Brevet FR3128250A1 — publié le 20230421

Le présent document concerne un assemblage pour turbomachine comprenant un disque de soufflante (102) rotatif autour d’un axe longitudinal (X) et un arbre basse pression (110) apte à entrainer un rotor de compresseur basse pression autour de l’axe longitudinal, dans lequel le disque de soufflante (102) comprend une virole (106) s’étendant le long de l’axe longitudinal et configurée pour être emmanchée sur l’arbre basse pression (110), dans lequel ladite virole comprend des premiers moyens de couplage (210) s’étendant radialement en saillie, et une partie amont de l’arbre basse pression comprend des seconds moyens de couplage (212) sur sa surface radialement externe coopérant avec les premiers moyens de couplage, ladite virole (106) comprenant des orifices s’étendant radialement traversant les premiers moyens de couplage (210) et configurés pour recevoir des moyens de vissage (206) de ladite virole (106) à une partie amont de l’arbre basse pression (110). Figure à publier avec l’abrégé : [Fig. 2] Assemblage d’une soufflante de turbomachine à aubes Domaine technique de l’invention La présente invention est relative à un assemblage sur un arbre de turbomachine d'au moins un disque aubagé par exemple de soufflante et d'un arbre relié à un compresseur basse pression. Etat de la technique antérieure Classiquement, le disque aubagé de la soufflante d'une turbomachine et le rotor de son compresseur basse pression sont fixés sur l'arbre du compresseur basse pression par différents systèmes de brides. Cet assemblage est configuré pour transmettre la rotation de la soufflante au rotor du compresseur basse pression. Par exemple, le document FR3066552 décrit une turbomachine, dont la partie amont est représentée sur la , comprenant un disque aubagé 1 qui comporte une pluralité d'aubes A qui sont d'une pièce avec une partie disque D. Ladite partie disque D comprend un corps profilé 4 et des pattes de brides de fixation 5 qui s'étendent en amont dudit corps 4. La turbomachine comprend un flasque de fixation 6 s'étendant à l'intérieur du corps 4, vers l'aval et en direction de l'arbre basse pression 3. Le flasque de fixation 6 se termine par une virole cylindrique 8 à cannelures qui est engagée sur une zone 9 de la partie amont de l'arbre 3 qui comporte des cannelures complémentaires. Les cannelures de la virole 8 qui termine le flasque de fixation 6 du disque aubagé et celles de la zone 9 de l'arbre 3 coopèrent pour assurer la liaison en rotation du disque aubagé 1 et de l'arbre basse pression 3. Le rotor 2 du compresseur basse pression comporte un flasque amont 10 qui définit un disque de rotor et qui porte plusieurs étages d'aubes mobiles 11. Le compresseur basse pression comporte en outre plusieurs étages d'aubes 12 de redresseur. Les différents étages d'aubes de redresseur 12 et d'aubes mobiles 11 sont disposés à la suite les uns des autres, en alternance, pour définir ledit compresseur basse pression. Ce flasque 10 se termine au niveau de l'arbre 3 par une virole de fixation cylindrique 13 à cannelures engagée sur une deuxième zone 14 à cannelures que ledit arbre basse pression 3 présente en amont de la zone 9. Les cannelures du cylindre 13 et celles de la zone 14 coopèrent pour assurer une liaison cannelée qui bloque en en rotation relative le rotor 2 et l'arbre basse pression 3. Cette liaison à cannelures nécessite l’usinage de deux centrages 15 et 17 pour assurer la coaxialité entre le disque aubagé 1 et le compresseur basse pression. Les centrages 15 et 17 sont soumis à une cotation complexe à réaliser en fabrication. De plus, l’opération de taillage des cannelures est complexe et coûteuse. Enfin, cette liaison par cannelures est une zone critique pour la durée de vie de la turbomachine. Le présent document vise à remédier à ces inconvénients. Le présent document propose un assemblage pour turbomachine comprenant un disque de soufflante rotatif autour d’un axe longitudinal et un arbre basse pression apte à entrainer un rotor de compresseur basse pression autour de l’axe longitudinal, dans lequel le disque comprend une virole s’étendant le long de l’axe longitudinal et configurée pour être emmanchée sur l’arbre basse pression, dans lequel ladite virole comprend des premiers moyens de couplage s’étendant radialement en saillie, et une partie amont de l’arbre basse pression comprend des seconds moyens de couplage sur sa surface radialement externe coopérant avec les premiers moyens de couplage, ladite virole comprenant des orifices s’étendant radialement, et traversant les premiers moyens de couplage, et configurés pour recevoir des moyens de vissage de ladite virole à une partie amont de l’arbre basse pression. L’assemblage entre l’arbre basse pression et la virole du disque de soufflante est réalisé par boulonnage, ce qui permet d’éviter l’utilisation de cannelures pour transmettre la rotation de la soufflante au compresseur basse pression. Ceci augmente la durée de vie de la turbomachine. En outre, le centrage entre le disque rotor et l’arbre basse pression s’effectue à travers la liaison boulonnée ce qui permet de simplifier la fabrication et le montage de l’assemblage. Les premiers moyens de couplage de la virole du disque de soufflante peuvent comprendre une première surface en contact avec une seconde surface correspondante des seconds moyens de couplage de l’arbre basse pression et les moyens de vissage traversent ladite première surface et ladite seconde surface. La partie amont de l’arbre basse pression peut être creuse. Les seconds moyens de couplage de l’arbre basse pression peuvent comprendre des évidements configurés pour recevoir les premiers moyens de couplage. Ces évidements peuvent être formés sur la surface radialement externe de l’arbre basse pression et s’étendent radialement et axialement. Par exemple, de tel évidements peuvent présenter une forme complémentaire à celle des premiers moyens de couplage. Le disque de soufflante peut comprendre une virole radialement externe configurée pour recevoir des aubes de la soufflante, agencée radialement à l’extérieur de la virole comprenant les premiers moyens de couplage et un moyeu reliant la virole comprenant lesdits premiers moyens de couplage à la virole radialement externe. Les moyens de vissage peuvent être agencés en aval dudit moyeu du disque de soufflante. Le moyeu du disque de soufflante peut comprendre au moins un ajour suivant l’axe longitudinal configuré pour le passage d’un outil de serrage des moyens de vissage. Les premiers moyens de couplage peuvent être répartis circonférentiellement autour de la virole. La virole peut comprendre des évidements radiaux entre deux premiers moyens de couplage successifs. Les évidements radiaux peuvent être agencés sur la surface radialement interne de ladite virole. L’assemblage peut comprendre des moyens d’étanchéité, agencés en aval du moyeu du disque de soufflante, comprenant un flasque d’étanchéité et une cage d’étanchéité. Le flasque d’étanchéité peut comprendre une première partie d’extrémité formant un joint dynamique avec une partie correspondante de la virole comprenant les premiers de couplage du disque de soufflante et une seconde partie d’extrémité formant une retenue d’une partie élastiquement déformable de la cage d’étanchéité laquelle est reliée à une bague externe d’un palier de guidage en rotation de l’arbre basse pression. La virole comprenant les premiers de couplage du disque de soufflante peut comprendre des léchettes d’abradable sur sa surface radialement externe. L’amont et l’aval sont définis en fonction de la circulation de l’air dans la turbomachine. Le compresseur basse pression peut être agencé en aval de la soufflante. Le présent document concerne une turbomachine comprenant un assemblage tel que précité. Le présent document concerne encore un procédé de montage d’un assemblage tel que précité, le procédé comprenant : - emmancher la virole autour de la partie amont de l’arbre basse pression en insérant les premiers moyens de couplage dans les seconds moyens de couplage, - insérer des moyens de vissage dans les orifices de la virole, - insérer un outil de vissage dans l’ajour prévu dans le moyeu du disque de soufflante et visser lesdits moyens de vissage. Brève description des figures représente une partie amont d’une turbomachine selon l’art antérieur, représente une vue schématique d’une partie amont d’une turbomachine selon le présent document. représente une vue schématique d’une coupe, perpendiculaire à l’axe longitudinal de la turbomachine, de la virole du disque de soufflante de la . Assemblage pour turbomachine comprenant un disque de soufflante (102) rotatif autour d’un axe longitudinal (X) et un arbre basse pression (110) apte à entrainer un rotor de compresseur basse pression autour de l’axe longitudinal, dans lequel le disque de soufflante (102) comprend une virole (106) s’étendant le long de l’axe longitudinal et configurée pour être emmanchée sur l’arbre basse pression (110), dans lequel ladite virole comprend des premiers moyens de couplage (210) s’étendant radialement en saillie, et une partie amont de l’arbre basse pression comprend des seconds moyens de couplage (212) sur sa surface radialement externe coopérant avec les premiers moyens de couplage, ladite virole (106) comprenant des orifices s’étendant radialement, et traversant les premiers moyens de couplage (210), et configurés pour recevoir des moyens de vissage (206) de ladite virole (106) à une partie amont de l’arbre basse pression (110). Assemblage selon la revendication 1, dans lequel les premiers moyens de couplage de la virole du disque de soufflante comprennent une première surface en contact avec une seconde surface correspondante des seconds moyens de couplage de l’arbre basse pression et les moyens de vissage traversent ladite première surface et ladite seconde surface. Assemblage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la partie amont de l’arbre basse pression (110) est creuse. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les seconds moyens de couplage (212) de l’arbre basse pression (110) comprennent des évidements (214) configurés pour recevoir les premiers moyens de couplage (210). Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le disque de soufflante (102) comprend une virole radialement externe (104) configurée pour recevoir des aubes de la soufflante, agencée radialement à l’extérieur de la virole (106) comprenant les premiers moyens de couplage (210) et un moyeu (108) reliant la virole (106) comprenant lesdits premiers moyens de couplage (210) à la virole radialement externe (104), les moyens de vissage (206) sont agencés en aval dudit moyeu (108) du disque de soufflante, et ledit moyeu (108) comprend au moins un ajour (202) suivant l’axe longitudinal configuré pour le passage d’un outil de serrage (208) des moyens de vissage (206). Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les premiers moyens de couplage (210) sont répartis circonférentiellement autour de la virole (106), ladite virole comprenant des évidements (214) radiaux entre deux premiers moyens de couplage (210) successifs. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, comprenant des moyens d’étanchéité, agencés en aval du moyeu (104) du disque de soufflante, comprenant un flasque d’étanchéité (126) et une cage d’étanchéité (128), ledit flasque d’étanchéité comprenant une première partie d’extrémité (125) formant un joint dynamique avec une partie correspondante (130) de la virole (106) comprenant les premiers moyens de couplage du disque de soufflante et une seconde partie d’extrémité (127) formant une retenue d’une partie élastiquement déformable de la cage d’étanchéité (128) laquelle est reliée à une bague externe d’un palier de guidage (115) en rotation de l’arbre basse pression (110). Turbomachine comprenant un assemblage selon l’une des revendications précédentes. Procédé de montage d’un assemblage selon l’une des revendications 1 à 7 comprenant : - emmancher la virole (106) autour de la partie amont de l’arbre basse pression (110) en insérant les premiers moyens de couplage (210) dans les seconds moyens de couplage (212), - insérer des moyens de vissage (206) dans les orifices de la virole (106), - insérer un outil de vissage (206) dans l’ajour (202) prévu dans le moyeu (108) du disque de soufflante et visser lesdits moyens de vissage (206).