Brevet FR3164744A1 — publié le 20260123

L’invention concerne un procédé (400) de fixation d’au moins deux disques d’un rotor d’une turbomachine d’aéronef, les disques étant empilés les uns sur les autres suivant un axe de révolution vertical et passant par le centre desdits disques, les disques comportant des brides annulaires qui sont appliquées axialement l’une sur l’autre et qui comprennent des orifices de réception de vis , les vis comportant chacune une tête et une tige filetée traversant les orifices des brides et recevant un écrou, le procédé comprenant les étapes suivantes: mise en place des vis sur un organe de montage, l’organe et les vis formant un ensemble de fixation ; positionnement de l’ensemble de fixation sur les brides des disques ; installation et vissage des écrous sur des extrémités libres desdites tiges jusqu’à leur serrage; retrait de l’organe de montage. Figure pour l’abrégé : Figure 5 PROCEDE DE FIXATION D’AU MOINS DEUX DISQUES D’UN ROTOR D’UNE TURBOMACHINE Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un procédé de fixation d’au moins deux disques de rotor d’une turbomachine d’aéronef. Arrière-plan technologique Une turbomachine d’aéronef comprend au moins un rotor, par exemple de turbine, comportant des roues aubagées reliées les unes aux autres. Une roue comprend un disque 200 portant à sa périphérie des aubes. La FIG. 1 représente un exemple de disque 200 de rotor d’une turbomachine d’aéronef. Le disque 200 comprend un corps annulaire 206 qui s’étend autour d’un axe de révolution A et qui comprend au moins une bride annulaire 202 radialement interne par rapport à l’axe de révolution A (c’est-à-dire que la bride annulaire s’étend dans une direction qui est perpendiculaire à l’axe de révolution A, tout en se rapprochant de cet axe de révolution A), cette bride 202 comportant des orifices 204 de réception de vis qui sont parallèles à l’axe de révolution A. Le rotor comprend un empilement de disques tels que celui illustré à la FIG. 1 . Les disques sont empilés les uns sur les autres puis fixés entre eux pour former le rotor. En référence à la FIG. 2 , un exemple de deux disques empilés l’un 200a sur l’autre 200b suivant l’axe de révolution A est illustré. En fonctionnement, l’axe de révolution A est en général horizontal. Néanmoins, pour le montage, les disques sont positionnés de manière à ce que l’axe A soit vertical, comme illustré en FIG. 2 par exemple. Les disques 200a, 200b sont fixés entre eux au moyen de vis. Les vis sont régulièrement réparties autour de l’axe de révolution A. La FIG. 2 montre une seule de ces vis 300. La description qui suit concerne une seule vis mais s’applique à l’ensemble des vis de fixation. Chaque vis 300 est parallèle à l’axe de révolution A et comporte une tête 300a située au-dessus des brides 202a, 202b respectives des disques 200a et 200b. Chaque vis 300 comporte également une tige filetée 300b qui traverse les orifices 204a, 204b des brides 202a, 202b et qui reçoit un écrou 300c situé sous les brides 202a, 202b. Le vissage des écrous est souvent réalisé au moyens deux outils de vissage comme illustré en FIG. 3 . Les outils de vissages sont par exemple une clé dynamométrique 500 et une clé de serrage 502. La clé de serrage 502 est utilisée pour maintenir fixe la tête 300a des vis 300 et la clé dynamométrique est utilisée pour visser les écrous 300c. Néanmoins, ce procédé de fixation n’est pas ergonomique. En effet, un opérateur est contraint d’utiliser les deux mains pour le vissage de chaque écrou 300c, ce qui peut être complexe lorsque le nombre de vis à serrer est élevé (par exemple 49). En outre, il peut y avoir un risque d’abîmer les disques lors du retrait des outils de vissage 500, 502 en fin d’opération de fixation des disques (risque de chocs entre les outils et les disques). Il peut ainsi être souhaité de prévoir une méthode de fixation des disques qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités et qui soit la plus simple et efficace possible. Il est donc proposé un procédé de fixation d’au moins deux disques d’un rotor d’une turbomachine d’aéronef, les disques étant empilés les uns sur les autres suivant un axe de révolution qui est vertical et qui passe par le centre desdits disques, les disques comportant des brides annulaires radialement internes qui sont appliquées axialement l’une sur l’autre, les brides comprenant des orifices de réception de vis, ces vis étant introduites dans les orifices des brides de manière à être parallèles audit axe de révolution, les vis comportant chacune une tête et une tige filetée qui traverse les orifices des brides et qui reçoit un écrou, le procédé de fixation étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : mise en place des vis sur un organe de montage en forme de secteur angulaire, l’organe de montage comprenant une première face comportant des orifices de formes complémentaires aux têtes de vis, les têtes des vis étant engagées dans ces orifices de sorte que les tiges filetées soient en saillie sur ladite face de l’organe de montage et s’étendent parallèlement les unes aux autres, l’organe de montage et les vis mises en place formant un ensemble de fixation ; positionnement de l’ensemble de fixation sur les brides des disques, les brides des vis étant préalablement appliquées axialement l’une sur l’autre et leurs orifices de réception des vis étant alignés axialement les uns avec les autres, l’ensemble de fixation étant monté sur un côté des brides de manière à ce que les tiges filetées des vis traversent les orifices des brides jusqu’à ce que leurs extrémités libres dépassent du côté opposé des brides ; installation et vissage des écrous sur les extrémités libres des tiges filetées jusqu’à leur serrage sur le côté opposé des brides ; et retrait de l’organe de montage vis-à-vis des têtes des vis. Ainsi, grâce à l’invention il est possible d’améliorer l’ergonomie pendant l’opération de fixation des disques tout en diminuant le risque de dégradation des disques et de pièces environnantes. La fixation des disques est donc facilitée. En effet, il est plus facile de monter les vis sur l’organe de montage que directement sur les brides. Plusieurs vis peuvent être montées simultanément sur l’organe ce qui n’est pas le cas dans un montage réalisé directement sur les brides et où les vis sont insérées une à une. L’invention permet donc un gain en temps. En outre, les vis sont déjà parfaitement positionnées les unes par rapport aux autres lorsque l’organe de montage est utilisé. Ainsi, l’organe de montage peut être manipulé sans intervenir sur les vis lors de leur positionnement et de leur insertion dans les orifices des brides des disques. Par ailleurs, il n’est plus nécessaire d’utiliser simultanément deux outils de vissages, l’un pour maintenir fixes les têtes de vis et l’autre pour visser les écrous. En effet, l’organe de montage permet de maintenir fixes les têtes de vis et un seul outil de vissage est nécessaire pour fixer les disques. Ainsi, la fixation des disques peut être facilement mise en œuvre par un opérateur. L’invention peut également permettre une économie en énergie et en ressources matérielles, la fixation des disques étant réalisée sans abîmer des pièces environnantes, par exemple, et de manière non limitative, les disques ou des anneaux mobiles. En effet, une dégradation d’une des pièces du rotor peut conduire à la fabrication d’une nouvelle pièce en remplacement de la pièce dégradée. Ce qui peut impliquer une dépense d’énergie (électrique, thermique, …) et l’utilisation de matériaux pour la fabrication de la nouvelle pièce. L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible : le procédé comprend avant l’étape a), la disposition de l’organe de montage sur un support, l’organe de montage comprenant une deuxième face, opposée à la première face, en appui sur le support ; les têtes de vis sont montées serrées dans les orifices de l’organe de montage ; les têtes de vis sont montées par clipsage dans les orifices de l’organe de montage ; les têtes de vis sont montées par calage dans les orifices de l’organe de montage ; l’organe de montage comprend un nombre d’orifices compris entre 3 et 18, et de préférence entre 6 et 12 ; l’organe de montage a une étendue angulaire comprise entre 5 et 60°, et de préférence de l’ordre de 45 ; l’organe de montage a en section transversale une forme générale polygonale et par exemple trapézoïdale ou rectangulaire ; les orifices de l’organe de montage comprennent chacun une forme complémentaire à une empreinte des têtes de vis, et en particulier une empreinte configurée pour entraîner en rotation la vis au moyen d’un outil de vissage ; les têtes de vis ont une forme polygonale, et de préférence hexagonale ou en étoile ; et l’organe de montage est en matériau plastique. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la FIG. 1 est une vue schématique en perspective d’un disque de rotor pour une turbomachine d’aéronef ; la FIG. 2 est une vue schématique partielle d’une coupe radiale d’un empilement de deux disques reliés entre eux par des vis ; la FIG. 3 une vue schématique en perspective illustrant la fixation de disques selon l’art antérieur ; la FIG. 4 une vue schématique en perspective d’un organe de montage de vis selon l’invention ; la FIG. 5 est une représentation schématique d’un procédé de fixation de disques selon l’invention ; la FIG. 6 est une représentation schématique en perspective, illustrant la mise en place des vis de fixation sur l’organe de montage de vis de la FIG. 4 ; la FIG. 7 est une représentation schématique en perspective, illustrant le positionnement d’un ensemble de fixation formé des vis et de l’organe de montage de vis de la FIG. 4 sur les brides des disques, selon un mode de réalisation ; la FIG. 8 est une coupe partielle en perspective de la FIG. 7 ; la FIG. 9 est une coupe partielle radiale de la FIG. 7 ; et la FIG. 10 est une représentation schématique en perspective, illustrant le positionnement de l’ensemble de fixation formé des vis et de l’organe de montage de vis de la FIG. 4 sur les brides des disques, selon un deuxième mode de réalisation. Description détaillée de l’invention Par convention, dans la description ci-après, le terme « axial » qualifie l'orientation d'éléments structurels s'étendant selon la direction d’un axe. Cet axe correspond sensiblement à un axe de rotation ou de révolution. Le terme « radial » qualifie une orientation d'éléments structurels s'étendant selon une direction perpendiculaire à l'axe de rotation ou de révolution. Les termes « intérieur », « interne » et « extérieur », « externe » sont utilisés en référence à un positionnement par rapport à l’axe de rotation ou de révolution. Ainsi, un élément structurel s'étendant selon l'axe de rotation ou de révolution comporte une face intérieure tournée vers l'axe longitudinal et une face extérieure, opposée à sa face intérieure. Les figures 4 à 9 illustrent le procédé de fixation de deux disques 200a, 200b d’une turbomachine d’aéronef selon l’invention. Comme mentionné ci-dessus, en fonctionnement, l’axe de révolution A est en général horizontal. Néanmoins, pour le montage ou la fixation des disques, les disques sont positionnés de manière à ce que l’axe de révolution A soit vertical, comme illustré en FIG. 2 par exemple. Les disques 200a, 200b sont empilés ou positionné les uns sur les autres suivant l’axe de révolution A qui est maintenant vertical et qui passe par le centre des disques 200a, 200b. Les disques 200a, 200b comportent des brides 202a, 202b annulaires radialement internes, c’est-à-dire que chaque bride annulaire 202a, 202b s’étend dans une direction qui est perpendiculaire à l’axe de révolution A, tout en se rapprochant de cet axe de révolution A. Les brides 202a, 202b, qui sont appliquées axialement (c’est-à-dire suivant l’axe de révolution A qui est ici vertical) l’une sur l’autre, comprennent des orifices 204a, 204b de réception de vis 300. Ces vis 300 comportent chacune une tête 300a et une tige filetée 300b qui traverse les orifices 204a, 204b des brides 202a, 202b et qui reçoit un écrou 300c. Une fois introduites dans les orifices 204a, 204b des brides 202a, 202b, ces vis 300 sont parallèles à l’axe de révolution A. Afin de faciliter le serrage de vis, il est proposé dans la présente invention un organe de montage des vis dans les orifices des brides 202a, 202b. En référence à la FIG. 4 , l’organe de montage 100 a la forme d’un secteur angulaire comprenant une première face 104a qui comporte des orifices 102 configurés pour recevoir les têtes 300a de vis. La première surface 104a est configurée pour prendre appui sur une face d’une des brides Les orifices 102 comprennent chacun une forme complémentaire aux têtes 300a de vis. Plus précisément, chaque orifice 102 est complémentaire à une empreinte des têtes 300a de vis, et en particulier une empreinte configurée pour entraîner en rotation la vis au moyen d’un outil de vissage 500 tel que celui illustré en FIG. 3 . Les têtes de vis 300a ont en général une forme polygonale, et de préférence hexagonale ou en étoile. L’organe de montage 100 peut comprendre un nombre d’orifices compris entre 3 et 18. De préférence, le nombre d’orifices est compris entre 6 et 12. Les orifices 102 sont équidistants, deux orifices 102 adjacents étant séparés par une distance d0. La distance d0 est prédéfinie de manière à correspondre à la distance entre deux orifices 204a, 204b adjacents d’une bride 202a, 202b d’un disque 200a, 200b. L’organe de montage peut avoir une étendue angulaire comprise entre 5 et 60°. De préférence l’étendue angulaire est de 45°. L’organe de montage 100 comprend en outre une section transversale 106 ayant une forme générale polygonale. La section transversale 106 peut avoir, par exemple, une forme trapézoïdale ou rectangulaire. De préférence, l’organe de montage 100 est en matériau plastique. Il comprend par exemple du polyuréthane ou du polypropylène. En référence à la FIG. 5 , le procédé 400 de fixation des disques 200a, 200b va maintenant être décrit. Avant l’insertion des vis 300 dans les orifices 204a, 204b des brides 202a, 202b des disques 200a, 200b, les brides 202a, 202b des disques 200a, 200b sont préalablement appliquées axialement l’une sur l’autre et leurs orifices 204a, 204b de réception des vis 300 sont alignés axialement les uns 204a avec les autres 204b. L’organe de montage 100 des vis 300 est ensuite disposé sur un support Sp comme illustré en FIG. 6 , l’organe de montage 100 comprenant une deuxième face 104b (voir par exemple la FIG. 7 ), opposée à la première face 104a, en appui sur le support Sp. Après la disposition de l’organe de montage 100 sur le support Sp, les vis 300 sont mises en place a) sur l’organe de montage 100. Dans cette étape de mise en place a), les têtes 300a de vis sont engagées dans les orifices 102, situés sur la première face 104a de l’organe de montage 100, de sorte que les tiges filetées 300b soient en saillie de ladite première face 104a de l’organe de montage 100 et s’étendent parallèlement les unes aux autres comme illustré en FIG. 6 . Les têtes 300a de vis sont montées soit serrées soit par clipsage soit par calage dans les orifices 102 de l’organe de montage 100. De préférence, les têtes 300a de vis sont montées serrées. L’organe de montage 100 et les vis mises en place forme alors un ensemble de fixation EF. Suite à la mise en place a) des vis 300 sur l’organe de montage 100, l’ensemble de fixation EF, c’est-à-dire l’ensemble formé par l’organe de montage 100 et les vis 300 mises en place sur l’organe de montage 100, est positionné b) sur les brides 202a, 202b des disques 200a, 200b. L’ensemble est alors monté sur un côté C1 des brides 202a, 202b, comme illustré en FIG. 7 (c’est-à-dire que les tiges des vis sont positionnées à partir des orifices de l’une des brides 202a, 202b), de manière à ce que les tiges filetées des vis traversent les orifices 204a, 204b des brides 202a, 202b jusqu’à ce que leurs extrémités libres dépassent du côté opposé C2 des brides 202a, 202b. Dans l’exemple de la FIG. 7 , l’ensemble est monté du côté de la bride 202a. Les figures 7 à 9 illustrent un premier mode préférentiel de fixation des vis 300. Dans ce mode de réalisation, lors du positionnement de l’ensemble formé par l’organe de montage 100 et les vis 300 sur les brides 202a, 202b, les tiges filetées 300b des vis 300 sont insérées dans les orifices 204a, 204b des brides 202a, 202b du haut vers le bas (lors du montage, les disques sont positionnés de manière à ce que l’axe de révolution A soit vertical). Cette configuration correspond au cas où les têtes 300a de vis 300 sont montées serrées ou par clipsage. Les tiges filetées 300b sont insérées dans les orifices 204a, 204b des brides 202a, 202b jusqu’à ce qu’une portion de la première face 104a de l’organe de montage 100 vienne en appui sur une face FC1 (dans le sens du côté C1) de l’une des brides 202a, 202b comme illustré, par exemple, en FIG. 9 . Dans un autre mode de réalisation de fixation des disques 200a, 200b illustré en FIG. 10 , les tiges 300b des vis sont insérées dans les orifices 204a, 204b des brides 202a, 202b du bas vers le haut lors du positionnement de l’ensemble formé par l’organe de montage 100 et les vis 300. Cette configuration correspond au cas où les têtes 300a de vis 300 sont montées par calage. Suite au positionnement b) de l’ensemble de fixation EF, c’est-à-dire formé par l’organe de montage 100 et les vis 300 mises en place, sur les brides 202a, 202b, des écrous 300c sont installés aux extrémités libres des tiges filetées 300b puis vissés c) sur les extrémités libres des tiges filetées 300b des vis 300 jusqu’à leur serrage sur le côté opposé C2 des brides 202a, 202b. Avantageusement, le vissage peut s’effectuer avec un seul outil de vissage 500, 502 et une seule main, sans avoir besoin de maintenir la tête de vis (contrairement à l’art antérieur). Après l’installation et le vissage c) des écrous 300c sur les tiges filetées 300b des vis 300, l’opérateur retire d’abord l’outil de vissage 500, 502 puis, l’organe de montage 100 est retiré d) des têtes 300a de vis. Ainsi, le risque d’un choc entre l’outil de vissage 500, 502 et le disque 200a, 200b ou entre l’organe de montage 100 et le disque 200a, 200b peut être évité ou considérablement réduit. Cela est dû au fait que l’opérateur peut manipuler l’outil de vissage 500, 502 avec une seule main, pendant la fixation des disques 200a, 200b, sans qu’il soit nécessaire d’utiliser un autre outil de vissage 500, 502. L’opérateur ne se préoccupe alors que de ce seul outil de vissage 500,502. Par ailleurs, l’organe de montage 100 étant en matériau plastique, le risque d’endommagement du disque en cas de choc entre l’organe de montage 100 et le disque 200a, 200b est considérablement réduit. Les vis 300 sont serrées par série, le nombre de vis 300 dans la série étant défini par le nombre d’orifices 102 de l’organe de montage 100. Pendant le serrage d’une série de vis 300, l’organe de montage 100 est nécessairement immobile jusqu’à ce que toutes les vis 300 soient serrées. Une fois que le serrage des vis 300 d’une série est réalisé, l’opérateur retire d) l’organe de montage 100 et le positionne à nouveau sur un support Sp afin de mettre en place a) une nouvelle série de vis 300 puis les étapes ci-dessus décrites (positionnement b) de l’ensemble de fixation EF sur les brides 202a, 202b ; installation et vissage c) des écrous 300c et retrait d) de l’organe de montage 100) sont à nouveau réalisées. L’opérateur procède ainsi jusqu’à ce que toutes les vis 300 aient été fixées. Avantageusement, l’organe de montage 100 permet de maintenir fixes les têtes 300a de vis et donc de faciliter la fixation des disques 200a, 200b. Ainsi, il n’est plus nécessaire d’utiliser deux outils de vissage, un premier outil de vissage 500 pour le vissage des écrous 300c et un deuxième outil de vissage 502 pour un maintien des têtes 300a de vis 300, comme illustré en FIG. 1 . Ainsi, l’opération de fixation des disques 200a, 200b est facilitée pour l’opérateur et le risque d’abîmer les disques 200a, 200b est évité ou considérablement réduit. Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Procédé (400) de fixation d’au moins deux disques (200a, 200b) d’un rotor d’une turbomachine d’aéronef, les disques (200a, 200b) étant empilés les uns (200a, 200b) sur les autres (200b, 200a) suivant un axe (A) de révolution qui est vertical et qui passe par le centre desdits disques (200a, 200b), les disques (200a, 200b) comportant des brides (202a, 202b) annulaires radialement internes qui sont appliquées axialement l’une (200a, 200b) sur l’autre (200b, 200a), les brides (202a, 202b) comprenant des orifices (204a, 204b) de réception de vis (300), ces vis (300) étant introduites dans les orifices (204a, 204b) des brides de manière à être parallèles audit axe (A) de révolution, les vis (300) comportant chacune une tête (300a) et une tige filetée (300b) qui traverse les orifices (204a, 204b) des brides (202a, 202b) et qui reçoit un écrou (300c), le procédé (400) de fixation étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : mise en place des vis (300) sur un organe de montage (100) en forme de secteur angulaire, l’organe de montage (100) comprenant une première face (104a) comportant des orifices (102) de formes complémentaires aux têtes (300a) de vis (300), les têtes (300a) de vis étant engagées dans ces orifices (102) de sorte que les tiges filetées (300b) soient en saillie de ladite face (104a) de l’organe de montage (100) et s’étendent parallèlement les unes aux autres, l’organe de montage (100) et les vis (300) mises en place formant un ensemble de fixation (EF) ; positionnement de l’ensemble de fixation (EF) sur les brides (202a, 202b) des disques (200a, 200b), les brides (202a, 202b) des disques (200a, 200b) étant préalablement appliquées axialement l’une (202a, 202b) sur l’autre (202b, 202a) et leurs orifices (204a, 204b) de réception des vis (300) étant alignés axialement les uns avec les autres, l’ensemble de fixation (EF) étant monté sur un côté (C1) des brides (202a, 202b) de manière à ce que les tiges filetées (300b) des vis (300) traversent les orifices (204a, 204b) des brides (202a, 202b) jusqu’à ce que leurs extrémités libres dépassent du côté opposé (C2) des brides (202b, 202a) ; installation et vissage des écrous (300c) sur les extrémités libres des tiges filetées (300b) jusqu’à leur serrage sur le côté opposé des brides (202a, 202b) ; et retrait de l’organe de montage (100) des têtes (300a) de vis. Procédé (400) de fixation selon la revendication 1, comprenant, avant l’étape a), la disposition de l’organe de montage (100) sur un support (Sp), l’organe de montage (100) comprenant une deuxième face (104b), opposée à la première face (104a), en appui sur le support (Sp). Procédé (400) de fixation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les têtes (300a) de vis (300) sont montées serrées dans les orifices (102) de l’organe de montage (100). Procédé (400) de fixation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les têtes (300a) de vis sont montées par clipsage dans les orifices (102) de l’organe de montage (100). Procédé (400) de fixation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les têtes (300a) de vis sont montées par calage dans les orifices (102) de l’organe de montage (100). Procédé (400) de fixation selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’organe de montage (100) comprend un nombre d’orifices (102) compris entre 3 et 18, et de préférence entre 6 et 12. Procédé (400) de fixation selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel l’organe de montage (100) a une étendue angulaire comprise entre 5 et 60°, et de préférence de l’ordre de 45°. Procédé (400) de fixation selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel les orifices (102) de l’organe de montage (100) comprennent chacun une forme complémentaire à une empreinte des têtes (300a) de vis, et en particulier une empreinte configurée pour entraîner en rotation la vis (300) au moyen d’un outil de vissage (500, 502). Procédé (400) de fixation selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel les têtes (300a) de vis ont une forme polygonale, et de préférence hexagonale ou en étoile. Procédé (400) de fixation selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel l’organe de montage (100) est en matériau plastique.