Brevet FR3124824A1 — publié le 20230106

CLINQUANT A LANGUETTE NERVURÉE L’invention concerne un clinquant (1) destiné à être monté sur un pied d’aube (21) d’une aube (2) d’un rotor (3) de turbomachine comprenant : une base (11), une première et une deuxième branches latérales (12c, 12d) reliées entre elles par la base (11) et distantes l’une de l’autre, des bords latéraux (15) opposés s’étendant chacun sur la base (11) et les branches (12c, 12d), au moins une languette centrale (17) liée à la base (11) par une liaison (14) et s’étendant perpendiculairement à partir de la base (11), la languette centrale (17) est droite et comprend une nervure (13) située sur la liaison (14) entre la base (11) et la languette centrale (17). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 CLINQUANT A LANGUETTE NERVURÉE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des aubes de turbine. La présente invention concerne un clinquant pour une aube mobile de turbomachine, une aube de turbine ainsi qu’un ensemble comprenant une aube mobile dont le pied est muni dudit clinquant. L’invention concerne aussi une turbomachine. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Classiquement, une turbine axiale de turbomachine se compose d’une succession d’étages axiaux (selon l’axe de circulation des flux de gaz) disposés les uns derrière les autres. Chaque étage comporte une roue mobile à aubes formant le rotor et un distributeur aubagé formant le stator. La roue mobile est mise en rotation en vis-à-vis du distributeur correspondant. La roue mobile est classiquement constituée d’un disque annulaire centré sur l’axe de rotation de la roue, comprenant des alvéoles et une pluralité d’aubes mobiles comprenant chacune un membre d’attache appelé dans la suite un pied d’aube dans un logement en forme d’alvéole dédiée. Dans les zones de contact entre le pied de chaque aube mobile et l'alvéole du disque logeant ce pied, ils s'exercent plusieurs types de contraintes. On rencontre notamment le « fretting », c'est-à-dire l'usure de contact, qui est la conséquence du frottement répétitif d'une pièce sur une autre, les forces de friction résultantes pouvant engendrer un endommagement de la matière par différents processus de fatigue. Ce phénomène est particulièrement sensible dans le cas du contact entre deux pièces par exemple métalliques ou en CMC (Ceramic Matrix Composite). Ces zones sont donc soumises à une importante tendance à l'endommagement du matériau, ainsi qu'à une usure des portées du pied d'aube qui sont les zones en contact avec la paroi de l'alvéole, voire une déformation de ces zones de contact. De plus, le niveau des contraintes locales est très élevé du fait du coefficient de frottement à l'interface entre les parois en contact du pied de l'aube et de l'alvéole, formée d'un contact métal/métal. Dans la suite, cette interface est appelée la portée du pied de l'aube et la portée de l'alvéole. Pour résoudre ces problèmes, on recherche notamment à renforcer la résistance à l'usure des surfaces en contact et à diminuer le coefficient de frottement. Pour ce faire, généralement on utilise une pièce de protection qui peut être un consommable, formée d'un ou de plusieurs clinquants métalliques chaussant le pied de l'aube. Avec ce type de solution, on parvient à diminuer le coefficient de frottement et l’on peut changer le clinquant à la place d’une aube entière. Par exemple, le document EP2042689A1 déposée par la demanderesse propose de recourir à un montage avec un clinquant métallique entre un pied d’aube et un disque. Sur les aubes de turbine, des clinquants sont placés entre les pieds d’aubes et les alvéoles des disques pour empêcher l’usure de ces pièces. Ceux-ci garantissent l’intégrité mécanique des pièces avec lesquels ils sont en contact. Dans les clinquants de l’art antérieur, ceux-ci sont maintenus en position sur les pieds d’aubes par deux languettes pliées faisant saillie par rapport à la base du clinquant située en bas du pied d’aube. Pendant le fonctionnement de la turbine, il a été constaté dans certaines situation de possibles déplacements axiaux des clinquants, ce qui peut endommager les languettes sensibles à la suite du pliage/dépliage de celles-ci pendant la phase de montage du clinquant. Cet endommagement peut dans certains cas entraîner une découpe et entraîner de possible désengagements axiaux des clinquants. En effet, dans ces situations une fois les languettes découpées, les clinquants peuvent alors se désengager des pieds d’aube partiellement ou totalement. Le désengagement des clinquants ne permet plus d’assurer l’intégrité mécanique du pied d’aube et du disque de turbine. Ce désengagement axial du clinquant entraîne donc au moins une portion du pied d’aube sans protection et donc une usure prématurée du pied d’aube à la place du clinquant produite par du « fretting ». Les languettes découpées peuvent en outre dans certaines situations se retrouver dans une veine d’air et endommager des aubages sensibles aux chocs situés à l’aval de la turbine. Il est connu aussi dans le document EP1764480A1 un clinquant dont la languette est formée par deux pattes s’étendant chacune des extrémités des branches, reliées ensemble par une pièce de liaison par soudage ou rivetage ou emboitement. Une telle languette entraîne un surcoût de production et en outre même si la pièce de liaison permet d’augmenter la résistance de la languette, elle n’empêche pas la rupture d’une des pattes de la languette au niveau de l’extrémité d’une des deux branches. Il est connu aussi des clinquants notamment dans le document EP2042689A1, comprenant une languette repliée vers le rotor plutôt que vers l’aube, cependant la languette est toujours susceptible de se déplier ou de se déchirer et d’entraîner l’usure d’au moins une portion de l’aube. En outre dans ce document, il existe une cale entre le clinquant et le fond de l'alvéole du disque. La base du clinquant est comprise entre la cale et une surface du pied d’aube. Un verrou est monté retenu entre un rebord amont de la cale et le pied d'aube, de sorte que la languette de maintien est retenue entre le verrou et le pied d'aube, ce qui permet d'empêcher le déplacement axial du clinquant par rapport au pied d'aube. Cependant, cette solution est difficile à mettre en place et n’est pas toujours possible pour des raisons d’encombrement et de résistance mécanique de l’aube ou du disque. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant aux clinquants de ne pas se désengager des pieds d’aubes et d’assurer l’intégrité mécanique du pied d’aube et du disque de turbine. Un premier aspect de l’invention concerne un clinquant destiné à être monté sur un pied d'aube d'une aube d'un rotor de turbomachine comprenant : une base, une première et une deuxième branches latérales reliées entre elles par la base et distantes l'une de l'autre, des bords latéraux opposés s'étendant chacun sur la base et les branches, au moins une languette centrale liée à la base par une liaison et s'étendant perpendiculairement à partir de la base la languette centrale est droite et comprend une nervure située sur la liaison entre la base et la languette centrale. Grâce à la nervure, la languette centrale ne se déplie pas, celle-ci est plus solide que les languettes de l’art antérieur. Ainsi le clinquant ne peut se déloger du pied d’aube suivant l’axe du disque de rotor. Selon un mode de réalisation, la nervure est située au milieu de la liaison entre la base et la languette centrale. En plaçant la nervure au milieu du pli, la languette centrale est moins encline à se déplier ou à se découper. Selon un exemple de ce mode de réalisation, la nervure est obtenue par poinçonnage. Ainsi, le procédé d’obtention de la nervure de la languette centrale est simplifié, en effet une seule opération de poinçonnage de celle-ci est nécessaire. Le poinçonnage de la nervure se fait sur la languette pliée. Selon un mode de réalisation, la nervure est une surépaisseur s’étendant sur une longueur de la liaison entre la base et la languette centrale. La surépaisseur de la nervure permet d’améliorer les caractéristiques mécaniques du pli de la languette centrale. Selon un exemple de ce mode de réalisation, la nervure est obtenue par ajout de matière. Ainsi, le procédé d’obtention de la nervure de la languette centrale est simplifié, une simple opération d’ajout de matière est nécessaire. Selon un exemple de ce mode de réalisation, la nervure a une épaisseur supérieure à une épaisseur de la languette centrale. Ainsi, les caractéristique mécanique du pli de la languette centrale sont améliorées. La languette centrale est donc moins susceptible de se déplier ou de se découper Un deuxième aspect de l’invention concerne un ensemble pour rotor de turbomachine comportant un axe et : une aube mobile comprenant un pied d'aube comprenant une première et une deuxième face radiale et deux faces longitudinales latérales rejoignant chaque face radiale le clinquant monté sur le pied de l'aube mobile telle qu'au moins une languette centrale est en contact contre la surface d'une des deux faces radiales du pied d'aube. Le clinquant est clipsé sur l’aube mobile. Selon un exemple de ce mode de réalisation, l’aube mobile comporte un chanfrein situé entre une des face radiale et une surface inférieure reliant les deux faces longitudinales latérales Un troisième aspect de l’invention concerne un rotor d’une turbomachine comportant : un disque comprenant une pluralité d'alvéoles et au moins un ensemble dans lequel le pied et le clinquant sont montés dans une des alvéoles. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. est une vue d’un ensemble comprenant un clinquant selon un premier mode de réalisation de l’invention inséré dans un pied d’aube. est une vue en coupe de l’ensemble de la monté dans une alvéole d’un disque de turbine selon le plan de coupe II-II. est une vue d’un ensemble comprenant un clinquant selon un deuxième mode de réalisation de l’invention inséré dans un pied d’aube. est une vue en coupe de l’ensemble de la monté dans une alvéole d’un disque de turbine selon le plan de coupe IV-IV. Clinquant (1) destiné à être monté sur un pied d’aube (21) d’une aube (2) d’un rotor (3) de turbomachine comprenant : une base (11), une première et une deuxième branches latérales (12c, 12d) reliées entre elles par la base (11) et distantes l’une de l’autre, des bords latéraux (15) opposés s’étendant chacun sur la base (11) et les branches (12c, 12d), au moins une languette centrale (17) liée à la base (11) par une liaison (14) et s’étendant perpendiculairement à partir de la base (11), caractérisé en ce que la languette centrale (17) est droite et comprend une nervure (13) située sur la liaison (14) entre la base (11) et la languette centrale (17). Clinquant (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la nervure (13) est située au milieu de la liaison (14) entre la base (11) et la languette centrale (17). Clinquant (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la nervure (13) est obtenue par poinçonnage. Clinquant (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la nervure (13) est une surépaisseur s’étendant sur une longueur du de la liaison (14) entre la base (11) et la languette centrale (17). Clinquant (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la nervure (13) est obtenue par ajout de matière. Clinquant (1) selon l’une des revendications 4 à 5 caractérisé en ce que la nervure (13) a une épaisseur supérieure à une épaisseur de la languette centrale (17). Ensemble (100) pour rotor de turbomachine comportant un axe caractérisé en ce qu’il comporte : une aube mobile (2) comprenant un pied d’aube (21) comprenant une première et une deuxième face radiale (23) et deux faces longitudinales latérales (24c, 24d) rejoignant chaque face radiale (23) le clinquant selon l’une des revendications 1 à 6, monté sur le pied (21) de l’aube mobile (2) telle qu’au moins une languette centrale (17) est en contact contre la surface d’une des deux faces radiales (23) du pied d’aube (21). Ensemble (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que l’aube mobile (2) comporte un chanfrein (28) situé entre une des face radiale (23) et une surface inférieure (27) reliant les deux faces longitudinales latérales (24c, 24d). Rotor (10) d’une turbomachine comportant : un disque (3) comprenant une pluralité d’alvéoles (31) et au moins un ensemble (100) selon une des revendication 7 à 8, dans lequel le pied (21) et le clinquant (1) sont montés dans une des alvéoles (31).