Brevet FR3036797A1 — publié le 20161202

INSTALLATION VISANT A PRATIQUER DES TESTS FLUIDIQUES SUR DES PIECES DE TURBOMACHINE D'AERONEF DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention se rapporte au domaine des installations visant à pratiquer des tests fluidiques sur des pièces de turbomachine d'aéronef présentant un circuit d'écoulement d'un flux gazeux, plus particulièrement les aubes de turbine. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Les aubes de turbine, lors du fonctionnement, sont soumises à des températures élevées. Ainsi afin de les refroidir, de l'air, prélevé en amont de la turbine, est mis en circulation à l'intérieur de chacune des aubes. [0003] Afin de contrôler le débit d'air à travers ces aubes, une installation de tests fluidiques comprend généralement un banc fixe et un support sur lequel est montée l'aube à tester, ainsi qu'une ou plusieurs têtes d'étanchéités destinées à venir au contact de l'aube, en regard des ouvertures de celles-ci, afin de les alimenter en flux gazeux servant au test à réaliser. [0004] Pour chaque pièce, l'opérateur effectue une manipulation sur le support par tête afin de changer les têtes d'étanchéités en fonction des zones de la pièce à tester, entre 3 et 4 zones en moyenne par pièce à tester. Et en plus, l'opérateur doit effectuer une manipulation permettant de changer la pièce à tester, une fois l'ensemble des zones testées sur une pièce. Ces deux types d'opération engendrent à chaque fois des ouvertures/fermetures du capot d'une boite dans laquelle se trouve l'installation de test, en moyenne 400 opérations manuelles pour une série de pièces. [0005] Ainsi le contrôle débit d'air d'un ensemble d'aube est un poste goulot du fait des nombreuses manipulations à effectuer de la part de l'opérateur. EXPOSE DE L'INVENTION [0006] L'invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'état de la technique identifiés ci-dessus, et notamment à proposer des moyens pour permettre de réduire les manipulations à effectuer par un opérateur et traiter en temps masqué un certain nombre d'opérations lors du test fluidique des aubes. 3036797 2 [0007] Dans ce dessein, un aspect de l'invention se rapporte à une installation visant à pratiquer des tests fluidiques sur des pièces de turbomachine, lesdites pièces comportant un circuit d'écoulement d'un flux gazeux, ladite installation comportant : 5 - un support comportant au moins un joint d'étanchéité ; - un moyen de chargement d'au moins une première pièce et une deuxième pièce, ledit moyen de chargement étant mobile entre une première position dans laquelle la première pièce est en regard du joint d'étanchéité et une deuxième position dans laquelle la deuxième pièce 10 est en regard du joint d'étanchéité ; - ledit joint d'étanchéité étant mobile entre : - une position de travail dans laquelle le joint d'étanchéité est raccordé fluidiquement à la première pièce ou à la deuxième pièce ; et 15 - une position de repos dans laquelle le joint n'est raccordé fluidiquement ni avec la première pièce ni avec la deuxième pièce. [0008] Le moyen de chargement est adapté pour recevoir au moins une première pièce et une deuxième pièce, par exemple au moyen d'emplacements 20 spécifiques pratiqués dans le moyen de chargement. Cependant, le moyen de chargement peut recevoir plus de deux pièces. Dans ce cas, le moyen de chargement comporte autant de position que de pièce à mettre en regard du joint d'étanchéité. Ainsi, par exemple, si le moyen de chargement est adapté pour recevoir une première pièce, une deuxième pièce, une troisième pièce et une 25 quatrième pièce, il est mobile entre quatre positions différentes : une première position dans laquelle la première pièce est en regard du joint d'étanchéité, une deuxième position dans laquelle la deuxième pièce est en regard du joint d'étanchéité, une troisième position dans laquelle la troisième pièce est en regard du joint d'étanchéité et une quatrième position dans laquelle la quatrième pièce 30 est en regard du joint d'étanchéité. [0009] Ainsi l'installation permet d'effectuer des tests sur plusieurs pièces, sans avoir à faire intervenir un opérateur afin de changer la pièce à tester. En effet, au moins deux pièces, et plus, peuvent être mises en place dans le moyen 3036797 3 de chargement. Du fait de la mobilité du moyen de chargement permettant d'amener l'une ou l'autre des pièces en regard du joint d'étanchéité, il n'est plus nécessaire à l'opérateur d'intervenir afin d'effectuer un changement de pièce. Il lui suffit d'installer toutes les pièces à tester dans le moyen de chargement une seule 5 fois, puis le déplacement du moyen de chargement d'une position à l'autre permet d'amener la pièce à tester parmi la pluralité de pièces en regard du joint d'étanchéité. La mobilité du moyen de chargement peut se faire de façon manuelle par un opérateur, ou de façon préférentielle de façon automatique par un moyen de contrôle commande. Dans ce dernier cas, le moyen de contrôle 10 commande peut faire partie de l'installation ou bien être en dehors de l'installation et reliée à celle-ci. [0010] Dans la position de repos du joint d'étanchéité, aucun fluide ne peut circuler du joint d'étanchéité à la pièce en regard de laquelle il se trouve. Dans la position de travail, le joint est raccordé fluidiquement à une pièce, ce qui permet la 15 circulation d'un fluide à travers le joint vers la pièce. Le fluide circulant entre le joint et une pièce provient d'un moyen de stockage du fluide qui peut faire partie du support. [0011] Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, le procédé/dispositif selon l'invention peut 20 présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon les combinaisons techniquement possibles. [0012] De façon préférentielle, le support comporte un premier joint d'étanchéité et un deuxième joint d'étanchéité, le support étant mobile entre : - une position principale dans laquelle le premier joint d'étanchéité est en 25 regard de la première pièce ou de la deuxième pièce ; - une position secondaire dans laquelle le deuxième joint d'étanchéité est en regard de la première pièce ou de la deuxième pièce. [0013] Le support peut comporter plus de deux joints d'étanchéité. Dans ce cas, le support est mobile entre autant de positions que de joints d'étanchéité. 30 Ainsi le support peut comporter, par exemple, un premier joint d'étanchéité, un deuxième joint d'étanchéité, un troisième joint d'étanchéité, un quatrième joint d'étanchéité. Dans ce cas, il est mobile entre quatre positions : une position principale dans laquelle le premier joint d'étanchéité est en regard de la première 3036797 4 pièce ou de la deuxième pièce, une position secondaire dans laquelle le deuxième joint d'étanchéité est en regard de la première pièce ou de la deuxième pièce, une position tertiaire dans laquelle le troisième joint d'étanchéité est en regard de la première pièce ou de la deuxième pièce, une position quaternaire dans laquelle 5 le quatrième joint d'étanchéité est en regard de la première pièce ou de la deuxième pièce. [0014] Ainsi le support de l'installation permet de tester plusieurs zones sur les pièces à tester sans que l'opérateur ait à changer manuellement le joint d'étanchéité. En effet, le support comporte autant de joints d'étanchéité que de 10 zones à tester et en le déplaçant, manuellement ou automatiquement, d'une position à l'autre, on peut tester différentes zones sur une même pièce, au moyen de différents joints d'étanchéité. [0015] De façon préférentielle, le support est un premier carrousel mobile en rotation selon un premier axe et en ce que le moyen de chargement est un 15 deuxième carrousel mobile en rotation selon un deuxième axe, le premier axe étant orthogonal au deuxième axe. L'utilisation de carrousel permet de réduire l'encombrement de l'installation, d'avoir un moyen robuste, modifiable facilement car il suffit de changer le plateau du carrousel. [0016] De façon préférentielle, le moyen de chargement comporte un premier 20 emplacement adapté pour recevoir une première partie de la première pièce et un deuxième emplacement adapté pour recevoir une deuxième partie de la deuxième pièce. Le premier emplacement peut être différent du deuxième emplacement si la première pièce à tester est différente de la deuxième pièce. Dans le cas où plus de deux pièces sont à tester, le moyen de chargement peut par exemple 25 comporter un premier type d'emplacements correspondant à un premier type de pièces et un deuxième type d'emplacements correspondant à un deuxième type de pièces ayant des dimensions différentes du premier type de pièces. [0017] De façon préférentielle, le moyen de chargement comporte un premier moyen de fixation de la première partie de la première pièce dans le premier 30 emplacement et un deuxième moyen de fixation de la deuxième partie de la deuxième pièce dans le deuxième emplacement. [0018] De façon préférentielle, l'installation comporte un premier moyen de commande du déplacement du moyen de chargement entre la première position 3036797 5 et la deuxième position ; un deuxième moyen de commande du déplacement du joint entre la position de travail et la position de repos ; un troisième moyen de commande du déplacement de l'outillage entre la position principale et la position secondaire. Le premier moyen de commande, le deuxième moyen de commande 5 et le troisième moyen de commande peuvent être un même moyen de commande. On entend par moyen de commande, par exemple, un calculateur comportant une mémoire, la mémoire comportant des instructions spécifiques permettant la commande de l'élément à commander. [0019] L'invention se rapporte également à un procédé de test fluidique d'une 10 première pièce et d'une deuxième pièce de turbomachine au moyen d'une installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé comportant les étapes suivantes : - une première étape de chargement de la première pièce et de la deuxième pièce dans le moyen de chargement ; 15 - une deuxième étape de déplacement du moyen de chargement dans la première position ; - une troisième étape de déplacement du joint d'étanchéité de la position de repos à la position de travail ; - une quatrième étape de déplacement du joint d'étanchéité de la 20 position de travail à la position de repos ; - une cinquième étape de déplacement du moyen de chargement de la première position à la deuxième position ; - une sixième étape de réitération des troisième et quatrième étapes. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 25 [0020] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - la figure 1, une vue d'une installation visant à pratiquer des tests fluidiques selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2, une vue de dessus d'un support et d'un moyen de 30 chargement d'une installation selon le mode de réalisation de la figure 3036797 6 - la figure 3, une vue de profil d'un support et d'un moyen de chargement de l'installation de la figure 2 ; - la figure 4, une vue de profil d'une partie du support de l'installation des figures 2 et 3, 5 - la figure 5, une vue en coupe et schématique d'une installation selon un mode de réalisation de l'invention dans une position de repos d'un joint de l'installation ; - la figure 6, une vue en coupe et schématique de l'installation de la figure 5 dans une position de travail du joint d'étanchéité. 10 [0021] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0022] A la figure 1 est illustrée une installation 1 visant à pratiquer des tests fluidiques sur des pièces de turbomachine, ici des aubes comportant un circuit 15 d'écoulement d'un flux gazeux. L'aube est destinée à être traversée, en fonctionnement, par un flux d'air pénétrant par l'une de ses extrémités radiales et s'échappant par des orifices disposés sur un bord. L'installation 1 est ainsi prévue pour déterminer le débit de fuite à travers l'aube. [0023] L'installation 1 comporte un capot 11, ici en plastique, permettant 20 d'isoler les autres éléments de l'installation 1 de l'air ambiant afin de pouvoir pratiquer les tests fluidiques sur les aubes. Sous le capot 11 sont visibles un moyen de chargement 12 des aubes, ici du type carrousel, ainsi qu'un support 13 pour joints d'étanchéité. Une fois les aubes à tester mises en place dans le moyen de chargement et les joints d'étanchéité correspondant aux zones à tester sur les 25 aubes mis en place dans le support, le capot est refermé et les opérations de tests fluidiques sont lancés par un opérateur. Les opérations sont contrôlées par le moyen de commande 14. Le moyen de commande est un calculateur qui comporte une mémoire comportant des instructions nécessaires à la réalisation des tests fluidiques sur les aubes. Il peut être relié à un moyen de mesure de la 30 pression entre deux points de la chambre. [0024] A la figure 2 est illustrée un support 13 pour joints d'étanchéité et un moyen de chargement 12 d'une pluralité de pièces 2. Les pièces, ici représentées, 3036797 7 sont des aubes de turbine dont l'étanchéité doit être vérifiée au moyen de l'installation. Le support 13 est un carrousel mobile en rotation autour d'un premier axe X1. Le moyen de chargement 12 est un carrousel mobile en rotation autour d'un deuxième axe X2 orthogonal au premier axe X1. Il est visible sur la figure 2 5 qu'un premier joint 31 est en regard d'une première pièce 21. Le support comporte également un deuxième joint 32 et un troisième joint 33 qui ne sont pas en regard de la première pièce 21. Par la rotation du support 13 autour du premier axe X1, le premier 31, le deuxième 32 ou le troisième joint 33 peuvent être mis en regard de la première pièce 21 du moyen de chargement. Lorsque les tests fluidiques ont 10 été effectués sur la première pièce 21, le moyen de chargement 12 est tourné autour du deuxième axe X2 de façon à mettre une autre pièce de la pluralité de pièces 2 en regard d'un joint. Le support 13 est relié à un moyen de déplacement des joints d'étanchéité et à un moyen d'alimentation en fluide du joint. Il peut s'agir d'un seul et même outillage 4 comportant un vérin comportant un piston, le piston 15 étant déplaçable en translation vis-à-vis du corps du vérin selon la direction d'un axe parallèle au premier axe X1. L'extrémité du piston comporte dans ce cas une chambre dans laquelle un flux gazeux peut être introduit par des moyens d'alimentation. Le joint d'étanchéité est relié à la chambre lorsqu'il est en regard de la pièce à tester. Le vérin utilisé est de préférence électrique. 20 [0025] Pour déterminer le débit de fuite, on peut par exemple déterminer la différence de pression entre deux points de la chambre dans laquelle le flux gazeux est introduit. [0026] A la figure 3 est mieux visible un moyen de chargement 12 dans lequel seules trois pièces 2 sont chargées. Le moyen de chargement comporte au moins 25 un premier emplacement 51 et un deuxième emplacement 52 pour recevoir une partie d'une pièce. Dans cet exemple de réalisation, ils ont une forme dite en pied de sapin afin de coopérer avec un pied d'aube de façon à retenir l'aube dans un emplacement du moyen de chargement. Le moyen de chargement 12 comporte également une pluralité de pointeaux ayant une fonction de détrompeur afin de 30 correctement positionner les aubes. Afin de tester fluidiquement les aubes 2 au moyen de l'installation 1 de la figure 3, il faut dans un premier temps charger les aubes à tester dans les emplacements adéquats du moyen de chargement. Le moyen de chargement peut comporter plusieurs types d'emplacement en fonction 3036797 8 des références de pièces à tester. Il pourrait ainsi servir à tester trois types d'aubes différentes, ayant des dimensions de pieds différentes. Dans ce cas, il comporterait trois types d'emplacement différents pour recevoir les trois types de pieds d'aubes différents, ou bien un premier type d'emplacement commun à deux 5 types de pieds d'aubes différents et un deuxième emplacement commun à un troisième type de pied d'aube différentes des deux types de pieds d'aubes différents. [0027] Une fois les aubes chargées dans le moyen de chargement, le moyen de chargement est déplacé dans une première position dans laquelle la première 10 pièce est en regard d'un joint. Lorsque la première pièce est en regard du joint, le joint passe de la position de repos à la position de travail dans laquelle il est raccordé fluidiquement à la première pièce. Lorsque la première pièce et le joint sont raccordés fluidiquement, un fluide peut être injecté au travers du joint d'étanchéité et la différence de pression entre deux points mesurée afin de vérifier 15 l'étanchéité de l'aube. Lorsque la pression est mesurée, le joint repasse en position de repos et le moyen de chargement passe dans la deuxième position afin d'effectuer le test d'étanchéité avec une deuxième pièce, et ainsi de suite. Pour une même pièce, le carrousel de joint peut tourner de façon à mettre en regard de ladite pièce les différents types de joints avant de passer à la pièce 20 suivante. [0028] La figure 4 illustre l'outillage 4 auquel est relié le support 13 pour joint. L'outillage 4 comporte un vérin 43 comportant un piston 42, le piston 42 étant déplaçable en translation vis-à-vis du corps du vérin selon la direction d'un axe X3 parallèle au premier axe X1. L'extrémité du piston comporte dans ce cas une 25 chambre 41 dans laquelle un flux gazeux peut être introduit par des moyens d'alimentation. Le joint d'étanchéité est relié à la chambre lorsqu'il est en regard de la pièce à tester. Le vérin utilisé est par exemple électrique. Afin de faire passer un joint d'une position de repos, illustrée à la figure 4, à une position de travail, le piston 42 se déplace selon l'axe X3 en direction du support 13 de joint. Il entre en 30 contact avec un ressort 131 de rappel, à l'extrémité duquel se trouve le joint d'étanchéité. Par action du piston 42 contre le ressort 131 de rappel, le joint va se presser contre la pièce en regard de laquelle il se trouve et le contact fluidique va pouvoir s'établir. 3036797 9 [0029] Les figures 5 et 6 illustrent une installation visant à pratique des tests fluidiques sur des pièces 2 de turbomachine. Une première pièce 2 est représentée sur les figures 5 et 6, la deuxième pièce n'est pas visible. La première pièce 2 est chargée sur un moyen de chargement (non visible sur les figures 5 et 5 6). Ce moyen de chargement est dans une première position dans laquelle la première pièce 2 est en regard d'un premier joint d'étanchéité 31. Le premier joint d'étanchéité 31 est monté sur un support 13, qui est par exemple une roue porte joint ou carrousel mobile. Le support 13 est mobile en rotation autour d'un premier axe X1. 10 [0030] Le support 13 pour joint est relié à un outillage. Cet outillage comporte une chambre 41, dans laquelle un flux gazeux peut être introduit par un conduit d'alimentation 411. L'outillage comporte également un vérin 43.L'outillage comporte également un rail de translation 44. L'ensemble chambre 41 et vérin 43 est déplaçable en translation lorsqu'un effort est appliqué sur le vérin 43 selon un 15 axe parallèle au premier axe X1. [0031] La figure 5 représente l'outillage lorsqu'aucun effort n'est appliqué sur le vérin, et la figure 6 représente l'outillage lorsqu'un effort est appliqué sur le vérin. Dans la figure 5, le joint 31 est dans une position de repos dans laquelle il n'est pas raccordé fluidiquement avec la première pièce 2. Sur la figure 6, le joint 20 31 est dans une position de travail dans laquelle il est raccordé fluidiquement avec la première pièce 2, c'est-à-dire qu'un fluide peut circuler entre le joint 31 et la première pièce 2. [0032] A une extrémité de la chambre 41, se trouve un joint torique 45, lorsque le vérin 43 est déplacé en translation selon un axe parallèle au premier axe X1, le 25 long du rail de translation 44, le joint torique 45 vient en contact avec un piston 42. Le piston 42 qui comporte un ressort de rappel 131 est déplacé en direction de la pièce 2 à contrôler selon un axe parallèle au premier axe X1. Lorsque le joint torique entre en contact avec le piston, le ressort de rappel 131 est compressé de façon à ce que le piston, et le joint se déplacent en direction de la pièce à 30 contrôler afin de permettre le raccordement fluidique entre le joint et la première pièce à contrôler. [0033] Lorsque le vérin est déplacé dans la direction opposé à la première pièce (2), le joint torique et l'outillage ne sont plus en pression mécanique contre 3036797 10 le piston et le ressort de rappel repasse dans une position dans laquelle le joint d'étanchéité n'est pas en contact et donc pas raccordé fluidiquement à la première pièce (2). [0034] Le piston 42 est relié au joint d'étanchéité 31. Le fluide alimentant la 5 chambre 41 au moyen du moyen d'alimentation 411 qui est un conduit, traverse la chambre, passe par le piston 42, lorsque le joint torique 45 est en contact avec le piston 42, puis va vers le joint d'étanchéité 31 pour entrer dans la pièce 2 lorsque la première pièce 2 et le joint d'étanchéité 31 sont en contact. [0035] La chambre est relié à un moyen de mesure 8 de la pression dans la 10 chambre. Si lorsqu'un fluide est injecté depuis la chambre 41 dans la pièce 2, la pression mesurée ne varie pas dans la chambre 41, cela signifie que la pièce 2 est étanche. Dans le cas contraire, cela signifie que la pièce 2 à contrôler n'est pas étanche et est potentiellement défectueuse. [0036] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment 15 décrits en référence aux figures et des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Installation (1) visant à pratiquer des tests fluidiques sur des pièces (2) de turbomachine, lesdites pièces comportant un circuit d'écoulement d'un flux gazeux, ladite installation comportant : - un support (13) comportant au moins un joint (31, 32, 33) d'étanchéité ; - un moyen de chargement (12) d'au moins une première pièce (2) et une deuxième pièce (2), ledit moyen de chargement étant mobile entre une première position dans laquelle la première pièce est en regard du joint d'étanchéité et une deuxième position dans laquelle la deuxième pièce est en regard du joint d'étanchéité ; - ledit joint d'étanchéité étant mobile entre : - une position de travail dans laquelle le joint d'étanchéité est raccordé fluidiquement à la première pièce ou à la deuxième pièce ; et - une position de repos dans laquelle le joint n'est raccordé fluidiquement ni avec la première pièce ni avec la deuxième pièce. 2. Installation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support comporte un premier joint d'étanchéité et un deuxième joint d'étanchéité, le support étant mobile entre : - une position principale dans laquelle le premier joint d'étanchéité est en regard de la première pièce ou de la deuxième pièce ; - une position secondaire dans laquelle le deuxième joint d'étanchéité est en regard de la première pièce ou de la deuxième pièce. 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le support est un premier carrousel mobile en rotation selon un premier axe (X1) et en ce que le moyen de chargement est un deuxième carrousel mobile en rotation selon un deuxième axe (X2), le premier axe étant orthogonal au deuxième axe. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de chargement comporte un premier 3036797 12 emplacement (51) adapté pour recevoir une première partie de la première pièce et un deuxième emplacement (52) adapté pour recevoir une deuxième partie de la deuxième pièce. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes 5 caractérisée en ce qu'elle comporte un premier moyen de commande du déplacement du moyen de chargement entre la première position et la deuxième position ; un deuxième moyen de commande du déplacement du joint entre la position de travail et la position de repos ; un troisième moyen de commande du déplacement du support entre la position principale et la position secondaire. 10 6. Procédé de test fluidique d'une première pièce et d'une deuxième pièce de turbomachine au moyen d'une installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé comportant les étapes suivantes : - une première étape de chargement de la première pièce et de la deuxième pièce dans le moyen de chargement ; 15 - une deuxième étape de déplacement du moyen de chargement dans la première position ; - une troisième étape de déplacement du joint d'étanchéité de la position de repos à la position de travail ; - une quatrième étape de déplacement du joint d'étanchéité de la 20 position de travail à la position de repos ; - une cinquième étape de déplacement du moyen de chargement de la première position à la deuxième position ; - une sixième étape de réitération des troisième et quatrième étapes. 25