Brevet FR3027950A1 — publié le 20160506

ROUE DE TURBINE POUR UNE TURBOMACHINE La présente invention concerne une roue de turbine pour une turbomachine, ainsi qu'une turbomachine telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion équipée d'une telle roue. Elle concerne également un organe d'étanchéité et d'amortissement des vibrations destinée à être utilisée avec une roue de turbine et une turbomachine précitées. Typiquement, une roue 10 de turbine haute pression d'une turbomachine, telle que représentée en figure 1, comprend un disque 14 portant des aubes 16 régulièrement réparties autour de l'axe de la roue et dont les pieds 18 sont engagés dans des rainures sensiblement axiales de la périphérie du disque 14. Les pieds d'aubes 18 peuvent être du type à section en sapin ou en queue d'aronde et les rainures du disque 14 ont des formes complémentaires de celles des pieds d'aube 18 et définissent entre elles des dents ou nervures 20. Chaque aube 16 comprend une pale 22 reliée à son extrémité radialement interne à une plate-forme 24, qui est elle-même reliée à un pied 18 par une échasse 26. L'extrémité amont et l'extrémité aval de chaque plate-forme 24 sont reliées respectivement à une paroi radiale amont 30 s'étendant radialement vers l'intérieur et à une paroi radiale aval 28 s'étendant radialement vers l'intérieur. En position de montage (figures 1 et 2), les plates-formes 24 des aubes 16 sont agencées circonférentiellement bout à bout de manière à former une paroi annulaire interne d'écoulement d'un flux d'air primaire provenant d'une chambre de combustion. De même, les parois radiales amont 28 et aval 30 sont agencées circonférentiellement en vis-à-vis. Il est connu de monter des organes 32 d'étanchéité et d'amortissement des vibrations (couramment appelés « bonbons ») dans les cavités inter-aubes. Plus particulièrement, chaque cavité inter-aubes est 30 définie radialement vers l'extérieur par les faces internes de deux plates-formes 24 en vis-à-vis circonférentiel, radialement vers l'intérieur par une nervure 20 du disque 14, axialement par deux parois radiales transverses amont 30 et aval 28 dont les extrémités sont agencées en vis-à-vis circonférentiel, et circonférentiellement par les échasses 26 des aubes 16. Chaque organe 32 d'étanchéité et d'amortissement des vibrations est monté dans une cavité et maintenu en position dans celle-ci par des ergots 34 en saillie dans la cavité. Dans une première réalisation connue (figure 2), la paroi radiale amont et la paroi radiale aval de chaque aube comprennent chacune, d'un côté de l'échasse 26, un ergot 34 retenant radialement vers l'intérieur l'organe 32. Dans une autre réalisation, chaque échasse 32 d'aube comprend un ergot 34 sur chacune de ses faces latérales. Ces ergots 34 forment ainsi des appuis des organes à l'arrêt de la turbomachine et au montage des organes 32 dans les cavités. Toutefois, en fonctionnement, la force centrifuge plaque les organes 32 contre les plates-formes 24 de sorte que les ergots 34 n'assurent plus de fonction de retenue. Pour réduire la masse de la roue de turbine, il serait ainsi intéressant de supprimer les ergots 34 précités tout en garantissant le maintien en position des organes 32 à l'arrêt de la turbomachine et une facilité de montage des organes 32 dans les cavités. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique aux problèmes de l'art antérieur décrit 25 précédemment. A cet effet, elle propose une roue de turbine pour une turbomachine, comprenant un disque portant des aubes comportant chacune une plate-forme portant une pale reliée par une échasse à un pied, chaque aube comprenant une paroi radiale amont et une paroi radiale aval 30 s'étendant vers l'intérieur depuis la plate-forme de l'aube, les pieds des aubes étant engagés dans des rainures de la périphérie du disque de sorte que les parois radiales des aubes et les plates-formes des aubes soient agencées circonférentiellement bout à bout et délimitent des cavités inter-aubes radialement à l'intérieur des plates-formes logeant chacune un organe d'étanchéité inter-aubes et d'amortissement des vibrations, caractérisée en ce qu'au moins un organe comprend des moyens élastiquement déformables qui sont configurés de manière à être précontraint élastiquement contre les parois d'une cavité en position de montage dudit organe. Selon l'invention, au moins un organe d'étanchéité et d'amortissement des vibrations est maintenu en position par des moyens élastiques et non plus par des ergots comme dans la technique antérieure. Il est ainsi possible de supprimer les ergots et de réduire la masse de la roue de turbine. La réduction de masse est particulièrement importante lorsque tous les organes comprennent des moyens élastiquement déformables comme ci-dessus. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe comprend un bord tombé prolongeant vers l'intérieur une paroi de fond appliquée sur les faces internes des plates-formes, le bord tombé comprenant au moins deux languettes en vis-à-vis précontraintes élastiquement sur des faces opposées en vis-à-vis d'une cavité. L'ajout de languette élastiquement déformables sur des organes préexistants est simple à réaliser et peut être effectué lors d'une opération de maintenance, par exemple. Dans une réalisation préférée de l'invention, une première languette s'étend radialement vers l'intérieur par rapport à une portion amont du bord tombé et une seconde languette qui s'étend radialement vers l'intérieur par rapport à une portion aval du bord tombé. Avantageusement, la première languette et la seconde languette recouvrent respectivement la jonction entre les parois radiales amont consécutives et la jonction entre deux parois radiales aval consécutives. De cette manière, les première et seconde languettes permettent d'améliorer l'étanchéité entre les parois radiales amont et aval. Préférentiellement, la portion amont et la portion aval du bord tombé de l'organe comprennent chacune deux encoches débouchant radialement vers l'intérieur et formées respectivement de part et d'autre des première et seconde languettes. Ces encoches confèrent une souplesse plus importante aux languettes, permettant de réduire les contraintes. L'invention concerne encore une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, comprenant une turbine comportant au moins une roue de turbine du type décrit ci-dessus. L'invention concerne encore un organe d'étanchéité et d'amortissement des vibrations comprenant une paroi de fond se prolongeant par un bord tombé périphérique comportant deux flancs en vis-à-vis et deux portions d'extrémité qui joignent les flancs et qui portent chacune une languette élastiquement deformable s'étendant à l'opposé de la paroi de fond depuis le bord tombé. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins 20 annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'une roue de turbine selon la technique connue ; la figure 2 est une vue schématique en perspective et de côté d'une aube d'une roue de turbine logeant un organe d'étanchéité et 25 d'amortissement des vibrations ; la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un organe d'étanchéité et d'amortissement des vibrations selon l'art antérieur ; la figure 4 une vue schématique en perspective isolée d'un organe d'étanchéité et d'amortissement des vibrations selon l'invention ; la figure 5 est une vue schématique en perspective et de côté d'un organe d'étanchéité et d'amortissement des vibrations selon l'invention logé dans une cavité inter-aubes ; la figure 6 est une vue schématique en perspective et de côté du montage de la séquence de montage d'un organe d'étanchéité et d'amortissement des vibrations dans une cavité inter-aubes ; la figure 7 est une vue schématique depuis l'amont d'un organe d'étanchéité et d'amortissement des vibrations selon l'invention logé dans une cavité inter-aubes. Les figures 1 et 2 ayant déjà été décrites précédemment, on se réfère maintenant à la figure 3 qui représente un organe d'étanchéité selon la technique connue destiné à être monté dans une cavité inter-aubes. Plus spécifiquement, chaque organe 32 comprend une paroi de fond 36 se prolongeant sur toute sa périphérie par un bord tombé 38 ou bord périphérique s'étendant sensiblement radialement vers l'intérieur. Le bord tombé 38 de chaque organe 32 comprend une portion amont 40 et une portion aval 42 ainsi que deux flancs latéraux 44 reliant les portions amont 40 et aval 42. Chaque organe 32 d'étanchéité et d'amortissement des vibrations a une forme externe complémentaire de celle des faces des parois définissant une cavité inter-aubes de manière à ce que l'organe 32 d'étanchéité puisse venir s'appliquer sur ces faces et assurent une étanchéité à la jonction entre les plates-formes 24 et les parois radiales amont 28 et aval 30. Dans la suite de la description effectuée en relation avec l'invention, les pièces similaires à celles décrites précédemment ont une référence dont le nombre est augmenté d'une centaine. Selon l'invention, chaque organe 132 d'étanchéité et d'amortissement des vibrations comprend des moyens élastiquement déformables. Comme représenté en figure 4, la portion amont 140 du bord tombé 138 comprend une première languette 146 s'étendant radialement vers l'intérieur depuis le bord tombé 138. La portion aval 142 du bord tombé 138 comprend une seconde languette 148 s'étendant radialement vers l'intérieur depuis le bord tombé 138. La portion amont 140 du bord tombé 138 comprend une encoche 150 de part et d'autre de la première languette 146. De même, la portion aval 142 du bord tombé 138 comprend une encoche 152 de part et d'autre de la seconde languette 148. Ces encoches 150, 152 leur confèrent une plus grande souplesse. Comme représenté en figure 4, chaque encoche 150, 152 comprend une partie à section réduite 154 débouchant dans une partie à plus grande section 156 et de forme arrondie sensiblement circulaire. Cette forme arrondie 156 permet de répartir les contraintes de déformations des languettes 146, 148 dans toute la portion amont 140 ou aval du bord tombé 138. Dans une autre réalisation, les encoches 158 peuvent être droites telles que représentées en figure 7. On comprend encore que les portions 15 amont 140 et aval 142 peuvent être dépourvues d'encoches comme représentées sur les figures 5 et 6. Pour réaliser le montage de chaque organe 132 dans une cavité, les languettes 146, 148 sont contraintes l'une vers l'autre puis l'organe 132 est inséré radialement vers l'extérieur dans une cavité jusqu'à ce que la paroi 20 de fond 136 vienne en contact avec une face interne de deux plates-formes adjacentes. Les languettes élastiques 146, 148 sont ainsi conformées de manière à exercer en position de montage un appui sur les parois radiales amont 130 et sur les parois radiales aval. L'utilisation d'un organe 132 selon l'invention permet de supprimer les ergots de maintien de la 25 technique antérieure. Plus spécifiquement, la première languette 146 est en appui sur deux parois radiales amont 130 consécutives de manière à recouvrir l'interstice les séparant. De même, la seconde languette 148 est en appui sur deux parois radiales aval consécutives de manière à recouvrir 30 l'interstice les séparant. Ce positionnement des première et seconde languettes 146, 148 permet d'améliorer l'étanchéité entre les parois radiales amont et aval. REVENDICATIONS1. Roue de turbine pour une turbomachine, comprenant un disque (14) portant des aubes (116) comportant chacune une plate-forme (124) portant une pale (122) reliée par une échasse à un pied (18), chaque aube (116) comprenant une paroi radiale amont (130) et une paroi radiale aval (128) s'étendant vers l'intérieur depuis la plate-forme (124) de l'aube (116), les pieds (18) des aubes (116) étant engagés dans des rainures de la périphérie du disque (14) de sorte que les parois radiales (130, 128) des 10 aubes et les plates-formes (124) des aubes (116) soient agencées circonférentiellement bout à bout et délimitent des cavités inter-aubes (116) radialement à l'intérieur des plates-formes (124) logeant chacune un organe d'étanchéité inter-aubes et d'amortissement des vibrations, caractérisée en ce qu'au moins un organe (132) comprend des moyens 15 élastiquement déformables qui sont configurés de manière à être précontraint élastiquement contre les parois d'une cavité en position de montage dudit organe (132). 2. Roue de turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe (132) comprend un bord tombé (138) prolongeant vers l'intérieur 20 une paroi de fond (136) appliquée sur les faces internes des plates-formes (124), le bord tombé (138) comprenant au moins deux languettes (146, 148) en vis-à-vis précontraintes élastiquement sur des faces opposées en vis-à-vis d'une cavité. 3. Roue de turbine selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une 25 première languette (146) s'étend radialement vers l'intérieur par rapport à une portion amont (140) du bord tombé (138) et une seconde languette (148) qui s'étend radialement vers l'intérieur par rapport à une portion aval (128) du bord tombé (138). 4. Roue de turbine selon la revendication 3, caractérisée en ce que la 30 première languette (146) et la seconde languette (148) recouvrent respectivement la jonction entre les parois radiales amont (130)consécutives et la jonction entre deux parois radiales aval (128) consécutives. 5. Roue de turbine selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce la portion amont (140) et la portion aval (142) du bord tombé (138) de l'organe (132) comprennent chacune deux encoches (150, 152) débouchant radialement vers l'intérieur et formées respectivement de part et d'autre des première (146) et seconde (148) languettes. 6. Turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, caractérisée en ce qu'elle comprend une turbine comprenant au moins une roue de turbine selon l'une des revendications 1 à 5. 7. Organe d'étanchéité et d'amortissement des vibrations comprenant une paroi de fond se prolongeant par un bord tombé (138) comportant deux flancs (14) en vis-à-vis et deux portions d'extrémité qui joignent les flancs (144) et qui portent chacune une languette (146, 148) élastiquement deformable s'étendant à l'opposé de la paroi de fond (136) depuis le bord tombé (138).20