aval à travers la turbomachine. On note que les termes « amont » et « aval » sont à considérer par rapport à une direction générale d'écoulement de fluides à travers la turbomachine, allant de l'amont vers l'aval. La figure 1 montre une première aube 10 de turbine s'étendant globalement selon un axe longitudinal X, et comportant classiquement une pâle 11 dont le profil cambré est adapté aux fonctions aérodynamiques qu'elle doit remplir en fonctionnement. A ses deux extrémités latérales, la pâle 11 comporte un bord d'attaque 12 et un bord de fuite 13, entre lesquels s'étendent une paroi intrados 14 et une paroi extrados. Sur la figure 1, seul le côté intrados de la première aube 10 est visible. La première aube 10 comporte également un pied 15 prolongeant ladite pâle 11 selon l'axe longitudinal X, et s'étendant entre le bord d'attaque 12 et le bord de fuite 13. Pour le montage des aubes, le disque comporte sur sa périphérie une pluralité de dents uniformément réparties, faisant saillie radialement vers l'extérieur du disque et s'étendant entre les deux faces latérales du disque selon l'axe de rotation du disque. Les dents sont régulièrement espacées les unes des autres sur toute la circonférence du disque. Les espaces entre deux dents adjacentes délimitent des alvéoles dans lesquelles sont engagées les aubes de la roue par leurs pieds respectifs, permettant un maintien radial des aubes par liaison de forme. Plus précisément, en référence à la figure 2, le pied 15 de la première aube 10 de la figure 1 comporte successivement selon l'axe longitudinal X de l'aube, à partir de la pâle 11 : une échasse 16, un col 17 et un bulbe 18, qui ont des flancs latéraux 19 planaires. Ledit bulbe s'étend suivant un axe longitudinal Y, sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal X de l'aube. Lorsque la première aube 10 est en position sur le disque, ces flancs latéraux 19 sont alignés avec les faces latérales du disque. Le col 17 et le bulbe 18 ont une section correspondant à celle d'une alvéole de sorte à maintenir radialement la première aube 10. En effet, vu du côté bord d'attaque 12 comme illustré à la figure 3, le col 17 se caractérise par une zone étroite et le bulbe 18 par une zone évasée, de sorte à retenir radialement le pied 15 dans l'alvéole. En outre, l'échasse 16 comporte des murets latéraux 20 s'étendant sur une majeure partie de l'échasse 16 selon l'axe longitudinal X, dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal Y du bulbe 18. Les murets permettent d'empêcher un basculement de la première aube 10 vers le disque de l'intrados vers l'extrados ou inversement. Par la suite, on appellera épaisseur E des murets 10 leur dimension selon la direction axiale Y. Afin de réduire la masse de la roue de turbine, il est proposé de réduire le diamètre du disque ainsi que l'épaisseur des murets des aubes sur toute leur hauteur. Une portion inférieure d'une deuxième aube 40 selon cette nouvelle configuration est illustrée à la figure 4. La deuxième aube 40 comporte un pied 41 comprenant une échasse 42, un col 45 et un bulbe 46, l'échasse 42 comportant des murets 43. La figure 4 détaille ledit pied 41. On note que la hauteur H de l'échasse 42 est augmentée par rapport à la première aube 10 de la figure 1 afin de compenser la réduction de diamètre du disque, et que les murets 43 sont de plus faible épaisseur. Les murets 43 définissent une première zone 44 du côté intrados de la deuxième aube 40 et une deuxième zone du côté extrados de la deuxième aube 40. Cependant, ces modifications entraînent deux problèmes : - chaque dent 60 du disque 61 comporte, en son sommet 62, c'est-à-dire dans la zone la plus éloigné de l'axe du disque 61, des chanfreins 63 situés au niveau des faces latérales 64 du disque 61, comme illustré à la figure 5. Plus précisément, chaque dent 60 comporte deux chanfreins 63 au niveau de chacune des faces latérales 64 du disque 61. Par la suite, en référence à la figure 6, on appellera longueur L d'un chanfrein 63 sa dimension selon la direction bord d'attaque/bord de fuite. Or, les murets 43 étant de faible épaisseur E, ils peuvent être en appui sur les dents 60 uniquement au niveau dudit chanfrein 63, c'est-à-dire en appui instable. Cette situation se produit si l'épaisseur E des murets 43 est inférieure ou égale à la longueur L des chanfreins 63. Une bascule de la deuxième aube 40 peut alors se produire, au montage de la deuxième aube 40 sur le disque 61 ou bien en fonctionnement. Un agrandissement de la zone du chanfrein de la figure 6 est donné à la figure 7. - Le col 45 présente une zone de sur contrainte, ce qui diminue la robustesse de la deuxième aube 40. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION L'invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant une aube robuste à murets de faible épaisseur, ne présentant pas de problèmes de stabilité lorsqu'elle est maintenue sur le disque. L'invention concerne donc essentiellement une aube de turbomachine destinée à coopérer avec un disque de rétention d'aubes comportant une pluralité de dents périphériques, ladite aube comportant un pied comprenant : un col et un bulbe destinés à coopérer avec une alvéole du disque de sorte à maintenir radialement ladite aube dans ladite alvéole, une alvéole étant un espace délimité par deux dents successives du disque, - une échasse surmontant ledit col, comportant deux murets latéraux en vis-à-vis sur au moins un côté de la pâle parmi le côté intrados de l'aube et le côté extrados de l'aube, au moins un muret présentant une surépaisseur au niveau d'une extrémité inférieure de l'échasse, ladite surépaisseur s'étendant en direction du muret latéral associé audit muret et assurant une fonction de maintien de l'aube lorsque ladite aube est retenue dans le disque. Grâce à l'invention, lorsque l'aube est retenue dans le disque, la surépaisseur est en appui sur une des dents délimitant l'alvéole, sur une portion autre que le chanfrein. Cela permet d'éviter un basculement de l'aube. En dehors de la surépaisseur, l'épaisseur du muret est faible pour limiter la masse de l'aube. Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, l'aube selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon un mode de réalisation préféré, la fonction de maintien est réalisée par liaison plan entre la surépaisseur et une portion d'une dent délimitant l'alvéole. Le maintien est ainsi optimal. Selon un mode de réalisation préféré, tous les murets présentent une surépaisseur au niveau d'une extrémité inférieure de l'échasse. Le maintien est ainsi optimal. L'invention concerne également une roue aubagée pour une turbomachine telle que précédemment décrite, et un disque de rétention d'aubes comportant au moins deux dents périphériques formant une alvéole coopérant avec le col et le bulbe de ladite aube, au moins une dent périphérique comprenant au moins un chanfrein au niveau d'une face latérale du disque, l'épaisseur de la surépaisseur étant supérieure à la longueur du chanfrein.30 L'invention concerne également une turbomachine comportant une roue aubagée telle que précédemment décrite. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - à la figure 1, déjà décrite, une représentation schématique d'une première aube de turbine basse pression selon l'art antérieur, côté intrados ; - à la figure 2, déjà décrite, une représentation schématique d'un pied de la première aube de la figure 1, côté intrados ; - à la figure 3, déjà décrite, une vue en perspective d'une partie inférieure du pied de la figure 2 ; - à la figure 4, déjà décrite, une représentation schématique d'un pied d'une deuxième aube de turbine basse pression selon l'art antérieur ; - à la figure 5, déjà décrite, une représentation schématique du pied de la figure 4, maintenu dans une alvéole d'un disque de rétention d'aubes ; - à la figure 6, déjà décrite, une vue côté extrados de la figure 5 ; - à la figure 7, déjà décrite, un agrandissement d'une partie de la figure 6 ; - à la figure 8, une représentation schématique d'un pied d'aube selon un mode de réalisation de l'invention ; - à la figure 9, une représentation schématique du pied de la figure 8, maintenu dans une alvéole d'un disque de rétention d'aubes ; - à la figure 10, une vue côté extrados de la figure 9 ; - à la figure 11, un agrandissement d'une partie de la figure 10. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Dans la description, les termes inférieur et supérieur s'entendent suivant l'orientation des figures.30 La figure 8 représente une zone inférieure d'un pied 80 d'une aube de turbine basse pression d'aéronef s'étendant selon un axe longitudinal X, ledit pied 80 comportant : - une échasse 81 - un col 82 prolongeant l'échasse 81 - un bulbe 83 prolongeant le col 82, et s'étendant selon un axe longitudinal Y. Comme le montre la figure 9, le col 82 et le bulbe 83 sont destinés à coopérer avec une alvéole 84 d'un disque 85 de rétention d'aubes. En effet, le disque 85 comporte sur sa périphérie une pluralité de dents 86 uniformément réparties, faisant saillie radialement vers l'extérieur du disque 85 et s'étendant entre les deux faces latérales 87 du disque 85 selon l'axe de rotation du disque 85. Les dents 86 sont régulièrement espacées les unes des autres sur toute la circonférence du disque 85. Les espaces entre deux dents 85 adjacentes délimitent des alvéoles 84 dans lesquelles sont engagées les pieds d'aubes, permettant un maintien radial desdites aubes par liaison de forme. Chaque dent 86 du disque 85 comporte, en son sommet 88, c'est-à-dire dans la zone la plus éloigné de l'axe du disque 85, des chanfreins 89 situés au niveau des faces latérales 87 du disque 85. Plus précisément, chaque dent 86 comporte deux chanfreins 89 au niveau de chacune des faces latérales 87 du disque 85. Dans la suite de la description, en référence à la figure 10, on appelle longueur L d'un chanfrein 89 sa dimension selon la direction bord d'attaque/bord de fuite. Par ailleurs, l'échasse 81 comporte deux murets latéraux 90 en vis-à-vis du côté intrados de l'aube, et deux murets en vis-à-vis du côté extrados de l'aube, les murets s'étendant sur une majeure partie de l'échasse selon l'axe longitudinal X, dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal Y du bulbe 83. On note que seul le côté intrados est visible aux figures 8, 9 et 10. Dans la suite de la description, on appelle épaisseur El des murets 90 leur dimension selon la dimension axiale Y du bulbe 83. Dans le mode de réalisation décrit, chaque muret 90 comporte une surépaisseur 91 au niveau d'une extrémité inférieure de l'échasse 81, ladite surépaisseur 91 s'étendant en direction du muret latéral en vis-à-vis dudit muret 90. L'extrémité inférieure considérée est l'extrémité se trouvant du côté du col 82. Dans la suite de la description, on appelle E2 l'épaisseur de ladite surépaisseur 91. L'épaisseur E2 de la surépaisseur 91 est supérieure à la longueur L des chanfreins 89, ainsi lorsque l'aube est retenue dans le disque 85, la surépaisseur 91 est en appui sur une des dents 86 délimitant l'alvéole 84, sur une portion 92 autre que le chanfrein 89, comme cela est visible à la figure 10. Cela permet d'éviter un basculement de l'aube de l'intrados vers l'extrados ou inversement. On note que dans un mode de réalisation préféré, l'épaisseur El du muret 90 est inférieure à la longueur L des chanfreins 89 pour limiter la masse de l'aube. Pour une meilleure compréhension, un agrandissement de la zone du chanfrein 89 de la figure 10 est donné à la figure 11.15 REVENDICATIONS1. Aube de turbomachine destinée à coopérer avec un disque (85) de rétention d'aubes comportant une pluralité de dents périphériques (86), ladite aube comportant un pied (80) comprenant : un col (82) et un bulbe (83) destinés à coopérer avec une alvéole (84) du disque (85) de sorte à maintenir radialement ledit pied (80) dans ladite alvéole (84), une alvéole (84) étant un espace délimité par deux dents (86) successives du disque (85), une échasse (81) surmontant ledit col (82), comportant deux murets latéraux (90) en vis-à-vis sur au moins un côté de la pâle parmi le côté intrados de l'aube et le côté extrados de l'aube, caractérisée en ce qu'au moins un muret (90) présente une surépaisseur (91) au niveau d'une extrémité inférieure de l'échasse (81), ladite surépaisseur (91) s'étendant en direction du muret latéral en vis-à-vis dudit muret (90) et assurant une fonction de maintien de l'aube lorsque ladite aube est retenue dans le disque (85). 2. Aube selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la fonction de maintien est réalisée par liaison plan entre la surépaisseur (91) et une portion (92) d'une dent (86) délimitant l'alvéole (84). 3. Aube selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'échasse (81) comporte deux murets latéraux (90) du côté intrados de l'aube, et deux murets latéraux du côté extrados de l'aube, et ce que tous les murets (90) présentent une surépaisseur (91) au niveau d'une extrémité inférieure de l'échasse (81). 4. Roue aubagée pour une turbomachine comportant au moins une aube selon l'une des revendications précédentes, et un disque (85) de rétention d'aubescomportant au moins deux dents périphériques (86) formant une alvéole (84) coopérant avec le col (82) et le bulbe (83) de ladite aube, au moins une dent périphérique (86) comprenant au moins un chanfrein (89) au niveau d'une face latérale (87) du disque (85), caractérisée en ce que l'épaisseur (E2) de la surépaisseur (91) est supérieure à la longueur (L) du chanfrein (89). 5. Turbomachine comportant une roue aubagée selon la revendication précédente.