Brevet FR3055374A1 — publié le 20180302

PIÈCE D'INTERFACE POUR RECONDITIONNER UN ANNEAU DE COMMANDE D'UN COMPRESSEUR DE MOTEUR, ET PROCÉDÉ DE RECONDITIONNEMENT ASSOCIÉ L'invention concerne les moteurs, notamment de forte puissance, et plus précisément les compresseurs haute pression qui font partie de tels moteurs. Dans certains domaines, comme par exemple (et non limitativement) celui de l'aéronautique, on utilise des moteurs comprenant un compresseur haute pression comportant des aubes à calages variables (ou VSV) qui sont commandées par des anneaux de commande montés en rotation autour d'un carter. Chaque anneau de commande est équipé de patins de guidage qui servent, d'une part, à assurer sa concentricité autour du carter par ajustement du jeu patin de guidage / carter, et, d'autre part, à limiter sa déformation engendrée par les efforts aérodynamiques sur les aubes à calages variables qui s'exercent sur la cinématique lors du fonctionnement. Chaque patin de guidage est inséré partiellement dans un logement correspondant d'un anneau de commande et est couplé à ce dernier par une vis de réglage. Cette dernière comprend un premier filetage ayant un pas standard « inch » (ou pouce) qui sert à solidariser son patin de guidage à l'anneau de commande (dans son logement) et qui est immobilisé en rotation par rapport à l'anneau de commande par un écrou de serrage, et un second filetage ayant un pas fin métrique qui se visse dans le patin de guidage bloqué en rotation dans son logement. Lors de la phase de réglage, le patin de guidage coulisse dans son logement grâce à la présence d'un jeu. Or, en fonctionnement, la présence de ce jeu provoque, sous l'effet des efforts de frottement lorsque que le patin de guidage est en contact avec le carter, une pression à l'interface patin de guidage / anneau de commande. Dans certains cas, cette pression est suffisamment importante pour générer une déformation (ou un endommagement) du 3055374 2 logement de l'anneau de commande, notamment par effet de matage. En présence d'une telle déformation (ou endommagement), l'anneau de commande est considéré comme non conforme lors d'une visite d'inspection, et donc il est mis au rebut et doit être remplacé par un anneau de commande 5 neuf, ce qui s'avère onéreux. De plus, cette déformation engendre une augmentation du jeu entre le logement et le patin de guidage, ce qui induit une augmentation des efforts de flexion subis par la vis de réglage lors du fonctionnement du moteur, et donc peut induire une déformation plastique, voir une rupture (dans les cas extrêmes, 0 notamment de pompage moteur), de cette vis de réglage. L'invention a donc notamment pour but d'éviter un remplacement des anneaux de commande à logement(s) déformé(s), grâce à un reconditionnement destiné à restaurer leurs liaisons avec les patins de guidage. Elle propose notamment à cet effet un procédé destiné à permettre un 15 reconditionnement d'un anneau de commande d'un compresseur haute pression d'un moteur, cet anneau de commande ayant au moins un logement destiné à loger partiellement un patin de guidage et ayant subi une déformation. Ce procédé se caractérise par le fait qu'il comprend une étape dans laquelle : 20 - on usine le (chaque) logement déformé de sorte qu'il présente des dimensions adaptées au logement d'une pièce d'interface comprenant des pattes de maintien et un logement traversant présentant des dimensions sensiblement identiques à des dimensions initiales du logement avant déformation, puis 25 - on introduit la pièce d'interface dans ce logement usiné jusqu'à ce que ses pattes de maintien assurent son immobilisation par rapport à l'anneau de commande. Ainsi, un anneau de commande peut être reconditionné afin d'être de nouveau utilisé dans un compresseur haute pression après que des patins de 30 guidage standards aient été logés dans ses logements (non déformés) et le(s) logement(s) traversant(s) de sa (ses) pièce(s) d'interface introduite(s) dans son (ses) logement(s) usiné(s). 3055374 3 Par exemple, dans l'étape du procédé on peut introduire la pièce d'interface dans le logement usiné par emmanchement en force induisant sa déformation via une fente de déformation qu'elle comprend. L'invention propose également une pièce d'interface destinée à équiper 5 un anneau de commande d'un compresseur haute pression d'un moteur, cet anneau de commande ayant au moins un logement destiné à loger partiellement un patin de guidage. Cette pièce d'interface se caractérise par le fait qu'elle comprend une paroi centrale à laquelle sont solidarisées deux pattes de maintien, délimitant un 10 logement traversant présentant des dimensions sensiblement identiques à des dimensions initiales du logement, et propre à être introduite dans ce logement, après qu'il ait été usiné pour l'accueillir consécutivement à une déformation, jusqu'à ce que ses pattes de maintien assurent son immobilisation par rapport à l'anneau de commande. 15 La pièce d'interface selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : sa paroi centrale peut comprendre une fente de déformation propre à permettre sa déformation pendant son introduction dans le logement usiné ; 20 > sa déformation peut être élastique ; - chaque patte de maintien peut être flexible ; - chaque patte de maintien peut présenter une forme générale en L de manière à s'appuyer étroitement et partiellement sur une face latérale d'un bord de l'anneau de commande ; 25 en variante, chaque patte de maintien peut présenter une forme générale en U de manière à entourer une partie d'un bord de l'anneau de commande et à s'appuyer partiellement sur une face avant de ce bord ; chaque patte de maintien peut comprendre une extrémité présentant au moins une courbure de manière à s'appuyer sur une partie centrale de 30 l'anneau de commande, située avant le bord. L'invention propose également un anneau de commande propre à équiper un compresseur haute pression d'un moteur, et comprenant au moins 3055374 4 un logement destiné à loger partiellement un patin de guidage et au moins une pièce d'interface du type de celle présentée ci-avant, introduite partiellement dans ce logement, après qu'il ait été usiné pour l'accueillir consécutivement à une déformation. 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés annexes (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »), d'où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes et certains niveaux de gris), sur lesquels : 10 la figure 1 illustre de façon schématique, dans une vue en perspective, une partie d'un exemple de compresseur haute pression d'un moteur, - les figures 2A et 2B illustrent de façon schématique, respectivement dans une vue du dessous et une vue en coupe, une partie d'un anneau de commande faisant partie du compresseur haute pression de la figure 1 et 15 comprenant un logement non déformé de patin de guidage, les figures 3A et 3B illustrent de façon schématique, respectivement dans une vue du dessous et une vue en coupe, une partie de l'anneau de commande des figures 2A et 2B, après usinage d'un logement déformé et avant introduction d'une pièce d'interface selon l'invention, 20 - la figure 4 illustre de façon schématique, dans une vue en perspective et partiellement en coupe, un premier exemple de réalisation d'une pièce d'interface selon l'invention, - la figure 5 illustre de façon schématique, dans une vue en perspective et partiellement en coupe, la pièce d'interface de la figure 4 après son 25 introduction dans le logement usiné de l'anneau de commande des figures 3A et 3B, la figure 6 illustre de façon schématique, dans une vue du dessous, la pièce d'interface de la figure 4 après son introduction dans le logement usiné de l'anneau de commande des figures 3A et 3B, et 30 la figure 7 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe, un second exemple de réalisation d'une pièce d'interface après son introduction dans le logement usiné de l'anneau de commande des figures 3A et 3B. L'invention a notamment pour but de proposer une pièce d'interface PI 3055374 5 destinée à équiper un anneau de commande AC propre à équiper un compresseur haute pression CP d'un moteur et comprenant au moins un logement déformé, et un procédé de reconditionnement associé. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le 5 compresseur haute pression CP est destiné à équiper un moteur de forte puissance d'un avion, par exemple de type GE90-Base ou GE90-115 ou GP7200. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de moteur. Elle concerne en effet tout moteur comprenant un compresseur haute pression comportant des aubes à calages variables (ou VSV) commandées par des anneaux de 10 commande montés en rotation autour d'un carter. On a schématiquement illustré sur la figure 1 une partie d'un exemple de compresseur haute pression CP d'un moteur. Ce compresseur haute pression CP comprend notamment un carter CC sur lequel sont montés à rotation des anneaux de commande AC commandant des aubes à calages 15 variables. Chaque anneau de commande AC comprend plusieurs logements LP (dont l'un (non déformé) est illustré sur les figures 2A et 2B) logeant chacun partiellement un patin de guidage PG. Les patins de guidage PG assurent la concentricité de l'anneau de commande AC autour du carter CC (par ajustement 20 du jeu patin de guidage / carter), et limitent la déformation de l'anneau de commande AC qui est engendrée par les efforts aérodynamiques sur les aubes à calages variables. En fait, et comme illustré sur les figures 2A et 2B, chaque logement LP comprend une première partie (« inférieure ») P1 dans laquelle est insérée une 25 partie du patin de guidage PG correspondant, et une seconde partie (« supérieure ») P2 qui communique avec la première partie P1 et avec l'extérieur et qui permet le passage d'une vis de réglage assurant le couplage du patin de guidage PG à l'anneau de commande AC. Chaque vis de réglage comprend plus précisément un premier filetage 30 ayant un pas standard « inch » (ou pouce) qui sert à solidariser son patin de guidage PG à l'anneau de commande AC et qui est immobilisé en rotation par rapport à cet anneau de commande AC par un écrou de serrage, et un second 3055374 6 filetage ayant un pas fin métrique qui se visse dans le patin de guidage PG bloqué en rotation dans son logement LP. Lorsque la pression à l'interface patin de guidage PG / anneau de commande AC est importante, il peut se produire une déformation (ou un 5 endommagement) de la première partie P1 du logement LP dans lequel est insérée une partie du patin de guidage PG. L'invention est destinée à permettre un reconditionnement d'un anneau de commande AC ayant au moins un logement LP ayant fait l'objet d'une déformation. Ce reconditionnement est réalisé par la mise en oeuvre 10 d'un procédé de reconditionnement selon l'invention. Un procédé de reconditionnement, selon l'invention, comprend une étape dans laquelle on commence par usiner le logement déformé d'un anneau de commande AC de sorte qu'il présente des dimensions adaptées au logement d'une pièce d'interface (ou « clinquant ») PI comprenant des 15 pattes de maintien PM et un logement traversant LT présentant des dimensions sensiblement identiques à des dimensions initiales que présentait ce logement avant qu'il ne soit déformé (et donc lorsqu'il constituait un logement non déformé LP). On comprendra que ce sont les dimensions initiales de la première 20 partie P1 d'un logement LP (non déformé) qui sont ici concernées (et non pas celles que présente la première partie P1 du logement déformé). L'objectif de l'usinage est en effet de transformer la première partie P1 du logement déformé afin qu'elle puisse loger une pièce d'interface PI dont le logement traversant LT est destiné à remplacer « à l'identique » la première partie P1 25 que comportait initialement le logement LP avant d'être déformé. Dans ce qui suit on référence LP' un logement déformé ayant fait l'objet d'un usinage selon l'invention. Le résultat d'un tel usinage est notamment observable sur les figures 3A et 3B. Un premier exemple de réalisation, non limitatif, d'une pièce 30 d'interface (ou clinquant) PI selon l'invention est illustré sur la figure 4. Comme illustré, la pièce d'interface PI comprend une paroi centrale PC1 à laquelle sont solidarisées deux pattes de maintien PM, délimitant un logement traversant LT présentant des dimensions sensiblement identiques à des 3055374 7 dimensions initiales d'un logement LP, et propre à être introduite dans un logement usiné LP'. Une fois l'usinage du (de chaque) logement déformé réalisé, l'étape du procédé se poursuit par l'introduction d'une pièce d'interface PI dans le 5 logement usiné LP' jusqu'à ce que ses pattes de maintien PM assurent son immobilisation par rapport à l'anneau de commande AC. La position finale de la pièce d'interface PI dans le logement usiné LP' d'un anneau de commande AC est illustrée sur les figures 5 et 6. Une fois l'anneau de commande AC reconditionné, par usinage et 10 couplage de pièce(s) d'interface PI, il peut être de nouveau utilisé dans un compresseur haute pression CP après que des patins de guidage PG standards aient été logés dans ses logements LP (non déformés) et le(s) logement(s) traversant(s) LT de sa (ses) pièce(s) d'interface PI introduite(s) dans son (ses) logement(s) usiné(s) LP'. 15 De préférence, dans l'étape du procédé on introduit la pièce d'interface PI dans le logement usiné LP' par emmanchement en force induisant sa déformation via une fente de déformation FD qu'elle comprend (voir figure 4). Cette fente de déformation FD est, de préférence et comme illustré sur les figures 4 à 6, sensiblement linéaire et parallèle à la direction 20 d'introduction de la pièce d'interface PI dans le logement usiné LP' correspondant. De plus, elle s'étend de préférence sur toute la hauteur de la paroi centrale PC1. On comprendra que grâce à cette fente de déformation FD il est possible de réduire légèrement la section transverse de la pièce d'interface PI 25 afin de faciliter son introduction dans le logement usiné LP' correspondant. De préférence, la déformation de la pièce d'interface PI est élastique. Cela permet en effet qu'elle reprenne, après son introduction, sensiblement la forme qu'elle présentait avant son introduction, et donc que sa paroi centrale PC1 contacte la face interne du logement usiné LP'. 30 Pour permettre cette élasticité tout en étant très résistante, la pièce d'interface PI peut, par exemple, être réalisée dans un matériau métallique, comme par exemple l'Inco 718. Dans ce cas, elle peut être réalisée à partir d'une tôle mise en forme. Mais elle pourrait également être réalisée par moulage dans 3055374 8 un matériau plastique ou synthétique, comme par exemple du Vespel. Egalement de préférence, chaque patte de maintien PM de la pièce d'interface PI est flexible. Cela facilite en effet le positionnement de la pièce d'interface PI dans sa position finale et renforce l'immobilisation de cette 5 dernière (PI) par rapport à l'anneau de commande AC. Par ailleurs, les pattes de maintien PM peuvent présenter différentes formes. Deux d'entre elles sont illustrées respectivement sur les figures 4 à 6 et 7. Dans le premier exemple de réalisation illustré sur les figures 4 à 6, 10 chaque patte de maintien PM présente une forme générale en L de manière à s'appuyer étroitement et partiellement sur une face latérale FL d'un bord BI de l'anneau de commande AC. Dans cet exemple, l'anneau de commande AC présente une section en forme de I majuscule (ou de H tourné de 90°). Par conséquent, il comprend une partie « inférieure » comprenant deux bords 15 inférieurs BI, une partie « supérieure » comprenant deux bords supérieurs BS, et une partie centrale PC2 reliant ses parties inférieure et supérieure. Chaque bord inférieur BI comprend une face arrière FR, une face avant FV, opposée à sa face arrière FR, et une face latérale FL reliant ses faces arrière FR et avant FV. Ici, chaque patte de maintien PM entoure donc une partie de la face arrière 20 FR et une partie de la face latérale FL de l'un des deux bords inférieurs BI, et s'appuie sur cette face latérale FL. Afin de favoriser cet appui latéral, la partie de la patte de maintien PM qui est placée devant la face latérale FL peut présenter au moins une courbure, comme illustré sur les figures 4 et 6. Ce premier exemple de réalisation est avantageux car il permet un 25 appui sur la face latérale FL indépendamment de sa hauteur. En d'autres termes, il permet l'utilisation d'une même pièce d'interface PI sur des anneaux de commande AC dont les bords inférieurs BI présentent différentes épaisseurs. Dans le second exemple de réalisation illustré sur la figure 7, chaque patte de maintien PM présente une forme générale en U de manière à entourer 30 une partie du bord inférieur BI de l'anneau de commande AC (à savoir les faces arrière FR, latérale FL et avant FV) et à s'appuyer partiellement sur la face avant FV de ce bord inférieur BI. Ce second exemple de réalisation permet de verrouiller l'immobilisation de la pièce d'interface PI par rapport à l'anneau de 3055374 9 commande AC. Cependant, il rend moins facile le positionnement de la pièce d'interface PI dans sa position finale par rapport à l'anneau de commande AC. On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 7, que dans ce second exemple de réalisation chaque patte de maintien PM peut 5 comprendre une extrémité (placée devant la face avant FV et la partie centrale PC2) qui présente au moins une courbure de manière à s'appuyer sur cette partie centrale PC2 de l'anneau de commande AC (située avant le bord inférieur BI). Cela permet de favoriser l'appui de la patte de maintien PM sur la partie centrale PC2 de l'anneau de commande AC. 10 On notera également que l'on peut placer un revêtement au moins sur les faces de la pièce d'interface PI qui sont en contact avec la face interne du logement usiné LP' correspondant, de manière à limiter l'usure. Par exemple, ce revêtement peut être un vernis. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de pièce 15 d'interface et de procédé de reconditionnement décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le seul cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Procédé de reconditionnement d'un anneau de commande (AC) d'un compresseur haute pression (CP) d'un moteur, ledit anneau de commande (AC) ayant au moins un logement (LP) destiné à loger partiellement un patin de guidage (PG) et ayant subi une déformation, caractérisé en ce qu'il comprend une étape dans laquelle on usine ledit logement déformé de sorte qu'il présente des dimensions adaptées au logement d'une pièce d'interface (PI) comprenant des pattes de maintien (PM) et un logement traversant (LT) présentant des dimensions sensiblement identiques à des dimensions initiales dudit logement (LP) avant déformation, puis on introduit ladite pièce d'interface (PI) dans ledit logement usiné (LP') jusqu'à ce que ses pattes de maintien (PM) assurent son immobilisation par rapport audit anneau de commande (AC). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ladite étape on introduit ladite pièce d'interface (PI) dans ledit logement usiné (LP') par emmanchement en force induisant sa déformation via une fente de déformation (FD) qu'elle comprend. 3. Pièce d'interface (PI) pour un anneau de commande (AC) d'un compresseur haute pression (CP) d'un moteur, ledit anneau de commande (AC) ayant au moins un logement (LP) destiné à loger partiellement un patin de guidage (PG), caractérisée en ce qu'elle comprend une paroi centrale (PC1) à laquelle sont solidarisées deux pattes de maintien (PM), délimitant un logement traversant (LT) présentant des dimensions sensiblement identiques à des dimensions initiales dudit logement (LP), et propre à être introduite dans ledit logement (LP), après qu'il ait été usiné pour l'accueillir consécutivement à une déformation, jusqu'à ce que lesdites pattes de maintien (PM) assurent son immobilisation par rapport audit anneau de commande (AC). 4. Pièce d'interface selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite paroi centrale (PC1) comprend une fente de déformation (FD) propre à permettre sa déformation pendant son introduction dans ledit logement 3055374 11 usiné (LP'). 5. Pièce d'interface selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite déformation est élastique. 6. Pièce d'interface selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en 5 ce que chaque patte de maintien (PM) est flexible. 7. Pièce d'interface selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que chaque patte de maintien (PM) présente une forme générale en L de manière à s'appuyer étroitement et partiellement sur une face latérale (FL) d'un bord (BI) dudit anneau de commande (AC). 10 8. Pièce d'interface selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que chaque patte de maintien (PM) présente une forme générale en U de manière à entourer une partie d'un bord (BI) dudit anneau de commande (AC) et à s'appuyer partiellement sur une face avant (FV) de ce bord (BI). 9. Pièce d'interface selon la revendication 8, caractérisée en ce que 15 chaque patte de maintien (PM) comprend une extrémité présentant au moins une courbure de manière à s'appuyer sur une partie centrale (PC2) dudit anneau de commande (AC), située avant ledit bord (BI). 10. Anneau de commande (AC) propre à équiper un compresseur haute pression (CP) d'un moteur, et comprenant au moins un logement (LP) 20 destiné à loger partiellement un patin de guidage (PG), caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une pièce d'interface (PI) selon l'une des revendications 3 à 9, introduite partiellement dans ledit logement (LP), après qu'il ait été usiné pour l'accueillir consécutivement à une déformation.