Brevet FR3160204A1 — publié le 20250919

Assemblage de pièces (10, 12) pour une turbomachine d’aéronef, cet assemblage comportant : - une première pièce (10) comportant une première bride annulaire (10a), - une seconde pièce (12) comportant une seconde bride annulaire (12a), - des boulons (20) qui traversent des orifices (10b) des et seconde brides (10a, 12a), et - des rondelles (20) qui sont intercalées axialement entre des têtes (18a1) des vis (18a) et l’une des brides (10a), caractérisé en ce que les rondelles (20) ont un modèle de Young inférieur à celui de chaque bride (10a, 12a). Figure pour l'abrégé : Figure 3 ASSEMBLAGE DE PIECES POUR UNE TURBOMACHINE D’AERONEF Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un assemblage de pièces pour une turbomachine d’aéronef. Arrière-plan technique Une turbomachine d’aéronef comprend des assemblages de pièces boulonnées et la présente invention concerne ce type d’assemblage. Comme illustré à la FIG. 1 , ce type d’assemblage comprend deux ou plusieurs pièces 10, 12, 14, 16 comportant des brides 10a, 12a, 14a, 16a qui sont appliquées axialement l’une sur l’autre et serrées axialement l’une contre l’autre ou les unes contre les autres par des boulons 18 qui traversent les brides 10a, 12a, 14a, 16a. Les brides 10a, 12a, 14a, 16a sont en général réalisées dans des alliages métalliques et comportent des orifices 10b, 12b, 14b, 16b de passage des vis 18a des boulons 18 ( FIG. 2 ). Chacune des vis 18a comprend une tête 18a1 reliée à une tige filetée 18a2 qui traverse les orifices 10b, 12b, 14b, 16b des brides et est vissée dans un écrou 18b. Les brides 10a, 12a, 14a, 16a sont intercalées entre les écrous 18b, d’une part, et les têtes 18a1 des vis 18a, d’autre part, et des rondelles 20 sont intercalées entre les têtes 18a1 des vis 18a et l’une des brides 10a pour rattraper les jeux axiaux liés au montage et aux tolérances de fabrication. Dans la technique actuelle, les rondelles sont réalisées dans des matériaux rigides non déformables ni compressibles, et dans tous les cas plus rigides que les matériaux des brides. Cette configuration présente toutefois des inconvénients. En fonctionnement, les pièces et leurs brides sont susceptibles de se déformer ce qui peut se traduire par un défaut de parallélisme des brides et donc un défaut d’appui axial et de serrage des brides entre elles. Ce défaut peut également apparaître au repos car les tolérances de fabrication des pièces font que les brides ne sont pas toujours parfaitement parallèles, comme illustré à la FIG. 2 . Ce défaut est problématique car il peut entrainer une flexion de la vis au serrage et donc réduire sa durée de vie. L’invention propose une solution à ce problème qui est simple, efficace et économique. L’invention propose un assemblage de pièces pour une turbomachine d’aéronef, cet assemblage comportant : - une première pièce comportant une première bride annulaire qui s’étend autour d’un axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette première bride annulaire comportant une première série d’orifices axiaux répartis autour de l’axe, - une seconde pièce comportant une seconde bride annulaire qui s’étend autour de l’axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette second bride annulaire comportant une seconde série d’orifices axiaux répartis autour de l’axe et alignés axialement avec les orifices de la première série, - des boulons qui sont répartis autour de l’axe et qui sont parallèles à l’axe, chacun de ces boulons traversant un des orifices de la première bride et un des orifices de la seconde bride et comportant un écrou et une vis qui comporte une tête reliée à une tige filetée apte à être vissée dans l’écrou, et - des rondelles qui sont réparties autour de l’axe et qui sont traversées par les tiges filetées des vis, les rondelles étant intercalées axialement entre les têtes des vis et la première bride caractérisé en ce que les rondelles ont un modèle de Young inférieur à celui de chaque bride. L’invention propose ainsi d’utiliser des rondelles qui sont plus déformables et/ou compressibles que les brides. Lors du serrage des brides ou en fonctionnement, dans le cas où les brides ne seraient pas parfaitement parallèles, les rondelles se déforment et compensent ce défaut de parallélisme ce qui évite aux boulons de se déformer par flexion. Ceci permet d’améliorer la durée de vis des boulons et donc de l’assemblage. L’assemblage selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : les rondelles ont un modèle de Young au moins cinq fois inférieur à celui de chaque bride ; les rondelles ont un modèle de Young au moins dix fois inférieur à celui de chaque bride ; les rondelles sont réalisées dans un matériau choisi parmi le plomb, l’aluminium, le bronze, et leurs alliages ; le module de Young des rondelles est compris entre 10MPa et 200Mpa, et de préférence entre 20MPa et 120MPa ; les brides sont réalisées en superalliage à base nickel ; l’assemblage comprend en outre une troisième pièce comportant une troisième bride annulaire qui s’étend autour de l’axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette troisième bride annulaire comportant une troisième série d’orifices axiaux répartis autour de l’axe et alignés axialement avec les orifices des première et seconde séries, les orifices de cette troisième série étant traversés par les boulons ; l’assemblage comprend en outre une quatrième pièce comportant une quatrième bride annulaire qui s’étend autour de l’axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette quatrième bride annulaire comportant une quatrième série d’orifices axiaux répartis autour de l’axe et alignés axialement avec les orifices des première, seconde et troisième séries, les orifices de cette quatrième série étant traversés par les boulons ; -- les boulons sont sertis sur la seconde bride et en particulier dans les orifices de cette seconde bride. La présente invention concerne également une turbomachine d’aéronef, comportant au moins un assemblage tel que décrit ci-dessus. L’assemblage peut faire partie d’une turbine, par exemple haute pression, et en particulier d’un rotor de turbine. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 est une vue schématique partielle en coupe axiale d’un assemblage de pièces pour une turbomachine d’aéronef, FIG. 2 la FIG. 2 est une vue similaire à celle de la FIG. 1 et illustre un assemblage de pièces pour une turbomachine d’aéronef conforme à l’invention, FIG. 3 la FIG. 3 est une vue similaire à celle de la FIG. 1 et illustre un assemblage de pièces conforme à l’invention. Description détaillée de l'invention Les figures 1 et 2 ont été partiellement décrites dans ce qui précède. Ces figures ainsi que la FIG. 3 peuvent être considérées comme illustrant des caractéristiques de l’invention. L’invention concerne un assemblage de pièces 10, 12, 14, 16 pour une turbomachine d’aéronef, cet assemblage comportant : - une première pièce 10 comportant une première bride annulaire 10a qui s’étend autour d’un axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette première bride annulaire 10a comportant une première série d’orifices axiaux 10b répartis autour de l’axe, - une seconde pièce 12 comportant une seconde bride annulaire 12a qui s’étend autour de l’axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette second bride annulaire 12a comportant une seconde série d’orifices axiaux 12b répartis autour de l’axe et alignés axialement avec les orifices 12a de la première série, - des boulons 18 qui sont répartis autour de l’axe et qui sont parallèles à l’axe, chacun de ces boulons 18 traversant chacun un des orifices 10b de la première bride 10a et un des orifices 12b de la seconde bride 12a et comportant un écrou 18b et une vis 18a qui comporte une tête 18a1 reliée à une tige filetée 18a2 apte à être vissée dans l’écrou 18b, et - des rondelles 20 qui sont réparties autour de l’axe et qui sont traversées par les tiges filetées 18a2 des vis 18a, les rondelles 20 étant intercalées axialement entre les têtes 18a1 des vis 18a et la première bride 10. Comme on le voit dans les figures, l’assemblage selon l’invention n’est pas limité à un nombre particulier de brides. Il peut comprendre deux brides 10a, 12a comme illustré à la FIG. 3 . L’assemblage comprend alors les première et seconde brides 10a, 12a précitées. L’assemblage peut comprendre trois brides 10a, 12a, 14a comme illustré à la FIG. 2 . L’assemblage comprend alors une troisième bride 14a intercalée par exemple entre les première et seconde brides 10a, 12a précitées. On comprend dès lors que l’assemblage comprend en outre une troisième pièce 14 comportant cette troisième bride annulaire 14a qui s’étend autour de l’axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe. La troisième bride annulaire 14a comporte une troisième série d’orifices axiaux 14b répartis autour de l’axe et alignés axialement avec les orifices 10b, 12b des première et seconde séries, les orifices 14b de cette troisième série étant traversés par les boulons 18. L’assemblage peut comprendre quatre brides 10a, 12a, 14a, 16a comme illustré à la FIG. 1 . L’assemblage comprend alors, en plus de la troisième bride 14a précitée, une quatrième bride 16a intercalée par exemple entre les troisième et seconde brides 14a, 12a précitées. On comprend dès lors que l’assemblage comprend en outre une quatrième pièce 16 comportant cette quatrième bride annulaire 16a qui s’étend autour de l’axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe. La quatrième bride annulaire 16a comporte une quatrième série d’orifices axiaux 16b répartis autour de l’axe et alignés axialement avec les orifices 10b, 12b, 14b des autres séries, les orifices 16b de cette quatrième série étant traversés par les boulons 18. Selon l’invention, les rondelles 20 ont un modèle de Young inférieur à celui de chaque bride 10a, 12a, 14a, 16a. Cela permet aux rondelles 20 d’avoir une capacité de déformation et/ou de compression privilégiée par rapport aux brides 10a, 12a, 14a, 16a. La FIG. 2 permet de voir par exemple qu’un défaut de parallélisme des brides 10a, 12a, 14a, 16a va entrainer une déformation d’au moins une partie des rondelles 20 (qui vont avoir une variation d’épaisseur sur tout leur pourtour du fait de la répartition des efforts de compression) et va éviter aux boulons 18 de fléchir. L’invention permet ainsi d’éviter l’introduction de contraintes de flexion dans les boulons 18 (trop néfaste pour leur bon fonctionnement) en sacrifiant une partie de l’effort de serrage dans la déformation des rondelles 20 permettant d’augmenter le niveau de tolérance admissible sur les brides. Comme illustré à la FIG. 2 , les boulons 18b peuvent être sertis sur la seconde bride 14a et en particulier dans les orifices 14b de cette seconde bride 14a. De préférence, les rondelles 20 ont un modèle de Young au moins cinq fois inférieur à celui de chaque bride 10a, 12a, 14a, 16a. Plus préférentiellement, les rondelles 20 ont un modèle de Young au moins dix fois inférieur à celui de chaque bride 10a, 12a, 14a, 16a. Les rondelles 20 peuvent être réalisées dans un matériau choisi parmi le plomb, l’aluminium, le bronze, et leurs alliages (alliage à base de plomb, alliage à base d’aluminium, alliage comportant du bronze (cuivre et étain), alliage à base de plomb et/ou d’aluminium et/ou de bronze). Le module de Young des rondelles 20 est compris de préférence entre 10MPa et 200Mpa, et de préférence entre 20MPa et 120MPa. Par comparaison, le module de Young de chacune des brides 10a, 12a, 14a, 16a peut être supérieur à 600MPa voire 1200Mpa. Les brides 10a, 12a, 14a, 16a sont par exemple réalisées en superalliage à base nickel. La présente invention concerne également une turbomachine d’aéronef, comportant au moins un assemblage tel que décrit ci-dessus. L’assemblage peut faire partie d’une turbine, par exemple haute pression, et en particulier d’un rotor de turbine, comme illustré dans les dessins. Les pièces 10, 12, 14, 16 sont alors par exemple des disques aubagés de turbine. Les avantages liés à l’invention sont notamment les suivants : rattrapage des défauts de battement et de parallélisme entre les brides des pièces, maintien du serrage et des efforts des boulons, etc. Assemblage de pièces (10, 12, 14, 16) pour une turbomachine d’aéronef, cet assemblage comportant : - une première pièce (10) comportant une première bride annulaire (10a) qui s’étend autour d’un axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette première bride annulaire (10a) comportant une première série d’orifices (10b) axiaux répartis autour de l’axe, - une seconde pièce (12) comportant une seconde bride annulaire (12a) qui s’étend autour de l’axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette second bride annulaire (12b) comportant une seconde série d’orifices axiaux (12b) répartis autour de l’axe et alignés axialement avec les orifices (10b) de la première série, - des boulons (20) qui sont répartis autour de l’axe et qui sont parallèles à l’axe, chacun de ces boulons (20) traversant un des orifices (10b) de la première bride (10a) et un des orifices (12b) de la seconde bride (12a) et comportant un écrou (18b) et une vis (18a) qui comporte une tête (18a1) reliée à une tige filetée (18a2) apte à être vissée dans l’écrou (18b), et - des rondelles (20) qui sont réparties autour de l’axe et qui sont traversées par les tiges filetées (18a2) des vis (18a), les rondelles (20) étant intercalées axialement entre les têtes (18a1) des vis (18a) et la première bride (10a), caractérisé en ce que les rondelles (20) ont un modèle de Young inférieur à celui de chaque bride (10a, 12a, 14a, 16a). Assemblage selon la revendication 1, dans lequel les rondelles (20) ont un modèle de Young au moins cinq fois inférieur à celui de chaque bride (10a, 12a, 14a, 16a). Assemblage selon la revendication 2, dans lequel les rondelles (20) ont un modèle de Young au moins dix fois inférieur à celui de chaque bride (10a, 12a, 14a, 16a). Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les rondelles (20) sont réalisées dans un matériau choisi parmi le plomb, l’aluminium, le bronze, et leurs alliages. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le module de Young des rondelles (20) est compris entre 10MPa et 200Mpa, et de préférence entre 20MPa et 120MPa. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les brides (10a, 12a, 14a, 16a) sont réalisées en superalliage à base nickel. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il comprend en outre une troisième pièce (14) comportant une troisième bride annulaire (14a) qui s’étend autour de l’axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette troisième bride annulaire (14a) comportant une troisième série d’orifices axiaux (14b) répartis autour de l’axe et alignés axialement avec les orifices (10b, 12b) des première et seconde séries, les orifices (14b) de cette troisième série étant traversés par les boulons (18). Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel il comprend en outre une quatrième pièce (16) comportant une quatrième bride annulaire (16a) qui s’étend autour de l’axe et qui a une orientation radiale par rapport à cet axe, cette quatrième bride annulaire (16a) comportant une quatrième série d’orifices axiaux (16b) répartis autour de l’axe et alignés axialement avec les orifices (10b, 12b, 14b) des première, seconde et troisième séries, les orifices (16b) de cette quatrième série étant traversés par les boulons (18). Turbomachine d’aéronef, comportant au moins un assemblage selon l’une des revendications précédentes. Turbomachine selon la revendication précédente, dans laquelle l’assemblage fait partie d’une turbine, par exemple haute pression, et en particulier d’un rotor de turbine.