Aubes à pied marteau à positionnement angulaire amélioré

Abstract

 Les aubes à attache marteau ont une échasse (10) qui s'étend sur toute la largeur circonférentielle de l'aube et qui coopère avec la rainure de la jante (5) du disque pour assurer le guidage de l'aube.
Application aux compresseurs de turbomachines.

Description

[0001] La présente invention a pour domaine la fixation des aubes sur les disques de rotors des turbomachines

[0002] Sur les étages de compresseurs de petit diamètre, la solution employée pour fixer les aubes dans le disque du rotor consiste à avoir des aubes à pied dit marteau, c'est à dire en forme de bulbe qui vient se loger dans une gorge circonférentielle de la jante du disque dont la section correspond à celle du bulbe.

[0003] Dans les moteurs les plus modernes, le nombre des aubes a été augmenté, ce qui a nécessité la réduction du pas relatif des aubes et pour y parvenir a amené à réaliser des plates-formes en losange en lieu et place des plates-­formes rectangulaires antérieures.

[0004] Avec ces plates-formes en losange, la position du centre de poussée aérodynamique sur la pale correspond à un moment oui a tendance à faire pivoter l'aube dans la gorge. Cette tendance est encore accentuée par la présence de jeux circonférentiels entre les plates-formes pour tenir compte des tolérances sur leur largeur et par l'augmentation du jeu de base résultant de ce pivotement naturel de l'aube.

[0005] Le pivotement est bien entendu contrecarré par le bulbe dont les flancs actifs viennent en contact avec les flancs de la gorge du disque sous l'effet du champ centrifuge. Cependant pendant la phase de démarrage, les efforts centrifuges ne sont pas suffisants pour empêcher tout pivotement de l'aube ce qui a pour conséquence une portée non homogène du bulbe dans la gorge et des variations dans le calage des aubes.

[0006] Pour éviter ce pivotement, l'état de la technique a mis en oeuvre diverses solutions. Ainsi, comme le montrent les figures 1 et 2 de la présente demande, qui reflète une première solution selon l'état actuel de la technique on avait réalisé des aubes comportant sur la face interne de leur plate-forme des rainures 1, 2 qui coopéraient avec des nervures circonférentielles 3, 4 de la jante 5 du disque afin que les plates-formes viennent en butée sur le disque. Cette solution a pour inconvénient de nécessiter l'épaississement de la plate-forme et l'élargissement de la jante du disque.

[0007] La présente invention apporte un remède à ces inconvénients en procurant une solution qui assure un bon guidage circonférentiel de l'aube tout en évitant le recours à des nervures de la jante et aux rainures correspondantes du disque, ou à des plates-formes à bord circulaire.

[0008] L'invention a donc pour objet un dispositif de montage à positionnement angulaire amélioré d'aubes à pied marteau dans un rotor de compresseur ou de turbine, la jante du disque de rotor comportant une gorge circonférentielle débouchant sur la circonférence du disque en une rainure de largeur réduite, gorge dans laquelle sont maintenues des aubes comportant une pale fixée sur une plate-forme rectangulaire prolongée par une échasse à l'extrémité de laquelle est fixé, selon le plan de symétrie longitudinal de la plate-forme un pied en forme de bulbe de largeur circonférentielle réduite susceptible de coopérer avec la gorge, caractérisé en ce que l'échasse de l'aube s'étend sur toute la largeur circonférentielle de l'aube et coopère avec la rainure de la jante du disque pour assurer le guidage de l'aube.

[0009] D'autres caractéristiques seront explicitées en regard des figures annexées parmi lesquelles

- la figure 1 représente le premier exemple de l'état de la technique mentionné plus haut et dont il ne sera plus fait état dans la suite du texte.

- la figure 2 est une vue perspective de dessous d'une aube selon l'état de la technique de la figure 1.

- la figure 3 montre en coupe longitudinale partielle (c'est à dire en coupe passant par l'axe du compresseur) la jante d'un disque et la forme du pied d'aube correspondant à l'invention.

- la figure 4 en est une coupe transversale à l'axe du disque, donc dans le plan du disque

- la figure 5 est une vue en perspective similaire à la figure 2, d'une première variante de réalisation de l'invention.

- la figure 6 est une vue similaire d'une seconde variante de l'invention.

[0010] En regard des figures 3, 4 et 5, on voit que l'aube comporte une pale 6 et une plate-forme 7 sous laquelle est usiné, ou venu de fonderie, un bulbe 8 formant le pied d'aube destiné à assurer le blocage de l'arbre dans la gorge 9 correspondante du disque.

[0011] Le bulbe 8 est relié à la plate-forme 7 par une échasse 10 qui traverse la rainure 11, de largeur réduite qui débouche de la gorge 9 vers la périphérie de la jante du disque.

[0012] Selon l'invention l'échasse 10 est prolongée de part et d'autre du bulbe 8, sur toute la largeur circonférentielle de l'aube de sorte que la face amont 10a et la face aval 10b coopèrent avec les bords internes de la rainure circonférentielle 11 de la jante et assurent un guidage précis de l'aube sur le disque, le guidage étant largement amélioré du fait qu'il s'exerce sur toute la largeur circonférentielle de l'aube.

[0013] Le fait d'assurer ce guidage au moyen des faces 10a, 10b de l'échasse permet de réaliser un gain de masse important par rapport à la solution des figures 1 et 2 et donc de réduire les moments d'inertie des disques équipés de leurs aubes.

[0014] Dans la variante de la figure 5 l'échasse a sur toute sa longueur, c'est à dire sur toute la largeur circonfé­rentielle de la plate forme une hauteur radiale constante et le guidage est assuré sur toute cette longueur.

[0015] Dans la variante de la figure 6, on a réalisé dans l'échasse 10 des évidements 12 de chaque côté du bulbe de sorte que seuls subsistent des bossages 110 à chaque extrémité de la plate-forme.

[0016] La qualité du guidage de l'aube est respectée tout en assurant un alègement supplémentaire de l'aube.

[0017] L'invention trouve son intérêt dans les compresseurs de turbomachines, en particulier à haute pression, de petit diamètre et de faible pas.

Revendications

1. Dispositif de montage à positionnement angulaire amélioré d'aubes à pied marteau dans un rotor de compresseur ou de turbine la jante (5) du disque de rotor comportant une gorge circonférentielle (9) débouchant sur la circonférence du disque en une rainure (11) de largeur réduite, gorge dans laquelle sont maintenues des aubes comportant une pale (6) fixée sur une plate-forme rectangulaire (7) prolongée par une échasse (10) à l'extrémité de laquelle est fixé, selon le plan de symétrie longitudinal de la plate-forme un pied en forme de bulbe (8) de largeur circonférentielle réduite susceptible de coopérer avec la gorge (9), caractérisé en ce que l'échasse (10) de l'aube s'étend sur toute la largeur circonférentielle de l'aube et coopère avec la rainure (11) de la jante du disque pour assurer le guidage de l'aube.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échasse (10) de l'aube a une hauteur radiale constante et le guidage est assuré sur toute cette longueur.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que des évidements (12) sont réalisés dans l'échasse de l'aube entre le bulbe (8) de celle-ci et chaque extrémité (110) de l'échasse.

Dessins