Brevet FR3113921A1 — publié le 20220311

L’invention concerne une roue aubagée ( 1 ) de turbomachine, comportant un disque, le disque comprenant un moyeu et des dents ( 4 ) en périphérie radialement externe du moyeu ( 3 ), les dents ( 4 ) délimitant des alvéoles, la roue ( 1 ) comportant des aubes ( 6 ), chaque aube ( 6 ) comportant un pied monté dans une alvéole et une pale ( 7 ), la roue ( 1 ) comportant un flasque annulaire ( 9 ) s’étendant radialement en regard des alvéoles ( 2 ) et apte à venir en appui sur une extrémité axialement aval ou amont du disque ( 2 ) et/ou des pieds d’aubes ( 6 ), le flasque ( 9 ) comportant une pluralité de secteurs ( 10 ), caractérisé en ce que chaque secteur ( 10 ) comporte au moins une extrémité circonférentielle ( 16 ) présentant une partie en saillie ( 18 ), engagée par emboîtement dans une partie en creux ( 19 ) d’une extrémité circonférentielle adjacente ( 16 ) d’un secteur adjacent ( 10 ), lesdites parties en saillie ( 18 ) et en creux ( 19 ) s’étendant circonférentiellement et radialement. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 5 Roue aubagée de turbomachine Domaine technique de l’invention L’invention comporte une roue aubagée de turbomachine, en particulier une roue de rotor d’un compresseur d’une turbomachine. Etat de la technique antérieure Une roue aubagée de l’art antérieur, connue du document FR 2913 064 au nom de la Demanderesse, est illustrée aux figures 1 et 2. La roue aubagée 1 est destinée à un compresseur haute pression d’une turbomachine et comporte un disque 2 de rotor comportant un axe. Dans la suite de la description, les termes axial, radial et circonférentiel sont définis par rapport à l’axe du disque 2, qui est également l’axe de la roue aubagée 1 et de la turbomachine. Par ailleurs, les termes amont et aval sont définis par rapport au sens de circulation des flux de gaz au sein de la turbomachine. Le disque 2 comprend un moyeu central 3 et des dents 4 s’étendant en périphérie radialement externe du moyeu 3. Les dents 4 délimitent entre elles des alvéoles 5 de section en queue d’aronde, s’étendant axialement. La roue aubagée 1 comporte également des aubes 6 régulièrement réparties sur la circonférence et montées en périphérie externe du disque 2. Plus particulièrement, chaque aube 6 comporte un pied radialement interne, engagé dans une alvéole 5 du disque 2, et une pale 7 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis le pied. Une plate-forme 8 s’étend entre le pied et la pale 8. La roue aubagée 1 comporte en outre un flasque annulaire 9 s’étendant radialement en regard des alvéoles 5 du disque 2 et venant en appui sur une extrémité axialement aval du disque 2 et des pieds des aubes 6. Le flasque 9 est constitué d’une pluralité de secteurs angulaires 10 agencés circonférentiellement bout à bout de manière à former ledit flasque annulaire 9. Les extrémités aval des dents 4 du disque 2 comporte des crochets 11 orientés vers le bas, coopérant avec des crochets complémentaires 12 du flasque 9, orientés vers le haut. Les crochets 11, 12 permettent de maintenir en position axiale et radiale chaque secteur 10 du flasque 9. La roue aubagée 1 comporte également un jonc annulaire 13 monté entre une zone radialement interne du flasque 9 et une face radiale aval 14 du moyeu 3 du disque 2. Le jonc 13 est logé dans une gorge 15 du flasque 9. La périphérie radialement externe 9a du flasque 9 est en appui sur les extrémité aval des dents 4 et/ou des pieds des aubes 6. La périphérie radialement interne 9b du flasque 9 est en appui, par l’intermédiaire du jonc annulaire 13, sur la face radiale aval 14 du moyeu 3 du disque 2. Comme illustré à la , les secteurs 10 adjacents du flasque 9 sont montés avec un jeu circonférentiel j entre les extrémités circonférentielles correspondantes 16 des secteurs 10. Un tel jeu j se traduit par des fentes ou des passages radiaux d’air 17 situés circonférentiellement et radialement en regard des alvéoles 5 du disque 2. En fonctionnement, dans le cas d’un compresseur, la pression en aval de la roue aubagée 1 est supérieure à la pression en amont de ladite roue aubagée 1. L’air situé en aval de la roue aubagée 1 a alors tendance à traverser les jeux j précités puis les jeux de montage entre les pieds des aubes 6 et les dents 4 du disque 2 délimitant les alvéoles 5, avant de déboucher en amont de la roue aubagée 1. Un tel débit de fuite pénalise le rendement de la turbomachine. Présentation de l’invention L’invention vise à remédier à cet inconvénient, de façon simple, peu onéreuse et fiable. A cet effet, l’invention concerne une roue aubagée de turbomachine, comportant un disque s’étendant autour d’un axe, le disque comprenant un moyeu et des dents en périphérie radialement externe du moyeu, les dents délimitant entre elles des alvéoles, la roue comportant des aubes régulièrement réparties sur la circonférence, chaque aube comportant un pied radialement interne monté dans une alvéole du disque et une pale s’étendant depuis le pied, la roue comportant un flasque annulaire s’étendant radialement en regard des alvéoles du disque et apte à venir en appui sur une extrémité axialement aval ou amont du disque et/ou des pieds des aubes, le flasque comportant une pluralité de secteurs angulaires agencés circonférentiellement bout à bout de manière à former ledit flasque annulaire, caractérisé en ce que chaque secteur comporte au moins une extrémité circonférentielle présentant une partie en saillie, engagée par emboîtement dans une partie en creux d’une extrémité circonférentielle adjacente d’un secteur adjacent, lesdites parties en saillie et en creux s’étendant circonférentiellement et radialement. De cette manière, les parties en saillie et en creux forment un joint de type labyrinthe apte à assurer l’étanchéité entre les extrémités circonférentielles des secteurs du flasque, un tel joint générant une perte de charge importante permettant de limiter le débit de fuite traversant les zones d’interfaces entre les extrémités circonférentielles des secteurs du flasque. On limite ainsi les débits de fuite entre l’aval et l’amont de la roue aubagée, au niveau des jeux entre les pieds et les dents du disque. Ceci permet d’améliorer le rendement de la turbomachine. La roue aubagée peut être une roue de rotor, apte à être entraînée en rotation autour de l’axe du disque. La roue aubagée peut être une roue de compresseur, par exemple de compresseur haute pression, d’une turbomachine. La roue aubagée peut également être une roue de turbine. Chaque extrémité circonférentielle de chaque secteur peut comporter un épaulement délimitant la partie en saillie et la partie en creux. En d’autres termes, chaque secteur peut présenter une épaisseur sensiblement constante dans la direction circonférentielle, la partie en saillie et la partie en creux de chaque extrémité circonférentielle étant formées par la réalisation d’un épaulement venant réduire localement l’épaisseur de matière de façon à former la partie en creux, la zone de matière définissant la partie en saillie. Les parties en saillie et en creux peuvent être emboîtées avec un jeu dans la direction circonférentielle. Le jeu circonférentiel peut être compris entre 0,1 et 0,3 mm. Le jeu circonférentiel permet notamment de compenser d’éventuels effets de dilatation des secteurs, en particulier lorsque le flasque est soumis à des températures élevées en fonctionnement. La distance circonférentielle d’emboîtement entre la partie en saillie et la partie en creux est par exemple comprise entre 3 et 5 mm. La roue aubagée peut comporter un jonc annulaire d’étanchéité monté entre une face amont ou aval du moyeu du disque et le flasque. Le jonc peut être engagé dans au moins une zone en creux du flasque, de manière à assurer son centrage et son maintien en position. Le jonc peut être situé en regard d’une zone de la périphérie radialement interne du flasque. Le jonc peut comporter une surface conique, s’évasant en direction du disque, coopérant avec une surface conique complémentaire du flasque. L’extrémité aval ou amont du disque peut comporter des crochets coopérant avec des crochets complémentaires des secteurs du flasque, lesdits crochets assurant le maintien en position des secteurs du flasque. Les crochets peuvent notamment être aptes à retenir radialement et axialement les secteurs du flasque. Les crochets peuvent notamment empêcher le déplacement des secteurs radialement vers l’extérieur lorsque ceux-ci sont soumis aux efforts centrifuges lors de la rotation de la roue aubagée. Les extrémités circonférentielles des secteurs peuvent être situées circonférentiellement en regard des alvéoles du disque et des pieds des aubes. Le compresseur de turbomachine peut comporter une roue aubagée du type précité. L’invention concerne également une turbomachine, caractérisée en ce qu’elle comporte un compresseur du type précité ou une roue aubagée du type précité. La turbomachine est par exemple un turboréacteur ou un turbopropulseur d’avion. L’invention concerne également un aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte une turbomachine du type précité. L’aéronef est par exemple un avion. Brève description des figures est une vue en perspective d’une partie d’une roue aubagée selon l’art antérieur, est une vue de détail et en coupe d’une partie de la roue aubagée de l’art antérieur, est une vue schématique de dessus d’une partie de la roue aubagée de l’art antérieur, est une vue en perspective d’une partie d’une roue aubagée selon une forme de réalisation de l’invention, est une vue correspondant à la , d’une roue aubagée selon l’invention, est une vue en perspective et de détail d’une partie de la roue aubagée selon l’invention, est une vue en perspective d’une première extrémité d’un secteur de flasque, est une vue en perspective d’une seconde extrémité d’un secteur de flasque. Description détaillée de l’invention Les figures 4 à 8 illustrent une roue aubagée 1 selon une forme de réalisation de l’invention. La roue aubagée 1 est destinée à un compresseur haute pression et comporte un disque 2 de rotor comportant un axe. Le disque 2 comprend un moyeu 3 central et des dents 4 s’étendant en périphérie radialement externe du moyeu 3. Les dents 4 délimitant entre elles des alvéoles 5 de section en queue d’aronde, s’étendant axialement. La roue aubagée 1 comporte également des aubes 6 régulièrement réparties sur la circonférence et montées en périphérie externe du disque 2. Plus particulièrement, chaque aube 6 comporte un pied radialement interne, engagé dans une alvéole 5 du disque 2, et une pale 7 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis le pied. La roue aubagée 1 comporte en outre un flasque 9 annulaire s’étendant radialement en regard des alvéoles 5 du disque 2 et venant en appui sur une extrémité axialement aval du disque 2 et des pieds des aubes 6. Le flasque 9 est constitué d’une pluralité de secteurs 10 angulaires agencés circonférentiellement bout à bout de manière à former ledit flasque 9 annulaire. Les extrémités aval des dents 4 du disque 2 comporte des crochets 11 orientés vers le bas, coopérant avec des crochets complémentaires 12 du flasque 9, orientés vers le haut. Les crochets 11, 12 permettent de maintenir en position axiale et radiale chaque secteur 10 du flasque 9. La roue aubagée 1 comporte également un jonc annulaire 13, similaire à celui illustré aux figures 1 et 2, monté entre une zone radialement interne 9b du flasque 9 et une face radiale aval 14 du moyeu 3 du disque 2. Le jonc 13 est logé dans une gorge 15 du flasque 9, de manière à assurer son centrage et son maintien en position. Le jonc 13 comporte une surface conique, s’évasant en direction du disque 2, coopérant avec une surface conique 15a complémentaire du flasque 9, s’élargissant en direction du disque 2. La périphérie radialement externe 9a du flasque 9 est en appui sur les extrémité aval des dents 4 et/ou des pieds des aubes 6. La périphérie radialement interne 9b du flasque 9 est en appui, par l’intermédiaire du jonc annulaire 13, sur la face radiale aval 14 du moyeu 3 du disque 2. Comme illustré aux figures 5 à 8, chaque extrémité circonférentielle 16 de chaque secteur 10 comporte une partie en saillie 18, engagée par emboîtement dans une partie en creux 19 d’une extrémité circonférentielle 16 adjacente d’un secteur 10 adjacent, lesdites parties en saillie 18 et en creux 19 s’étendant circonférentiellement et radialement. En particulier, chaque extrémité circonférentielle 16 de chaque secteur 10 comporte un épaulement délimitant la partie en saillie 18 et la partie en creux 19. Chaque secteur 10 présente une épaisseur sensiblement constante dans la direction circonférentielle, la partie en saillie 18 et la partie en creux 19 de chaque extrémité circonférentielle 16 étant formées par la réalisation d’un épaulement venant réduire localement l’épaisseur de matière de façon à former la partie en creux 19, la zone de matière définissant la partie en saillie 18. Les parties en saillie 18 et en creux 19 peuvent être emboîtées avec un jeu j’ dans la direction circonférentielle. Le jeu circonférentiel j’ peut être compris entre 0,1 et 0,3 mm. La distance circonférentielle d’emboîtement d entre la partie en saillie 18 et la partie en creux 19 est par exemple comprise entre 3 et 5 mm. De cette manière, les parties en saillie 18 et en creux 19 forment un joint de type labyrinthe apte à assurer l’étanchéité entre les extrémités circonférentielles des secteurs 10 du flasque 9, un tel joint générant une perte de charge importante permettant de limiter le débit de fuite traversant les zones d’interfaces entre les extrémités circonférentielles 16 des secteurs 10 du flasque 9. On limite ainsi les débits de fuite entre l’aval et l’amont de la roue aubagée 1, au niveau des jeux entre les pieds et les dents 4 du disque 2. Ceci permet d’améliorer le rendement de la turbomachine. Par ailleurs, le jeu circonférentiel j’ permet notamment de compenser d’éventuels effets de dilatation des secteurs 10, en particulier lorsque le flasque 9 est soumis à des températures élevées en fonctionnement. Roue aubagée (1) de turbomachine, comportant un disque (2) s’étendant autour d’un axe, le disque (2) comprenant un moyeu (3) et des dents (4) en périphérie radialement externe du moyeu (3), les dents (4) délimitant entre elles des alvéoles (5), la roue (1) comportant des aubes (6) régulièrement réparties sur la circonférence, chaque aube (6) comportant un pied radialement interne monté dans une alvéole (5) du disque (2) et une pale (7) s’étendant depuis le pied, la roue (1) comportant un flasque annulaire (9) s’étendant radialement en regard des alvéoles (5) du disque (2) et apte à venir en appui sur une extrémité axialement aval ou amont du disque (2) et/ou des pieds des aubes (6), le flasque (9) comportant une pluralité de secteurs angulaires (10) agencés circonférentiellement bout à bout de manière à former ledit flasque (9) annulaire, caractérisé en ce que chaque secteur (10) comporte au moins une extrémité circonférentielle (16) présentant une partie en saillie (18), engagée par emboîtement dans une partie en creux (19) d’une extrémité circonférentielle adjacente (16) d’un secteur adjacent (10), lesdites parties en saillie (18) et en creux (19) s’étendant circonférentiellement et radialement. Roue aubagée (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque extrémité circonférentielle (16) de chaque secteur (10) comporte un épaulement délimitant la partie en saillie (18) et la partie en creux (19). Roue aubagée (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les parties en saillie (18) et en creux (19) sont emboîtées avec un jeu (j’) dans la direction circonférentielle. Roue aubagée (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’elle comporte un jonc annulaire d’étanchéité (13) monté entre une face amont ou aval (14) du moyeu (3) du disque (2) et le flasque (9). Roue aubagée (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l’extrémité aval ou amont du disque (2) comporte des crochets (11) coopérant avec des crochets complémentaires (12) des secteurs (10) du flasque (9), lesdits crochets (10, 11) assurant le maintien en position des secteurs (10) du flasque (9). Roue aubagée (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les extrémités circonférentielles (16) des secteurs (10) sont situées circonférentiellement en regard des alvéoles (5) du disque (2) et des pieds des aubes (6). Compresseur de turbomachine, caractérisé en ce qu’il comporte une roue aubagée (1) selon l’une des revendications 1 à 6. Turbomachine, caractérisée en ce qu’elle comporte un compresseur selon la revendication 7 ou une roue aubagée (1) selon l’une des revendications 1 à 6. Aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte une turbomachine selon la revendication 8.