Brevet FR3147320A1 — publié le 20241004

L'invention porte sur une soufflante (10) pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef comportant un système de bridage (21) en position de l'aube (12) comprenant: - une roue à rochet (22) mobile en rotation par rapport au moyeu annulaire (11) entre: - au moins une position angulaire de verrouillage dans laquelle une dent (23) de la roue à rochet (22) vient en appui contre un pied d'aube (18) correspondant afin d’appliquer un effort de plaquage du pied d'aube (18) contre le moyeu annulaire (11) pour maintenir les aubes (12) dans une position angulaire souhaitée, et - une position angulaire de déverrouillage dans laquelle un pied d’aube (18) est positionné dans un creux inter-dent (24) correspondant, de sorte que ledit pied d'aube (18) est libéré de l’effort de plaquage pour permette une modification d'une position angulaire de l'aube (12). Figure 2 SYSTÈME DE BRIDAGE D'AUBE D'UNE SOUFFLANTE MUNI D'UNE ROUE A ROCHET La présente invention porte sur un système de bridage d'aube d'une soufflante muni d'une roue à rochet. Une turbomachine d’aéronef comprend classiquement depuis l’amont jusqu’à l’aval, par référence à l’écoulement des gaz dans la turbomachine, une soufflante, un ou plusieurs compresseurs, une chambre annulaire de combustion, une ou plusieurs turbines et une tuyère d’échappement de gaz de combustion. Les figures 1a et 1b montrent une soufflante 1 comportant un moyeu 2 ayant un axe longitudinal X. Des aubes 3 s'étendent radialement vers l'extérieur du moyeu 2 suivant leur axe Y. Les aubes 3 sont réparties angulairement de façon régulière suivant une circonférence du moyeu 2. Les aubes 3 sont du type à calage variable, c’est-à-dire qu’elles peuvent être calées dans une position angulaire prédéterminée autour de leur axe Y respectif afin d’adapter et d’optimiser cette position en fonction notamment du régime de la turbomachine. En pratique, les aubes 3 peuvent être déplacées sur plus de 90° autour de leur axe Y, depuis une position "drapeau" dans laquelle une aube est sensiblement alignée avec l’axe X tel que cela est illustré par la , et une position "inverseur" (de l’anglais "reverse") dans laquelle une aube est apte à générer un flux d’air inversé par rapport au sens d’écoulement du flux d’air dans la turbomachine, tel que cela est illustré par la . Il est connu d'utiliser un système capable de verrouiller différentes positions angulaires des aubes lors d'essais de la soufflante. Le document FR3111161 décrit un système de bridage pouvant comporter une bride vissée sur une portion annulaire du moyeu de façon à maintenir serrée le pied d'aube entre la bride et la portion annulaire du moyeu. Il est également possible d'utiliser un dispositif à piston dont la pression d'huile permet de modifier une position angulaire d'une aube. Toutefois, ces systèmes de bridage sont des systèmes individuels qui nécessitent de déverrouiller puis verrouiller chaque aube les unes après les autres afin de modifier leur position angulaire. Cela induit une longue durée d'intervention entre deux tests de soufflante pour modifier la position angulaire de l'ensemble des aubes. Il existe donc le besoin de pouvoir gérer le verrouillage de toutes les aubes malgré leurs dispersions géométriques de fabrication ou d’usure en une seule fois pour gagner du temps de manipulation et de réglage. L'invention vise à combler efficacement ce besoin en proposant une soufflante pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef comportant: - un moyeu annulaire comportant au moins un logement de pied d'aube, - au moins une aube munie d’un pied d'aube disposé dans le logement de pied d'aube, - ladite soufflante comporte en outre un système de bridage en position de l'aube comprenant: - une roue à rochet comportant une alternance de dents et de creux inter-dents, ladite roue à rochet étant mobile en rotation par rapport au moyeu annulaire entre: - au moins une position angulaire de verrouillage dans laquelle une dent de la roue à rochet vient en appui contre un pied d'aube correspondant afin d’appliquer un effort de plaquage du pied d'aube contre le moyeu annulaire pour maintenir les aubes dans une position angulaire souhaitée, et - au moins une position angulaire de déverrouillage dans laquelle un pied d’aube est positionné dans un creux inter-dent correspondant, de sorte que ledit pied d'aube est libéré de l’effort de plaquage pour permette une modification d'une position angulaire de l'aube. L'invention permet ainsi, par une simple rotation de la roue à rochet, de sélectivement desserrer tous les pieds d'aubes pour permettre un changement de la position angulaire des aubes puis serrer tous les pieds d'aubes pour maintenir les aubes dans une position angulaire souhaitée. Selon une réalisation de l'invention, un moteur électrique est intégré dans le pied d'aube. Selon une réalisation de l'invention, le moteur électrique est autonome. Selon une réalisation de l'invention, le moteur électrique est relié à un boîtier de commande électronique pilotable à distance. Selon une réalisation de l'invention, la roue à rochet est montée de façon coaxiale avec le moyeu de la soufflante. Selon une réalisation de l'invention, la roue à rochet comporte une portion annulaire centrale vissée sur un arbre du moyeu. Selon une réalisation de l'invention, les dents de la roue à rochet viennent en appui contre les pieds d'aubes suivant des pistes de contact. Selon une réalisation de l'invention, une piste de contact est glissante par rapport à un pied d'aube pour autoriser une variation de déplacement entre le pied d'aube et la roue à rochet. Selon une réalisation de l'invention, la roue à rochet comporte une jambe souple s'étendant entre la portion annulaire centrale et les pistes de contact. Selon une réalisation de l'invention, une portion saillante formant une masse est positionnée radialement sous les pistes de contact. Selon une réalisation de l'invention, un contre-écrou est vissé sur un arbre du moyeu pour maintenir en position la roue à rochet. Selon une réalisation de l'invention, la soufflante comporte un moyen de pilotage de la rotation de la roue à rochet permettant un changement de position angulaire des aubes. La présente invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés à titre d’exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l’exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles: Les figures 1a et 1b, déjà décrites, montrent une soufflante de turbomachine munie d'aubes à calage variable respectivement dans une position "drapeau" et une position "inverseur"; La est une vue en perspective partielle d'une soufflante pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef munie d'un système de bridage d'aube à roue à rochet selon l'invention; La est une vue en perspective d'une roue à rochet d'un système de bridage d'aube selon l'invention coopérant avec des pieds d'aube disposés suivant une circonférence de ladite roue à rochet; Les figures 4a et 4b sont des vues schématiques de côté illustrant le fonctionnement d'un système de bridage d'aube selon l'invention respectivement dans une position verrouillée et dans une position déverrouillée; La est une vue schématique d'un pied d'aube comportant un moteur électrique permettant d'effectuer un changement de calage angulaire d'une aube; La est une vue en coupe longitudinale d'une roue à rochet d'un système de bridage d'aube selon l'invention. Il est à noter que, sur les figures 2 et suivantes, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. La montre une soufflante 10 pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef comportant un moyeu annulaire 11 ayant un axe X et une pluralité d'aubes 12. Un cône d'entrée 14 est monté à l'extrémité amont du moyeu 11 pour dévier une partie du flux d'air qui pénètre à l'intérieur du turboréacteur vers les aubes 12 de la soufflante 10. Le moyeu annulaire 11 comporte une pluralité de logements de réception de pied d'aube 13. Le moyeu annulaire 11 peut être un moyeu monobloc, c’est-à-dire qu'il est réalisé en une seule partie. En variante, le moyeu annulaire 11 est réalisé en deux parties annulaires co-axiales assemblées entre elles. Chaque logement de pied d'aube 13 comporte une paroi de retenue 15. La paroi de retenue 15 est issue d'une face interne du logement 13 et s'étend radialement, par rapport à l'axe Y, depuis la face interne du logement 13 vers le centre du logement 13. La paroi de retenue 15 présente une ouverture de passage 16 d'un pied d'aube 18. Les aubes 12 s'étendent radialement vers l'extérieur du moyeu 11 suivant leur axe Y. Les aubes 12 sont réparties angulairement de façon régulière suivant une circonférence du moyeu 11. Chaque aube 12 est munie d'un pied d'aube 18 disposé à l'intérieur d'un logement de pied d'aube 13 correspondant. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, un système de bridage 21 en position de l'aube 12 permet, dans un état déverrouillé, d'autoriser une rotation du pied d'aube 18 à l'intérieur d'un logement 13 correspondant autour de l'axe Y de façon à sélectionner une position angulaire souhaitée de l'aube 12 pour un essai et dans un état verrouillé d'immobiliser l'aube 12 à l'intérieur du logement 13 dans la position angulaire souhaitée. Le système de bridage 21 en position des aubes 12 comprend une roue à rochet 22 d'axe X1 comportant une alternance de dents 23 et de creux inter-dents 24. Un creux inter-dent 24 se situe ainsi entre deux dents 23 consécutives. La roue à rochet 22 est montée de façon co-axiale avec le moyeu annulaire 11, de telle façon que les axes X et X1 sont confondus l'un par rapport à l'autre. La roue à rochet 22 est mobile en rotation par rapport au moyeu annulaire 11 autour des axes X et X1. La roue à rochet 22 est mobile en rotation entre au moins une position angulaire de verrouillage et au moins une position angulaire de déverrouillage. Comme cela est illustré sur la , dans la position angulaire de verrouillage, une dent 23 de la roue à rochet 22 vient en appui contre un pied d'aube 18 correspondant afin d’appliquer un effort de plaquage du pied d'aube 18 contre le moyeu annulaire 11 pour maintenir les aubes 12 dans une position angulaire souhaitée. Le jeu entre la tête de dent 23 et le pied d’aube 18 est alors serré, c’est-à-dire légèrement négatif. Une portion radialement saillante 19 d'un pied d'aube 18 par rapport à l'axe Y vient en appui contre une paroi de retenue 15 correspondante. La portion saillante 19 est de préférence composée de deux demis anneaux assemblés avec des vis, indépendante du pied d’aube 18 afin que l’aube 12 puisse être insérée par l’extérieur du moyeu 11. Comme cela est illustré sur la , dans la position angulaire de déverrouillage de la roue à rochet 22, un pied d’aube 18 est positionné dans un creux inter-dent 24 correspondant, de sorte que ledit pied d'aube 18 est libéré de l’effort de plaquage pour permette une modification d'une position angulaire de l'aube 12. Il existe alors un jeu positif J entre la portion radialement saillante 19 d'un pied d'aube 18 et la paroi de retenue 15 correspondante. Dans un autre mode complémentaire, un inter-dent 24 plus creux permet d’accéder aux vis des demis anneaux de la portion saillante 19 pour changer une aube in-situ sans démonter la roue, son système de verrouillage et les autres aubes. La position angulaire de verrouillage et la position angulaire de déverrouillage peuvent correspondre respectivement à une position serrée de la roue à rochet 22 sur l'arbre 31 du moyeu 11 et à une position desserrée de la roue à rochet 22 sur l'arbre 31 du moyeu 11. Le changement de calage angulaire des aubes 12 peut être réalisé manuellement lors d’essais au sol ou mécaniquement via un piston selon l'état de la technique. Alternativement, comme on peut le voir sur la , le changement de calage angulaire peut être effectué au moyen d'un moteur électrique 26 intégré dans le pied d'aube 18. Le moteur électrique 26 peut être disposé à l'intérieur d'un volume interne délimité par la portion radialement saillante 19 du pied d'aube 18. Le verrouillage du pied d'aube 18 est alors assuré par le plaquage d'un palonnier 27 contre le moyeu 11 après crantage de la roue à rochet 22 en position verrouillée. La illustre respectivement la position verrouillée dans laquelle le palonnier 27 vient en appui contre le moyeu 11 via la paroi de retenue 15 (demi-vue à gauche en ) et la position déverrouillée dans laquelle le palonnier 27 se situe à distance de la paroi de retenue 15 (demi-vue à droite en ). Le moteur électrique 26 peut être autonome ou relié à un boitier de commande électronique pilotable à distance. Un moyen de pilotage de la rotation de la roue à rochet 22 peut permettre un changement de position angulaire des aubes 12. Plus précisément, la roue à rochet 22 est montée de façon coaxiale avec le moyeu 11 de la soufflante 10. La roue à rochet 22 est disposée radialement sous les pieds d’aubes 18. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 6, la roue à rochet 22 comporte une portion annulaire centrale 30 vissée sur un arbre 31 du moyeu 11. La portion annulaire centrale 30 présente une forme annulaire d'orientation axiale par rapport à l'axe X1 de la roue à rochet 22. La portion annulaire centrale 30 comporte un taraudage destiné à coopérer avec une portion filetée complémentaire réalisée sur la périphérie externe de l'arbre 31 du moyeu 11. Les dents 23 de la roue à rochet 22 viennent en appui contre les pieds d'aubes 18 suivant des pistes de contact 33. Une piste de contact 33 est glissante par rapport à un pied d'aube 18 pour autoriser une variation de déplacement entre le pied d'aube 18 et la roue à rochet 22. Une jambe souple 34 s'étend entre la portion annulaire centrale 30 vissée et les pistes de contact 33. La jambe souple 34 est constituée par une paroi annulaire ayant une orientation radiale par rapport à l'axe X1 de la roue à rochet 22. La jambe souple 34 assure une liaison mécanique entre la portion annulaire centrale 30 et une portion annulaire externe 35 portant les dents 23. La jambe souple 34 permet à la portion annulaire externe 35 portant les dents 23 de s’adapter aux dilatations de pièces disposées entre l’arbre 31 et des aubes 12. Cette jambe souple 34 permet également d'assurer une déformation de la roue à rochet 22 sous l’effet de la force centrifuge pour garantir un appui permanent entre les pistes de contact 33 de la roue à rochet 22 et les pieds d’aubes 18. Une portion saillante 38 formant une masse est positionnée radialement sous les pistes de contact 33. La portion saillante 38 s'étend ainsi circonférentiellement suivant un diamètre inférieur aux pistes de contact 33. Cela permet d'optimiser l’effort centrifuge appliqué par la roue à rochet 22 sur les pieds d'aubes 18. Un contre-écrou 40 est vissé sur l'arbre 31 du moyeu 11 pour maintenir en position la roue à rochet 22, tel que cela est montré sur la . Une telle configuration empêche le moyeu 11 de s’échapper au cas où ses fixations casseraient lors d’une survitesse. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En outre, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association. Soufflante (10) pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef comportant: - un moyeu annulaire (11) comportant au moins un logement de pied d'aube (13), - au moins une aube (12) munie d’un pied d'aube (18) disposé dans le logement de pied d'aube (13), caractérisée en ce que ladite soufflante (10) comporte en outre un système de bridage (21) en position de l'aube (12) comprenant: - une roue à rochet (22) comportant une alternance de dents (23) et de creux inter-dents (24), ladite roue à rochet (22) étant mobile en rotation par rapport au moyeu annulaire (11) entre: - au moins une position angulaire de verrouillage dans laquelle une dent (23) de la roue à rochet (22) vient en appui contre un pied d'aube (18) correspondant afin d’appliquer un effort de plaquage du pied d'aube (18) contre le moyeu annulaire (11) pour maintenir les aubes (12) dans une position angulaire souhaitée, et - au moins une position angulaire de déverrouillage dans laquelle un pied d’aube (18) est positionné dans un creux inter-dent (24) correspondant, de sorte que ledit pied d'aube (18) est libéré de l’effort de plaquage pour permette une modification d'une position angulaire de l'aube (12). Soufflante selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un moteur électrique (26) est intégré dans le pied d'aube (18). Soufflante selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moteur électrique (26) est autonome. Soufflante selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le moteur électrique (26) est relié à un boîtier de commande électronique pilotable à distance. Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la roue à rochet (22) est montée de façon coaxiale avec le moyeu (11) de la soufflante. Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la roue à rochet (22) comporte une portion annulaire centrale (30) vissée sur un arbre du moyeu (11). Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les dents (23) de la roue à rochet (22) viennent en appui contre les pieds d'aubes (18) suivant des pistes de contact (33). Soufflante selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'une piste de contact (33) est glissante par rapport à un pied d'aube (18) pour autoriser une variation de déplacement entre le pied d'aube (18) et la roue à rochet (22). Soufflante selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la roue à rochet (22) comporte une jambe souple (34) s'étendant entre la portion annulaire centrale (30) et les pistes de contact (33). Soufflante selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'une portion saillante (38) formant une masse est positionnée radialement sous les pistes de contact (33). Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un contre-écrou (40) vissé sur un arbre du moyeu (11) pour maintenir en position la roue à rochet (22). Soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de pilotage de la rotation de la roue à rochet (22) permettant un changement de position angulaire des aubes (12).