Brevet FR3128249A1 — publié le 20230421

Le présent document concerne un assemblage pour turbomachine comprenant un disque de soufflante (102) rotatif autour d’un axe longitudinal 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 comprend une virole (106) s’étendant le long de l’axe longitudinal et configurée pour être emmanchée autour de l’arbre basse pression, une extrémité longitudinale de ladite virole comprenant des premiers moyens de crabotage prévus dans un épaulement de ladite virole (106) et l’arbre basse pression (110) comprend des seconds moyens de crabotage (118) prévus dans un épaulement (120) de l’arbre pression, les seconds moyens de crabotage (120) étant en prise avec les premiers moyens de crabotages. 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. A cet effet, 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 de soufflante comprend une virole s’étendant le long de l’axe longitudinal et configurée pour être emmanchée autour de l’arbre basse pression, une extrémité longitudinale de ladite virole comprenant des premiers moyens de crabotage prévus dans un épaulement de ladite virole et l’arbre basse pression comprend des seconds moyens de crabotage prévus dans un épaulement de l’arbre pression, les seconds moyens de crabotage étant en prise avec les premiers moyens de crabotages. Un tel assemblage par crabotage permet de simplifier l’usinage du disque de la soufflante et du rotor de compresseur basse pression. En outre, cet assemblage permet d’augmenter la durée de vie de la turbomachine. La virole du disque de soufflante peut comprendre les premiers moyens de crabotage au niveau de son extrémité aval. Alternativement, la virole du disque de soufflante peut comprendre les premiers moyens de crabotage au niveau de son extrémité amont. 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. L’assemblage peut comprendre un organe de serrage apte à être monté sur l’arbre basse pression en amont de la virole du disque de soufflante et venir longitudinalement en butée contre ladite virole pour bloquer axialement le disque de soufflante par rapport à l’arbre basse pression. Selon un mode de réalisation, les premiers moyens de crabotage et les seconds moyens de crabotage peuvent présenter un profil rectangulaire. Selon un mode de réalisation, les premiers moyens de crabotage et les seconds moyens de crabotage peuvent présenter un profil sinusoïdal. L’épaisseur des premiers moyens de crabotage, suivant la direction radiale, peut être inférieure à l’épaisseur total de la virole, suivant la direction radiale. Les premiers moyens de crabotage et les seconds moyens de crabotage peuvent être formés par des rainures aménagées dans l’épaulement de la virole, respectivement dans l’épaule de l’arbre basse pression. L’assemblage peut comprendre un palier de guidage dans lequel est monté l’arbre basse pression. La virole du disque de soufflante peut être longitudinalement en butée contre ledit palier de guidage. Par exemple, le palier de guidage peut comprendre une bague interne montée serrée autour de l’arbre basse pression, ladite virole du disque de soufflante étant en butée contre la bague interne du palier de guidage. L’assemblage peut comprendre des moyens d’étanchéité comprenant un flasque d’étanchéité et une cage d’étanchéité. Ledit flasque d’étanchéité peut comprendre une première partie d’extrémité formant un joint dynamique avec une partie correspondante de la virole du disque de soufflante et une seconde partie d’extrémité formant une retenue d’une partie élastiquement déformable de la cage d’étanchéité laquelle peut être reliée à une bague externe du palier de guidage en rotation de l’arbre basse pression. Les moyens d’étanchéité peuvent être agencés en aval de la virole du disque de soufflante. La virole du disque de soufflante peut comprendre des léchettes d’abradable sur une surface radialement externe de ladite virole du disque de soufflante. La première partie d’extrémité du flasque d’étanchéité peut reposer sur lesdites léchettes d’abradable. Le rotor de compresseur basse pression peut comprendre au moins deux étages d’aubes mobiles alternés avec des étages d’aubes de stator. Le flasque d’étanchéité peut être agencé en amont de la cage d’étanchéité et la seconde extrémité du flasque d’étanchéité peut être agencée radialement à l’extérieur de la première extrémité du flasque d’étanchéité. Le disque de soufflante peut comprendre une virole radialement externe par rapport à la virole comprenant les premiers moyens de crabotage et un moyeu reliant la virole radialement externe à ladite virole comprenant les premiers moyens de crabotage. Le présent document concerne en outre une turbomachine un assemblage tel que précité. 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, la figure 3a représente une vue schématique en coupe longitudinale d’un disque de soufflante sur laquelle les hachures ne sont pas représentées pour plus de lisibilité et la figure 3b représente une vue de dessous selon la flèche F1 de la figure 3a et une vue de coupe selon l’axe A-A des moyens de crabotage du disque de soufflante, la figure 4a représente une vue schématique en coupe longitudinale d’une partie amont de l’arbre basse pression sur laquelle les hachures ne sont pas représentées pour plus de lisibilité et la figure 3b représente une vue de dessus selon la flèche F2 de la figure 4a et une vue de coupe selon l’axe B-B des moyens de crabotage de l’arbre basse pression, la représente une variante de réalisation des moyens de crabotage du disque de soufflante selon une vue de dessous et une vue de coupe selon l’axe A-A. Assemblage pour turbomachine comprenant un disque de soufflante (102) rotatif autour d’un axe longitudinal 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 comprend une virole (106) s’étendant le long de l’axe longitudinal et configurée pour être emmanchée autour de l’arbre basse pression, une extrémité longitudinale de ladite virole comprenant des premiers moyens de crabotage (112,212) prévus dans un épaulement de ladite virole (106) et l’arbre basse pression (110) comprend des seconds moyens de crabotage (118) prévus dans un épaulement (120) de l’arbre pression, les seconds moyens de crabotage (120) étant en prise avec les premiers moyens de crabotages (112,212). Assemblage selon la revendication 1, comprenant un organe de serrage apte à être monté sur l’arbre basse pression (110) en amont de la virole (106) du disque de soufflante (102) et venir longitudinalement en butée contre ladite virole pour bloquer axialement le disque de soufflante par rapport à l’arbre basse pression. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les premiers moyens de crabotage (212) et les seconds moyens de crabotage présentent un profil rectangulaire. Assemblage selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel les premiers moyens de crabotage (112) et les seconds moyens de crabotage (118) présentent un profil sinusoïdal. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur des premiers moyens de crabotage (112,212), suivant la direction radiale, est inférieure à l’épaisseur total de la virole, suivant la direction radiale. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, comprenant un palier de guidage (114) dans lequel est monté l’arbre basse pression (110), la virole (106) du disque de soufflante étant longitudinalement en butée contre ledit palier de guidage (114). Assemblage selon l’une des revendications précédentes, comprenant des moyens d’étanchéité comprenant un flasque d’étanchéité et une cage d’étanchéité, ledit flasque d’étanchéité comprenant une première partie d’extrémité formant un joint dynamique avec une partie correspondante de la virole (106) 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. Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel le flasque d’étanchéité est agencé en amont de la cage d’étanchéité et la seconde extrémité du flasque d’étanchéité est agencée radialement à l’extérieur de la première extrémité du flasque d’étanchéité. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le disque de soufflante (102) comprend une virole radialement externe (104) par rapport à la virole (106) comprenant les premiers moyens de crabotage (112,212) et un moyeu (108) reliant la virole (106) radialement externe à ladite virole comprenant les premiers moyens de crabotage. Turbomachine comprenant un assemblage selon l’une des revendications précédentes.