Brevet FR3160205A1 — publié le 20250919

L'invention porte sur un module stator (10) de soufflante, notamment pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef, comportant: - un moyeu annulaire (11), - au moins une aube (12) munie d’un pied d'aube (15) disposé dans le logement de pied d'aube (13), - un système de bridage (18) en position de l'aube (12) comprenant: - un patin de serrage (21) mobile en translation entre: une position de déverrouillage dans laquelle le patin de serrage (21) est écarté par rapport au pied d'aube (15) pour permette une modification d'une position angulaire de l'aube (12), et une position de verrouillage dans laquelle le patin de serrage (21) coopère avec une gorge (17) réalisée dans le pied d'aube (15) de façon à assurer un blocage angulaire et un blocage radial de l'aube (12). Figure 3 SYSTÈME DE BRIDAGE POUR UNE AUBE DE SOUFFLANTE À FAIBLE ENCOMBREMENT RADIAL La présente invention porte sur un système de bridage pour une aube de redresseur de soufflante, stator, à faible encombrement radial. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, dans le domaine de l'aéronautique, en particulier avec les machines de test pour un banc d'essai de turbomachine. La FIG. 1 montre une telle machine de test 1 comportant une soufflante 2 de turbomachine visant à comprimer l’air pénétrant à l'intérieur du moteur. Une partie de cet air constitue le flux primaire F1 circulant dans une veine primaire 3 et une autre partie de cet air constitue le flux secondaire F2 circulant dans une veine secondaire 4. Le flux primaire F1 passe par un compresseur basse pression solidaire de la soufflante 2, par un compresseur haute pression, par la chambre de combustion, par la turbine haute pression et, pour finir, par la turbine basse pression avant d’être éjecté. A cet effet, la soufflante 2 comporte un module rotor 5 à aubage mobile et un module stator 6 à aubage fixe dénommé OGV (pour "Outlet Guide Vane" en anglais). Un cône d'entrée 7 est monté à l'extrémité amont du module rotor 5 pour dévier une partie du flux d'air qui pénètre à l'intérieur du turboréacteur vers les aubes de la soufflante 2. Le module rotor 5 comporte une pluralité d'aubes montées sur un moyeu annulaire appelée "disque fan" entraîné en rotation par la turbine basse pression. Le module rotor 5 procure une accélération aux particules d'air, en les déviant par rapport à l’axe X du moteur. Le module stator 6 ralentit les particules d'air et transforme une partie de leur vitesse en pression. Le module stator 6 ramène l’écoulement de l’air, accéléré par le module rotor 5, dans l’axe X du moteur. Les aubes du module stator 6 sont du type à calage variable, c’est-à-dire qu’elles peuvent être disposées dans une position angulaire prédéterminée autour de leur axe respectif afin d’adapter et d’optimiser cette position en fonction notamment du régime de la turbomachine. A cet effet, un système de bridage permet de sélectivement autoriser ou bloquer une rotation des pales du module stator 6 afin de sélectionner une position angulaire souhaitée. Toutefois, l'épaisseur E entre la veine primaire 3 et la veine secondaire 4 mesurée suivant une direction radiale par rapport à l'axe X du moteur est relativement faible. Il existe donc le besoin de développer un système de bridage à faible encombrement radial pouvant s'intégrer aisément à l'intérieur d'un volume interne du module stator. L'invention vise à combler efficacement ce besoin en proposant un module stator de soufflante, notamment 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, - un système de bridage en position de l'aube comprenant: - un patin de serrage mobile en translation, notamment suivant une direction axiale par rapport à un axe du moyeu annulaire, entre: - une position de déverrouillage dans laquelle le patin de serrage est écarté par rapport au pied d'aube pour permette une modification d'une position angulaire de l'aube, et - une position de verrouillage dans laquelle le patin de serrage coopère avec une gorge réalisée dans le pied d'aube de façon à assurer un blocage angulaire et un blocage radial de l'aube. L'invention permet ainsi, grâce au mouvement en translation du patin de serrage, d'intégrer de façon compacte le dispositif de bridage à l'intérieur du moyeu annulaire s'étendant entre la veine primaire et la veine secondaire de la turbomachine de test. Selon une réalisation de l'invention, le patin de serrage est porté par une tige mobile en translation par rapport au moyeu annulaire. Selon une réalisation de l'invention, une vis de pression est apte à bloquer en translation la tige lorsque le patin de serrage est en position de verrouillage. Selon une réalisation de l'invention, ledit module stator comporte une face inclinée réalisée sur le patin de serrage et une face inclinée réalisée sur le moyeu annulaire contre lesquelles un compressomètre est destiné à venir en appui pour appliquer un effort sur le patin de serrage avant un serrage de la vis de pression. Selon une réalisation de l'invention, ledit module stator comporte en outre un organe élastique sollicitant le patin de serrage dans la position de verrouillage. Selon une réalisation de l'invention, l'organe élastique prend la forme d'une lamelle élastique. Selon une réalisation de l'invention, le patin de serrage comporte une encoche destinée à coopérer avec un outil permettant d'escamoter le patin de serrage de la position verrouillée vers la position déverrouillée. Selon une réalisation de l'invention, le patin de serrage présente une extrémité en forme de coin destinée à coopérer avec la gorge de forme correspondante. Selon une réalisation de l'invention, une face du patin de serrage en contact avec le moyeu annulaire est recouverte par une couche d'un revêtement à faible coefficient de frottement. Selon une réalisation de l'invention, un capot de fermeture ferme un logement du moyeu annulaire dans lequel est disposé le patin de serrage de façon à reconstituer une portion d'une veine secondaire de la turbomachine. Selon une réalisation de l'invention, la vis de pression est insérée à l'intérieur d'un trou de fixation réalisé dans le capot de fermeture pour assurer une fixation dudit capot de fermeture sur le moyeu annulaire. 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, présentées 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: FIG. 1 La FIG. 1 , déjà décrite, est une vue en coupe longitudinale d'une machine de test pour un banc d'essai illustrant la faible épaisseur entre la veine primaire et la veine secondaire au niveau d'un module de stator; FIG. 2 La FIG. 2 est une vue en perspective d'un module de stator de soufflante pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef selon l'invention; FIG. 3 La FIG. 3 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un système de bridage pour une aube de module stator de soufflante à faible encombrement radial selon l'invention; FIG. 4 La FIG. 4 est une vue en coupe d'un compressomètre utilisé avec le mode de réalisation de la FIG. 3 ; FIG. 5 La FIG. 5 est une vue en perspective et en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'un système de bridage pour une aube de module stator de soufflante à faible encombrement radial selon l'invention. Il est à noter que, sur les figures 2 à 5, 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 FIG. 2 montre un module stator 10 fixe de soufflante pour un banc d’essai de turbomachine d’aéronef comportant un moyeu annulaire 11 ayant un axe X1 et une pluralité d'aubes 12. Les aubes 12 s'étendent radialement vers l'extérieur du moyeu annulaire 11 suivant leur axe Y. Plus précisément, le moyeu annulaire 11 comporte une pluralité de logements 13 de réception d'un pied d'aube 15. Chaque logement de pied d'aube 13 présente une forme cylindrique. Le moyeu annulaire 11 peut être un moyeu annulaire 11 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 partie du moyeu annulaire 11 délimite une portion des logements de pied d'aube 13. Les aubes 12 sont réparties angulairement de façon régulière suivant une circonférence du moyeu annulaire 11. Chaque aube 12 est munie d'un pied d'aube 15 disposé à l'intérieur d'un logement de pied d'aube 13 correspondant. Un pied d'aube 15 de forme cylindrique comporte une gorge 17 à sa périphérie externe. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, un système de bridage 18 en position de l'aube 12 comprend un patin de serrage 21 mobile en translation, notamment suivant une direction axiale par rapport à l'axe X1 du moyeu annulaire 11, entre: - une position de déverrouillage dans laquelle le patin de serrage 21 est écarté par rapport au pied d'aube 15 pour permette une modification d'une position angulaire de l'aube 12, et - une position de verrouillage dans laquelle le patin de serrage 21 coopère avec la gorge 17 réalisée dans le pied d'aube 12 de façon à assurer un blocage angulaire de l'aube 12 autour de l'axe Y et un blocage radial de l'aube 12 par rapport à l'axe X1. Le patin de serrage 21 présente une extrémité en forme de coin destinée à coopérer avec la gorge 17 de forme correspondante. Ainsi, la gorge 17 présente des faces inclinées. La gorge 17 peut ainsi présenter une section de forme triangulaire. Avantageusement, le patin de serrage 21 est porté par une tige 22 mobile en translation par rapport au moyeu annulaire 11. La tige 22 est disposée à l'intérieur d'une ouverture réalisée dans une portion du moyeu annulaire 11 ou dans une virole fixée sur le moyeu annulaire 11. Une vis de pression 25 est apte à bloquer en translation la tige 22 lorsque le patin de serrage 21 est en position de verrouillage. La vis de pression 25 est disposée à l'intérieur d'un alésage 26 réalisée dans le moyeu annulaire 11. La vis de pression 25 présente un axe X2 ayant une orientation radiale par rapport à l'axe X1 du moyeu annulaire 11. Lorsque la vis de pression 25 est serrée, la vis de pression 25 présente une extrémité venant en appui sur la tige 22 pour bloquer la tige 22 en translation. Cela permet de maintenir l'effort appliqué par le patin de serrage 21 sur le pied d'aube 15. Suivant le mode de réalisation de la FIG. 3 , un compressomètre 33 est destiné à venir en appui contre une face inclinée 29 réalisée sur le patin de serrage 21 et une face inclinée 30 réalisé sur le moyeu annulaire 11 ou une virole. Le compressomètre 33 est destiné à appliquer un effort sur le patin de serrage 21 avant un serrage de la vis de pression 25. A cet effet, comme on peut le voir sur la FIG. 4 , le compressomètre 33 présente une extrémité 34 en forme de coin destinée à venir en appui contre les deux faces inclinées 29, 30. Le compressomètre présente également une extrémité 35 via laquelle un opérateur ou un applicateur d'effort externe peut appliquer un effort. On décrit ci-après le fonctionnement du système de bridage 18 de la FIG. 3 . Dans un premier temps, le patin de serrage 21 est escamoté axialement vers la position de déverrouillage de façon à libérer l'espace à l'intérieur du logement de pied d'aube 13 pour le montage de l'aube 12. Une fois l'aube 12 mise en place à l'intérieur du logement de pied d'aube 13 et orientée suivant la position angulaire souhaitée, on déplace le patin de serrage 21 dans la position de verrouillage. Le compressomètre 33 est utilisé pour appliquer l’effort souhaité du patin de serrage 21 sur le pied d'aube 15 en insérant l'extrémité 34 en forme de coin entre les deux faces inclinées 29, 30 suivant la flèche F. Etant donné que l’effort de calage des aubes 12 est de l’ordre de 5N.m et que le diamètre du pivot des profils est de l'ordre de 80mm, l'effort à appliquer avec le compressomètre 33 est de l'ordre de 20daN. La vis de pression 25 est ensuite serrée de façon à maintenir l'effort de serrage appliqué par le patin de serrage 21 sur le pied d'aube 15. Le pied d'aube 15 est alors maintenu serré entre une paroi du logement de pied d'aube 13 et le patin de serrage 21. L'aube 12 est ainsi immobilisée dans la position angulaire souhaitée. Le compressomètre 33 peut ensuite être retiré. Une fois que toutes les aubes 12 sont montées sur le moyeu annulaire 11, un capot de fermeture 38 vient fermer un logement du moyeu annulaire 11 dans lequel est disposé le patin de serrage 21 de façon à reconstituer une portion de la veine secondaire de la turbomachine. Dans le mode de réalisation de la FIG. 5 , un organe élastique 40 sollicite le patin de serrage 21 dans la position de verrouillage. L'organe élastique 40 prend appui d'une part contre une face du moyeu annulaire 11 et d'autre part contre une extrémité de la tige 22 du patin de serrage 21. La face du moyeu annulaire 11 contre laquelle vient en appui l'organe élastique 40 peut s'étendre dans un plan perpendiculaire à une direction d'extension de la tige 22. Dans l'exemple représenté, l'organe élastique 40 prend la forme d'une lamelle élastique, notamment en forme de V. En variante, l'organe élastique 40 peut prendre la forme d'un ressort ou tout autre organe élastique adapté à l'application. Le patin de serrage 21 présente une encoche 41 destinée à coopérer avec un outil de déverrouillage (non représenté). L'encoche 41 peut être réalisée sur une face supérieure du patin de serrage 21. L'outil de déverrouillage peut par exemple présenter un embout en forme de tournevis plat ou toute autre forme adaptée à l'application. On décrit ci-après le fonctionnement du système de bridage 18 de la FIG. 5 . Dans un premier temps, le patin de serrage 21 est escamoté axialement à l'aide de l'outil de déverrouillage inséré à l'intérieur de l'encoche 41 pour faire passer le patin de serrage 21 de la position de verrouillage à la position de déverrouillage. Cela permet de libérer l'espace à l'intérieur du logement de pied d'aube 13 pour le montage de l'aube 12. Une fois l'aube 12 mise en place à l'intérieur du logement de pied d'aube 13 et orientée suivant la position angulaire souhaitée, on retire l'outil de déverrouillage, de sorte que l'organe élastique 40 sollicite le patin de serrage 21 vers la position de verrouillage. La vis de pression 25 est ensuite serrée de façon à maintenir l'effort de serrage appliqué par le patin de serrage 21 sur le pied d'aube 15 correspondant. L'aube 12 est ainsi immobilisée dans la position angulaire souhaitée. Une fois toutes les aubes 12 montées sur le moyeu annulaire 11, un capot de fermeture 38 vient fermer un logement du moyeu annulaire 11 dans lequel est disposé le patin de serrage 21 de façon à reconstituer une portion de la veine secondaire de la turbomachine. La vis de pression 25 peut être insérée à l'intérieur d'un trou de fixation 42 réalisé dans le capot de fermeture 38 pour assurer une fixation dudit capot de fermeture 38 sur le moyeu annulaire 11. Dans tous les modes de réalisation de l'invention, une face du patin de serrage 21 en contact avec le moyeu annulaire 11 peut être recouverte par une couche d'un revêtement à faible coefficient de frottement 43, tel que du téflon (nom commercial). Cela permet de réduire le frottement entre le dessous du patin de serrage 21 et le moyeu annulaire 11 afin de faciliter l’application de l’effort de serrage. Dans l'exemple représenté, la face du patin de serrage 21 recouverte par la couche d'un revêtement à faible coefficient de frottement 43 est une face radialement inférieure du patin de serrage 21. 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. Module stator (10) de soufflante, notamment 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 (15) disposé dans le logement de pied d'aube (13), caractérisé en ce que ledit module stator (10) comporte en outre un système de bridage (18) en position de l'aube (12) comprenant: - un patin de serrage (21) mobile en translation entre: - une position de déverrouillage dans laquelle le patin de serrage (21) est écarté par rapport au pied d'aube (15) pour permette une modification d'une position angulaire de l'aube (12), et - une position de verrouillage dans laquelle le patin de serrage (21) coopère avec une gorge (17) réalisée dans le pied d'aube (15) de façon à assurer un blocage angulaire et un blocage radial de l'aube (12). Module stator selon la revendication 1, caractérisé en ce que le patin de serrage (21) est porté par une tige (22) mobile en translation par rapport au moyeu annulaire (11). Module stator selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une vis de pression (25) est apte à bloquer en translation la tige (22) lorsque le patin de serrage (21) est en position de verrouillage. Module stator selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une face inclinée (29) réalisée sur le patin de serrage (21) et une face inclinée (30) réalisée sur le moyeu annulaire (11) contre lesquelles un compressomètre (33) est destiné à venir en appui pour appliquer un effort sur le patin de serrage (21) avant un serrage de la vis de pression (25). Module stator selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un organe élastique (40) sollicitant le patin de serrage (21) dans la position de verrouillage. Module stator selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe élastique (40) prend la forme d'une lamelle élastique. Module stator selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le patin de serrage (21) comporte une encoche (41) destinée à coopérer avec un outil permettant d'escamoter le patin de serrage (21) de la position verrouillée vers la position déverrouillée. Module stator selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le patin de serrage (21) présente une extrémité en forme de coin destinée à coopérer avec la gorge (17) de forme correspondante. Module stator selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une face du patin de serrage (21) en contact avec le moyeu annulaire (11) est recouverte par une couche d'un revêtement à faible coefficient de frottement (43). Module stator selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un capot de fermeture (38) ferme un logement du moyeu annulaire (11) dans lequel est disposé le patin de serrage (21) de façon à reconstituer une portion d'une veine secondaire de la turbomachine. Module stator selon les revendications 3 et 10, caractérisé en ce que la vis de pression (25) est insérée à l'intérieur d'un trou de fixation (42) réalisé dans le capot de fermeture (38) pour assurer une fixation dudit capot de fermeture (38) sur le moyeu annulaire (11).