Brevet FR3079030A1 — publié le 20190920

SYSTEME DE CONTROLE DU DEBIT D'AIR DANS UNE PIECE DE TURBOMACHINE DOMAINE [1] La présente invention concerne un dispositif de contrôle du débit d'air circulant dans une pièce comportant un circuit interne de ventilation. Plus particulièrement, l'invention concerne une aube fixe ou mobile comme par exemple une aube mobile de turbine ou une aube de stator comprenant un circuit de ventilation. L'invention est également applicable à des pièces autres que des pièces de turbomachine. CONTEXTE [2] Classiquement, une turbomachine comprend d'amont en aval une soufflante, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. Les aubes fixes et mobiles de la turbine agencées dans le flux de gaz chaud sortant de la chambre de combustion comprennent un circuit de ventilation, c'est-à-dire un circuit interne alimenté en air prélevé dans une partie froide de la turbomachine. Cet air circule dans la pièce pour la refroidir et s'écoule en sortie, par exemple sur les faces d'intrados et/ou d'extrados pour limiter l'échauffement des aubes fixes et mobiles. [003] Après fabrication d'une pièce et avant son montage dans une turbomachine, il est nécessaire de réaliser un contrôle du débit d'air de la pièce afin de vérifier que les spécifications techniques de circulation d'air sont respectées et de s'assurer ainsi que la pièce pourra supporter les conditions de températures auxquelles elle est soumise en fonctionnement. [004] A l'heure actuelle, pour effectuer cette opération de contrôle du débit d'air, il est connu d'avoir recours à un banc de mesure comprenant des moyens d'amenée d'air et un outillage spécifiquement dédié à la pièce à contrôler. Plus particulièrement, il est nécessaire d'avoir un outillage dédié 2 pour chaque type de pièce et même pour chaque version d'une pièce donnée. Le principe de mise en oeuvre d'un système de la technique antérieure est illustré sur la figure 1. Comme représenté, il est nécessaire d'avoir un outillage 1 pour une version 1 d'une pièce A, un outillage 2 pour 5 une version 2 d'une pièce A. [005] De manière plus pratique, lorsque l'on souhaite contrôler le débit d'air, par exemple d'une aube de turbine comprenant un circuit interne d'écoulement d'air, il est nécessaire de disposer d'un outillage adapté de support et de couplage de l'aube aux moyens d'amenée d'air. Or, comme il 10 existe généralement plusieurs versions d'une même pièce, il existe plusieurs versions d'une aube de turbine qui nécessite chacune un outillage adapté. En effet, les orifices d'entrées/sorties d'air étant localisés au niveau du pied d'aube, et celui-ci étant différent géométriquement d'une version d'aube à l'autre, il est nécessaire d'avoir une pluralité d'outillages dédiés. 15 [006] Ces outillages dédiés posent plusieurs difficultés puisqu'ils sont lourds et encombrants ce qui rend difficile leur manutention. De plus, la multiplication des outillages complique le stockage. De plus, les raccordements des moyens d'amenée d'air aux aubes s'avèrent longs et fastidieux à mettre en oeuvre. 20 RESUME DE L'INVENTION [007] A cette fin, l'invention propose un système de contrôle du débit d'air dans un circuit interne d'une pluralité de pièces de turbomachine d'un type donné, en particulier une pièce de turbomachine telle qu'une aube fixe ou mobile de turbine, comprenant : 25 - un banc de mesure et de support de la pièce comportant une embase de support d'un élément de support d'une pièce et des moyens d'amenée d'air sous pression, - une pluralité d'éléments de support de la pièce comprenant chacun des premières interfaces de couplage au banc de mesure pour la liaison 3 fluidique du circuit de la pièce aux moyens d'amenée d'air du banc de mesure et des secondes interfaces de couplage à ladite pièce, lesdites premières interfaces de couplage desdits supports étant toutes identiques et lesdites secondes interfaces de couplage étant toutes 5 différentes deux à deux et chacune apte à réaliser un couplage du circuit d'air. [8] Selon l'invention, une embase commune reste à demeure et est utilisée pour toutes les pièces de la pluralité de pièces d'un même type. De cette manière, il est possible de raccorder et de disposer les moyens 10 d'amenée d'air sous pression d'une façon appropriée par rapport à l'embase de support. Il est ainsi possible d'effectuer plus rapidement des changements d'une pièce vers une autre pièce d'un même type. Un autre avantage résulte de la réduction considérable de masse à manipuler par un opérateur puisque seule la pièce et son support associé doivent être manipulés. On comprend 15 que le support de la pièce à contrôler est divisé en deux parties disjointes. [9] Selon une autre caractéristique, le banc de mesure comprend des moyens de solidarisation amovibles d'un élément de support sur le banc de mesure. [10] Préférentiellement, pour faciliter la manipulation de chaque élément 20 de support, on prévoira des moyens de préhension qui peuvent être des poignées agencées de part et d'autre sur chaque élément de support. [11] Dans une configuration, chaque élément de support peut comprendre un circuit d'air dont des orifices d'entrée et/ou de sortie d'air débouchent au niveau de la première interface. Dans ce cas, la jonction de la première 25 interface avec les moyens d'amenée d'air sous pression peut être réalisée directement au niveau de l'embase qui intègre une partie des moyens d'amenée d'air. [12] Dans un exemple de réalisation de l'invention, la seconde interface de chaque élément comprend une rainure à forme en queue d'aronde pour l'engagement axial et la retenue dans une direction perpendiculaire de la pièce. 4 [13] Dans une autre réalisation de l'invention, les moyens d'amenée d'air sont montés à coulissement relativement à l'embase fixe. [14] L'embase assure alors directement le support de l'élément de support supportant la pièce à contrôler, mais elle n'intègre pas les moyens d'amenée 5 d'air. [15] 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 10 - la figure 1, déjà décrite précédemment, représente un diagramme de mise en oeuvre d'un système de mesure selon la technique antérieure ; - la figure 2 est un diagramme de mise en oeuvre d'un système de mesure selon l'invention ; - la figure 3 est une illustration schématique en coupe d'un système selon 15 une première réalisation de l'invention ; - les figures 4A et 4B sont des vues schématiques en perspective d'un élément de support selon un premier mode de réalisation ; - les figures 5 et 6 sont des vues schématiques en perspective du principe d'utilisation du système selon la première réalisation ; 20 - la figure 7 est une vue schématique en perspective d'un système selon une seconde réalisation de l'invention ; - les figures 8 à 11 sont des vues schématiques différentes en perspective de la seconde réalisation, une pièce étant en position montée sur un élément de support. 25 DESCRIPTION DETAILLEE [016] On se réfère tout d'abord à la figure 2 qui représente schématiquement le principe de mise en oeuvre d'un système 10, selon l'invention, pour le contrôle du débit d'air dans un circuit interne d'une pièce 5 A telle qu'une aube. Le système 10 comprend un banc de mesure 12 destiné à recevoir un outillage 14 commun à plusieurs versions d'un même type de pièce et une pluralité d'éléments 16 de support, indiqué éléments de support spécifiques 1 et 2 sur la figure 2. 5 [017] On décrit maintenant une première variante d'un système 10a selon l'invention comprenant le banc 12a de mesure comportant une embase 14a formant l'outillage commun et servant au support d'un élément 16a de support d'une pièce 18a qui est ici une aube de turbine. Le système 10a comprend également des moyens d'amenée d'air 20a reliés à l'embase 14a. 10 Comme représenté sur les figures 3 à 6, le système comprend plusieurs éléments 16a1, 16a2, 16a3, 16a4 de support, comprenant chacun une première interface 22a de couplage au banc 12a de mesure pour la liaison fluidique du circuit de l'aube 18a aux moyens d'amenée d'air 20a et une seconde interface 24a de couplage destinée à réaliser un accouplement de 15 l'élément 16a de support avec l'aube 18a selon une version donnée. [018] Dans cette réalisation, la première interface 22a est une face plane comprenant des ouvertures 26a de passages d'air pour l'accouplement à l'embase 14a qui comprend également des orifices 28a correspondants. La seconde interface 24a est formée par une rainure en forme de queue 20 d'aronde destinée à recevoir une aube par engagement axial, l'aube 18a étant retenue dans une direction perpendiculaire à la direction d'allongement du pied d'aube par coopération de forme. Chaque élément 16a de support comprend un joint 30a agencé au fond de la rainure et destiné à réaliser une jonction étanche entre le pied de l'aube 18a1, 18a2, 18a3, 18a4, et le fond 25 de la rainure. L'embase 14a comprend également un joint d'étanchéité 32a pour réaliser l'étanchéité entre l'embase 14a et un élément 16a de support. Selon l'invention, toutes les premières interfaces 22a de couplage entre l'embase 14a et l'élément 16a de support sont identiques puisqu'elles doivent permettre un couplage avec la même embase 14a alors que les 30 secondes interfaces 24a, c'est-à-dire les rainures, sont spécifiques à chaque pied d'aube 18a1, 18a2, 18a3, 18a4. 6 [19] Comme représenté sur les figures 4A et 4B, chaque élément de support 16a1, 16a2, 16a3, 16a4 comprend deux poignées 34a latérales de préhension de l'élément 16a1, 16a2, 16a3, 16a4 de support pour sa manutention par un opérateur. Egalement, on remarque sur la figure 3 et sur 5 les figures 5 et 6 que le banc de mesure 12a comprend également des moyens 36a de solidarisation amovibles d'un élément de support sur le banc 12a de mesure, plus particulièrement sur l'embase 14a. De cette manière, on peut garantir une position fixe et stable de la pièce 18a1, 18a2, 18a3, 18a4 lors du contrôle du débit et la mise en fonctionnement des moyens 20a 10 d'amenée d'air. [20] Comme on peut le voir sur les figure 5 et 6, lorsque l'on souhaite contrôler une première version donnée d'une aube 18a1, 18a2, 18a3, 18a4 on la place sur le premier élément 16a1 qui lui est associé et l'ensemble est ensuite déplacé sur l'embase 14a et on solidarise l'embase 14a et le premier 15 élément 16a1 de support. On observe sur la figure 6 la présence d'un second élément 16a2 de support supportant une seconde version d'une aube 18a2, un troisième élément 16a3 de support supportant une troisième version 18a3 d'une aube et un quatrième élément 16a4 de support supportant une quatrième version d'une aube 16a4. Les éléments 16a1, 16a2, 16a3, 16a4 20 de support sont ensuite placés les uns à la suite des autres sur l'embase 14a pour réaliser le contrôle de débit. [21] On se réfère maintenant à la figure 7 qui représente un second système 10b selon l'invention comprenant un banc 12b de mesure et de support d'une embase 14b prévue pour supporter un élément 16b de support 25 d'une pièce 18b qui est ici un secteur d'aubes. Le secteur d'aubes 18b monobloc comprend une pluralité d'aubes adjacentes reliées les unes aux autres par un secteur de plate-forme interne 38 et un secteur de plate-forme externe 40. A la différence de la réalisation précédente, l'embase 14b de support ne comprend pas de circuit d'air auquel sont reliés les moyens 30 d'amenée d'air. Au contraire, les moyens d'amenée d'air 20b forment ici un 7 élément disjoint qui est monté à coulissement sur le banc 12b et relativement à l'embase 14b qui est fixe sur le banc 12b. [22] L'embase 14b comprend un plan incliné 42 destiné à venir supporter chaque élément 16b de support et à le maintenir en position sur ledit plan 5 incliné 42. Pour cela, le banc 12b comprend des organes de serrage 44 venant s'appliquer sur le secteur de plate-forme externe 40 et sur les bords d'attaque des aubes du secteur 18b d'aubes. Les moyens d'amenée 20b d'air sont déplacés à translation de manière à ce que les orifices 46 d'entrées/sorties d'air soient mis en communication avec des orifices du 10 secteur d'aubes, ces orifices étant formés sous le secteur de plate-forme interne 38. [23] Dans cette réalisation, la première interface est formée par la face interne de la plate-forme interne 38 du secteur d'aube 18b qui comprend les orifices et la seconde interface est formée par les parties du secteur 18b 15 d'aubes qui sont en appui sur l'élément 16b de support. [24] REVENDICATIONS1. Système (10) de contrôle du débit d'air dans un circuit interne d'une pluralité de pièces de turbomachine d'un type donné, en particulier une pièce (18a, 18b) de turbomachine telle qu'une aube fixe ou mobile de turbine, 5 comprenant : - un banc (12) de mesure et de support de la pièce à contrôler comportant une embase (14a) de support d'un élément de support d'une pièce (18a, 18b) et des moyens d'amenée (22a) d'air sous pression, - une pluralité d'éléments de support de la pièce à contrôler comprenant 10 chacun des premières interfaces (22a) de couplage au banc (12) de mesure pour la liaison fluidique du circuit de la pièce aux moyens d'amenée d'air du banc (12) de mesure et des secondes interfaces de couplage à ladite pièce, lesdites premières interfaces (22a) de couplage desdits supports étant toutes identiques et lesdites secondes interfaces 15 (24a) de couplage étant toutes différentes deux à deux et chacune apte à réaliser un couplage du circuit d'air. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le banc (12) de mesure comprend des moyens de solidarisation amovibles d'un élément de support sur le banc (12) de mesure. 20 3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque élément (16a1, 16a2, 16a3, 16a4) de support comprend des moyens de préhension (34a). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque élément de support comprend un circuit d'air dont des orifices d'entrée et/ou 25 de sortie d'air débouchent au niveau de la première interface (22a). 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la seconde interface de chaque élément comprend une rainure à forme en queue d'aronde pour l'engagement axial et la retenue dans une direction perpendiculaire de la pièce à contrôler. 9 6. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens d'amenée d'air (20b) sont montés à coulissement relativement à l'embase (14b) fixe.