Brevet FR3087484A1 — publié le 20200424

AUBE DE TURBOMACHINE DOMAINE [1] La présente invention concerne une aube de turbomachine, en particulier une aube de turbine d'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion. CONTEXTE [2] Une aube de turbomachine comporte classiquement une pale s'étendant selon une direction radiale par rapport à l'axe de la turbomachine, l'extrémité radialement externe de la pale étant prolongée par une plate- forme radialement externe, également appelée talon, l'extrémité radialement interne de la pale étant prolongée par une plate-forme radialement interne et par un pied destiné à être monté dans un alvéole d'un disque. [3] Le pied présente classiquement une forme générale de bulbe comportant des surfaces planes en contact avec des surfaces complémentaires, appelées portées, de l'alvéole correspondant du disque. [4] Une telle aube est notamment connue du document FR 2 961 845, au nom de la Demanderesse. [5] En variante, il est également connu d'utiliser un pied en forme générale de sapin, assurant des contacts surfaciques avec la surface interne de l'alvéole. [6] Des zones de contact sont également assurées au niveau des bords latéraux des plates-formes externes de l'aube. [7] Le montage d'une telle aube est hyperstatique puisqu'il est réalisé avec plus de contraintes que ce qui est strictement nécessaire pour la maintenir. En d'autres termes, au moins un degré de mobilité (translation, rotation) de chaque aube est supprimé plusieurs fois. [8] Un tel hyperstatisme peut entraîner des déformations de l'aube, en particulier de la pale. 2 [009] L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant une aube pouvant être montée de façon isostatique dans l'alvéole correspondant du disque. RESUME DE L'INVENTION 5 [010] A cet effet, l'invention concerne une aube de turbomachine comportant une pale s'étendant selon une direction dite radiale, l'extrémité radialement externe de la pale étant prolongée par une plate-forme radialement externe, l'extrémité radialement interne de la pale étant prolongée par une plate-forme radialement interne et par un pied destiné à 10 être monté dans un alvéole d'un disque, caractérisée en ce que le pied présente une partie radialement externe adjacente à la plate-forme interne et à la pale et une partie radialement interne opposée, la partie radialement externe présentant une forme de portion de cylindre dont la surface est convexe. 15 [011] La plate-forme radialement interne est également appelée talon. [12] La forme en portion de cylindre permet d'autoriser, dans une certaine mesure, le pivotement du pied dans l'alvéole du disque, de façon à rendre le montage de l'aube isostatique et éviter ainsi la déformation de la pale. [13] La forme en portion de cylindre assure, avec l'alvéole du disque, deux 20 contacts linéiques situés de part et d'autre d'un plan radial médian, autorisant la rotation précitée. [14] La partie radialement externe du pied peut comporter une zone centrale reliée à la plate-forme radialement interne et deux zones latérales en forme de portion de cylindre, s'étendant selon un axe perpendiculaire à 25 l'axe d'extension de la pale, et situées de part et d'autre de la zone centrale. [15] La partie radialement externe et la partie radialement interne du pied peuvent présenter une forme de portion de cylindre. [16] En variante, la partie radialement interne du pied peut présenter une forme quelconque. La partie radialement interne du pied peut ainsi présenter 3 une forme carrée, rectangulaire, triangulaire, trapézoïdale ou une forme plane. [17] La partie radialement interne peut présenter une surface plane radialement interne. La forme du pied peut ainsi être définie de façon à 5 assurer un gain de masse. [18] Le pied peut être rattaché à la plate-forme radialement interne et à l'extrémité radialement interne de la pale par une échasse. [19] L'invention concerne également un ensemble comportant un disque de rotor s'étendant selon un axe et comprenant des alvéoles radialement 10 externes, caractérisé en ce qu'il comporte des aubes du type précité, dont les pieds sont montés dans les alvéoles du disque. [20] L'invention concerne en outre une turbine de turbomachine, telle par exemple qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble du type précité. 15 [021] La turbine est par exemple une turbine basse-pression. [022] L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 20 la figure 1 est une vue en perspective illustrant une aube de turbomachine selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective illustrant la partie radialement interne de l'aube, - Les figures 3, 4 et 5 sont des vues de détail illustrant en particulier la 25 forme du pied, selon différentes variantes de réalisation. DESCRIPTION DETAILLEE [023] Les figures 1 et 2 représentent une aube 1 de turbine basse-pression d'une turbomachine d'avion, selon une forme de réalisation de l'invention. 4 [24] L'aube 1 comporte une pale 2 s'étendant selon une direction dite radiale, l'extrémité radialement externe 2a de la pale 2 étant prolongée par une plate-forme radialement externe 3, l'extrémité radialement interne 2b de la pale 2 étant prolongée par une plate-forme radialement interne 4 et par un 5 pied 5 destiné à être monté dans un alvéole d'un disque. [25] Les termes interne et externe sont définis par rapport à l'axe de la turbomachine ou du disque sur lequel l'aube est destinée à être montée. [26] Chaque plate-forme 3, 4 présente des becquets 6 s'étendant radialement vers l'amont et vers l'aval. Les plates-formes 3, 4 sont destinées 10 à délimiter les surfaces radialement interne et externe d'une veine d'écoulement d'un flux de gaz, comme cela est connu en soi. [27] Les termes amont et aval sont définis par rapport au sens de circulation des gaz au sein de la turbomachine. [28] La plate-forme radialement externe 3 comporte une léchette 7 15 s'étendant radialement vers l'extérieur, destinée à coopérer avec un matériau abradable de manière à former un joint d'étanchéité dynamique. [29] Les bords latéraux 8 de la plate-forme radialement externe 3 peuvent être recouverts d'un matériau de friction. [30] Le pied 5 est rattaché à l'extrémité radialement interne 2b de la pale 20 2 et à la plate-forme radialement interne 4 par une échasse 9 (figure 2). [31] Le pied 5 comporte une partie centrale radialement externe rattachée à l'échasse 9, le reste du pied 5 présentant une section cylindrique ou en portion de cylindre. [32] Le pied 5 est destiné à être monté dans un alvéole de forme 25 complémentaire du disque de manière à autoriser la rotation selon l'axe A de la portion de cylindre. Une telle rotation est par exemple permise dans une plage angulaire comprise par exemple entre -1° et +1°. [33] Un contact au niveau des bords latéraux 8 de la plate-forme externe 3 l'aube 1 permet de supprimer un degré de liberté, à savoir une rotation, 30 comme cela est connu en soi. Les contacts au niveau du pied 5 de l'aube 1, permettent de supprimer les cinq autres degrés de liberté, à savoir deux 5 rotations et trois translations, de manière à assurer un montage isostatique de l'aube 1 et éviter ainsi une déformation de l'aube 1, en particulier de la pale 2. [34] Comme cela est illustré aux figures 3 à 5, il est possible de faire varier 5 la forme de la partie radialement interne 5a du pied 5. [35] Dans chacune de ces variantes, la partie radialement externe 5b du pied 5 comporte une partie centrale 10a reliée à l'échasse et deux parties latérales 10b en forme de portion de cylindre, à surface convexe, situées de part et d'autre de la partie centrale 10a. 10 [036] Dans la variante de la figure 3, la partie radialement interne 5a du pied 5 présente une section générale carrée ou rectangulaire. [037] Dans la variante de la figure 4, la partie radialement interne 5a du pied 5 présente une section générale triangulaire formée de deux surfaces planes 11 reliées à leur extrémité radialement interne. 15 [038] Dans la variante de la figure 5, la partie radialement interne 5a du pied 5 est absente ou présente une forme plane 12. Les dimensions et la forme du pied sont ainsi adaptées au plus juste, de façon à assurer le contact entre le pied et le disque permettant de retenir mécaniquement la pale dans le disque. On réduit ainsi la masse de l'aube. 20 [039] Bien entendu, d'autres variantes de réalisation peuvent être envisagées. Dans tous les cas, la forme de l'alvéole est adaptée de manière à autoriser la rotation du pied 5 dans l'alvéole, autour de l'axe A des portions de cylindre 10b, au moins dans une mesure suffisante à assurer l'isostatisme du montage de l'aube REVENDICATIONS1. Aube (1) de turbomachine comportant une pale (2) s'étendant selon une direction dite radiale, l'extrémité radialement externe (2a) de la pale (2) étant prolongée par une plate-forme radialement externe (3), l'extrémité radialement interne (2b) de la pale (2) étant prolongée par une plate-forme radialement interne (4) et par un pied (5) destiné à être monté dans un alvéole d'un disque, caractérisée en ce que le pied (5) présente une partie radialement externe (5b, 10a) adjacente à la plate-forme interne (4) et à la pale (2) et une partie radialement interne (5a) opposée, la partie radialement externe (5b) présentant une forme de portion de cylindre dont la surface est convexe. 2. Aube (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie radialement externe (5b) du pied (5) comporte une zone centrale (10a) reliée à la plate-forme radialement interne (4) et deux zones latérales (10b) en forme de portion de cylindre, s'étendant selon un axe perpendiculaire à l'axe d'extension de la pale, et situées de part et d'autre de la zone centrale (10a). 3. Aube (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie radialement externe (5b) et la partie radialement interne (5a) du pied présentent une forme de portion de cylindre, s'étendant selon un axe perpendiculaire à l'axe d'extension de la pale. 4. Aube (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie radialement interne (5a) présente une surface plane radialement interne. 5. Aube (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le pied (5) est rattaché à la plate-forme radialement interne (4) et à l'extrémité radialement interne (2b) de la pale (2) par une échasse (9). 6. Ensemble comportant un disque de rotor s'étendant selon un axe et comprenant des alvéoles radialement externes, caractérisé en ce qu'il 7 comporte des aubes (1) selon l'une des revendications 1 à 5 dont les pieds (5) sont montés dans les alvéoles du disque. 7. Turbine de turbomachine, telle par exemple qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, caractérisée en ce qu'elle 5 comporte un ensemble selon la revendication 6.