Brevet FR3100836A1 — publié le 20210319

Rangée annulaire d’une turbine à gaz d’axe longitudinal comprenant une pluralité d’aubes (14) mobiles disposées circonférentiellement bout à bout autour de l’axe longitudinal (X), chaque aube comprenant une pale (15) s’étendant radialement vers l’extérieur depuis une plateforme interne (16) comportant un premier bord circonférentiel (16c) et un second bord circonférentiel (16d) opposés l’un à l’autre en direction circonférentielle, au moins une aube (14) comprenant une partie d’étanchéité (40) formé d’une seule pièce avec l’aube (14) et qui est en saillie circonférentiellement depuis le premier bord (16c) de ladite plateforme (16), cette partie (40) étant en contact radial, en fonctionnement, avec une face radialement interne du second bord (16d) d’une plateforme (16) d’une aube (14) circonférentiellement adjacente. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 4 AUBES MOBILES POUR TURBINE Domaine technique de l’invention La présente divulgation relève du domaine des turbines pour turbomachine, telle qu’un turboréacteur ou un turbopropulseur, et en particulier du domaine des aubes mobiles pour de telles turbine. Etat de la technique antérieure Classiquement, en référence aux figures 1 et 2, une turbine de turbomachine d’axe longitudinal X est agencée en aval d’une chambre annulaire de combustion et comprend des roues 10 assemblées axialement les unes aux autres par des brides annulaires, chaque roue comportant un disque 12 portant des aubes 14. Chaque aube comprend une pale 15 sensiblement radiale reliée par une plateforme 16 et une échasse 19 à un pied 22 qui est par exemple en queue d'aronde ou analogue, et qui est engagé dans une alvéole longitudinale formée à la périphérie externe du disque 12 (figure 1). Les alvéoles ou rainures de logement des pieds d'aubes définissent entre elles des dents ou nervures longitudinales, chacune agencée en vis-à-vis radial de deux plateformes 16 consécutives circonférentiellement. Les roues 10 sont reliées à l'arbre de turbine par l'intermédiaire d'un cône d'entraînement 17. Axialement entre les roues 10 sont formées des rangées annulaires d'aubes fixes 18 qui sont fixées par des moyens appropriés à leurs extrémités radialement externes sur un carter 21 de la turbine. Les aubes fixes 18 de chaque rangée sont réunies entre elles à leurs extrémités radialement internes par des secteurs annulaires 20 placés circonférentiellement bout à bout. Une rangée annulaire d’aubes mobiles 14 et une rangée annulaire d’aubes fixes 18 forment ensemble un étage de la turbine. Dans le présent document, le terme « radialement » en relation avec les termes « interne » et « externe » est à interpréter au regard de l’axe de la roue mobile ou axe de rotation de la turbomachine. Les termes « amont » et « aval » sont à interpréter en relation avec le sens d’écoulement de l’air au travers de la roue lorsque celle-ci est intégrée à une turbomachine. Comme représenté en figure 2, une plateforme interne 16, c’est-à-dire formée à l’extrémité radialement interne de la pale 15, s’étend circonférentiellement entre un premier bord circonférentiel 16c et un second bord circonférentiel 16d opposés l’un de l’autre. La plateforme interne définit par ailleurs une face radialement interne 16a et une face radialement externe 16b. On notera qu’une aube de turbine peut comprendre une plateforme externe formée à l’extrémité radialement externe de la pale, celle-ci n’étant pas représentée. Classiquement, une paroi transverse amont 24 et une paroi transverse aval 26 s’étendent radialement vers l’intérieur depuis la face radialement interne 16a de la plateforme interne 16. Une face amont de la paroi transverse amont est radialement alignée avec une face d’extrémité amont 22a du pied 22 de l’aube 14. Une face aval de la paroi transverse aval est radialement alignée avec une face d’extrémité aval 22b du pied 22 de l’aube 14. Lorsque qu’une pluralité d’aubes 14 sont montées sur un disque, les parois transverses amont 24 des aubes mobiles 14 sont circonférentiellement alignées les unes avec les autres. De même, les parois transverses aval 26 de la pluralité d’aubes mobiles 14 montées sur le disque sont circonférentiellement alignées les unes avec les autres. Une première poche latérale 28 est ainsi formée circonférentiellement d’un premier côté de l’échasse 19 de l’aube 14, qui correspond au côté intrados de la pale, et une seconde poche latérale 30 est formée au niveau d’un second côté de l’échasse 19 de l’aube 14 qui correspond au côté extrados de la pale. La première poche latérale 28 est formée du côté du premier bord circonférentiel 16c de la plateforme interne 16 et s’étend longitudinalement entre la paroi transverse amont 24 et la paroi transverse aval 26. Lorsque l’aube 14 est montée sur le disque 12, la première poche latérale 28 est délimitée radialement vers l’intérieur par une face radialement externe d’une nervure du disque 12 et radialement vers l’extérieur par une face radialement interne 16a de la plateforme interne 16. La seconde poche latérale 30 est formée du côté du second bord circonférentiel 16d de la plateforme interne 16 et s’étend longitudinalement entre la paroi transverse amont 24 et la paroi transverse aval 26. Lorsque l’aube 14 est montée sur le disque 12, la seconde poche latérale 30 est délimitée radialement vers l’intérieur par une face radialement externe d’une nervure du disque 12 et radialement vers l’extérieur par une face radialement interne 16a de la plateforme interne 16. Enfin, lorsqu’une première aube mobile 14 et une seconde aube mobile 14 sont disposées circonférentiellement bout à bout sur le disque, un jeu circonférentiel 32 entre les bords circonférentiels respectifs des plateformes internes 16 de ces deux aubes circonférentiellement adjacentes est nécessaire pour réaliser le montage longitudinal des aubes sur le disque 12. Ce jeu circonférentiel qui s’étend sur toute la longueur des plateformes internes 16 permet une fuite radialement vers l’intérieur des gaz chauds circulant dans la turbine ce qui diminue le rendement de la turbine et peut endommager le disque. Un dispositif d’étanchéité 34 tel que représenté à la figure 3 est généralement placé conjointement dans une première poche latérale 28 de la première aube 14 et dans une seconde poche latérale 30 d’une aube circonférentiellement adjacente 14. L’insertion du dispositif d’étanchéité 34 conjointement dans la première poche latérale 28 et la seconde poche latérale 30 permet de combler l’éventuel jeu 32 entre la première aube 14 et la seconde aube 14 puisque ledit dispositif vient en appui, en fonctionnement, sur les faces radialement internes 16a des plateformes internes 16 circonférentiellement bout à bout. Ainsi, les fuites de gaz entre les deux plateformes internes circonférentiellement adjacentes 16 sont limitées afin de préserver le rendement de la turbine. Typiquement, le dispositif d’étanchéité 34 présente une forme allongée et est plus généralement conformé de manière à occuper l’ensemble de l’espace définit longitudinalement entre les parois transverses amont 24 et les parois transverses aval 26 de la première poche latérale 28 et de la seconde poche latérale 30. Le positionnement d’un tel dispositif d’étanchéité 34 complexifie et allonge les temps de montage des aubes 14 sur le disque 12. La tendance actuelle de remplacer les aubes 14 en alliage en base nickel (dont inconel par exemple) par de l’aluminure de titane ne permet plus l’utilisation d’un dispositif d’étanchéité 34 tel que décrit ci-dessus. En effet, bien que l’aluminure de titane soit un matériau léger et résistant, et donc particulièrement adapté à la réalisation des aubes mobiles de turbine, il présente toutefois une fragilité intrinsèque. De plus, le positionnement d’un dispositif d’étanchéité 34 dans deux poches latérales en vis-à-vis circonférentiel engendre des frottements et/ou des impacts du dispositif d’étanchéité sur les plateformes internes des aubes. Dans le cas d’aubes en aluminure de titane, ces frottements et/ou impacts résultent en une usure prématurée ou un endommagement des aubes qui peuvent affecter les performances et/ou la tenue mécanique en fonctionnement de la turbine. Néanmoins, compte tenu de l’intérêt des performances d’aubes en aluminure de titane, il est important de trouver une solution technique permettant de garantir une étanchéité entre deux aubes mobiles circonférentiellement adjacentes et n’employant pas de pièce supplémentaire telle qu’un dispositif d’étanchéité 34. Brève description des figures D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : déjà décrite précédemment, représente une demi vue schématique partielle en coupe axiale d’une turbine de l’art antérieur ; déjà décrite précédemment, représente une demi vue tridimensionnelle partielle de deux aubes adjacentes d’une rangée annulaires d’aubes d’une turbine de l’art antérieur ; déjà décrite précédemment, représente un dispositif d’étanchéité selon l’art antérieur ; représente une vue tridimensionnelle partielle d’un premier côté circonférentiel d’une aube selon la présente divulgation ; représente une vue tridimensionnelle partielle d’un second côté circonférentiel d’une aube selon la présente divulgation. Rangée annulaire d’une turbine à gaz d’axe longitudinal comprenant une pluralité d’aubes mobiles (14), chacune destinée à être montée dans une alvéole d’un disque par l’intermédiaire d’un pied, les aubes mobiles étant disposées circonférentiellement bout à bout autour de l’axe longitudinal (X), chaque aube (14) comprenant une pale (15) s’étendant radialement vers l’extérieur depuis une plateforme interne (16) comportant un premier bord circonférentiel (16c) et un second bord circonférentiel (16d) opposés l’un à l’autre en direction circonférentielle, au moins une aube (14) comprenant une partie d’étanchéité (40) formé d’une seule pièce avec l’aube (14) et qui est en saillie circonférentiellement depuis le premier bord (16c) de ladite plateforme interne (16), cette partie d’étanchéité (40) étant en contact radial, en fonctionnement, avec une face radialement interne (16a) du second bord (16d) d’une plateforme interne (16) d’une aube (14) circonférentiellement adjacente. Rangée annulaire d’une turbine à gaz selon la revendication 1, dans laquelle chaque aube (14) comprend une paroi transverse amont (24) s’étendant radialement vers l’intérieur depuis la plateforme interne (16), lesdites parois transverses amont étant alignées circonférentiellement les unes avec les autres, la partie d’étanchéité (40) comprenant une partie centrale (42) en contact radial avec ladite face radialement interne (16a) de la plateforme interne (16) de l’aube (14) circonférentiellement adjacente, et une partie amont (44) s’étendant sensiblement radialement vers l’intérieur depuis l’extrémité amont de ladite partie centrale (42) et étant agencée en vis-à-vis longitudinal et en aval de la paroi transverse amont (24) de l’aube (14) circonférentiellement adjacente. Rangée annulaire d’une turbine à gaz selon la revendication 2, dans laquelle la partie amont (44) de la partie d’étanchéité (40) présente une dimension longitudinale comprise entre 1 mm et 5 mm. Rangée annulaire d’une turbine à gaz selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle chaque aube (14) comprend une paroi transverse aval (26) s’étendant radialement vers l’intérieur depuis la plateforme interne (16), lesdites parois transverses aval (26) étant alignées circonférentiellement les unes avec les autres, la partie d’étanchéité (40) comprenant une partie centrale (42) en contact radial avec ladite face radialement interne (16a) de la plateforme interne (16) de l’aube (14) circonférentiellement adjacente, et une partie aval (46) s’étendant sensiblement radialement vers l’intérieur depuis l’extrémité aval de ladite partie centrale (42) et étant agencée en vis-à-vis longitudinal et en amont de la paroi transverse aval (26) de l’aube (14) circonférentiellement adjacente. Rangée annulaire d’une turbine à gaz selon la revendication 4, dans laquelle la partie aval (46) de la partie d’étanchéité (42) présente une dimension longitudinale comprise entre 1 mm et 5 mm. Rangée annulaire d’une turbine à gaz selon l’une des revendications 2 à 5, dans lequel la partie centrale (42) de la partie d’étanchéité (40) présente une dimension radiale comprise entre 1 mm et 5 mm. Rangée annulaire d’une turbine à gaz selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les aubes (14) sont réalisées en aluminure de titane. Turbine à gaz comprenant comportant une rangée annulaire d’aubes mobiles (14) selon l’une des revendications précédentes. Turbine à gaz dans laquelle ladite rangée annulaire d’aubes mobiles (14) selon l’une des revendications 1 à 7 appartient à un dernier étage de la turbine à gaz. Turbomachine, telle qu’un turboréacteur ou un turbopropulseur, comprenant une rangée annulaire d’aubes selon l’une des revendications 1 à 7 ou une turbine selon l’une des revendications 8 ou 9.